zek Hydro - Ausgabe 2 - 2022

APRIL 2022

Gemeinsam Wasserkraft erfolgreich vermarkten.

Verlagspostamt: 5450 Werfen · P.b.b. „03Z035382 M“ – 20. Jahrgang

Fachmagazin für Wasserkraft

Vorreiter Josef Mair, Bürgermeister Außervillgraten, vermarktet Wasserkraft seit 2017 gemeinsam mit VERBUND

HYDRO

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Foto: Global Hydro

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Zur Sache

BEDROHUNG WIRD ZUM KATALYSATOR DER ENERGIEWENDE

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er Krieg in der Ukraine hat furchtbares Leid über die betroffene Bevölkerung gebracht. Vieles wird nicht mehr so sein wie davor. Der Krieg hat aber auch zu Veränderungen in unserem Denken geführt. Heute wissen wir, dass die Politik gravierenden Fehleinschätzungen erlegen ist – speziell in Sachen Energieversorgung. Hatten viele Politiker und Experten zuvor Europas Energieversorgung primär als wirtschaftliche Frage verstanden, wissen wir heute: Sie ist auch eine strategische, eine sicherheits- und geopolitische. Es war ein Fehler anzunehmen, Russland als zuverlässigen Energiepartner Europas zu hofieren. Und es war ein Fehler zu glauben, dass Moskau sein Öl und Gas nicht als politische Waffe einsetzen würde. Das aktuelle Dilemma, in dem sich gerade Länder wie Deutschland und Österreich mit ihrer ausgeprägten Abhängigkeit vom russischen Gas und Öl befinden, zeigt uns all diese Fehler auf.

Und – es wird eine Mammutaufgabe, dieser Abhängigkeit in absehbarer Zeit zu entrinnen. Sollten die Energielieferungen abrupt ausbleiben, drohen uns massive wirtschaftliche und soziale Verwerfungen. Verwerfungen, die genug Sprengkraft besitzen, um die Stabilität Europas zu gefährden. Darüber gibt es einen breiten Konsens namhafter Experten. Dass aktuell ein Paradigmenwechsel stattfindet, ist die logische Konsequenz der aktuellen Entwicklung. Es besteht auch keine Hoffnung, dass wir kurzfristig unseren Bedarf aus den Gasfeldern der Golfregion decken können. Nein, aktuell gibt es wohl nur den einen Weg: Sich Schritt für Schritt aus den Fängen Russlands zu lösen. Und wenn Weitblick schon bislang keine gottgegebene Qualität hiesiger politischer Führungsriegen gewesen ist, so ist es mittlerweile der Zwang der Notwendigkeiten, der uns den Ausbau erneuerbarer Ressourcen vorantreiben lassen sollte. Und dies mit bislang nicht gekanntem Willen und nicht gekannter Geschwindigkeit. So wird die Bedrohung aus Russland zum entscheidenden Katalysator für die Energiewende in Europa.

Und dabei wird natürlich auch die Wasserkraft eine tragende Rolle spielen. Zumindest in Österreich, wo das Erneuerbaren Ausbau Gesetz (EAG) bereits im Januar dieses Jahres von der Regierung beschlossen wurde. Aktuell wurde die erste Verordnung daraus – die Investitionszuschussverordnung – verabschiedet und damit wieder Mittel für einen weiteren Ausbau sowie Revitalisierungen freigegeben. Die Branche darf nun zurecht hoffen, dass die bestehenden Bremsen – speziell in den Bundesländern – endlich gelockert werden. Es wird höchste Zeit, denn: Ohne Wasserkraft wird es hierzulande nicht gehen.

In der vorliegenden Ausgabe haben wir uns wieder einige aktuelle Wasserkaftprojekte aus dem Alpenraum für Sie angesehen, wie etwa das neue Kraftwerk Gamsbach (S 19), oder die Erneuerung am Kraftwerk Sils (S 32), oder auch das neue Kraftwerk der Erzdiozöse Salzburg (S 26), die ganz versteckt, am Fuße der berühmten Festung unterirdisch ihre neue Ökostromanlage installiert hat. Wir haben uns und einigen Branchenvertretern die Frage nach der Bedeutung der Regionalität in der Wasserkraft gestellt und haben sehr überzeugende und überzeugte Antworten (S 28) erhalten. Zudem widmeten wir den Schwerpunkt dieser Ausgabe einem der aktuell brennendsten Themen in der Wasserkraft: Machine Learning und Predictive Maintenance (S 52), Teilgebiete der künstlichen Intelligenz, die im Rahmen des allgemeinen Digitalisierungsschubs zusehends stärker Einzug in die Wasserkrafttechnik von heute halten.

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 (Herausgeber)

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Zur Sache

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KW GAMSBACH

Inhalt

28 FAKTOR REGIONALITÄT 32 KW SILS

35 KW HUMPELMÜHLE

Aktuell

Standpunkt

Projekte

10 Interessantes & Wissenswertes SHORT CUTS

19 Wasserkraft braucht Ingenieure PELIKAN

32 Südtiroler Profis erneuern Sekundärtechnik KW SILS

Projekte

35 Automatisierungsspezialist macht Steyr-Kraftwerk zukunftsfit KW HUMPELMÜHLE

20 Baustart für neues Wasserkraftwerk an der Mur KW GRATKORN 21 Forstbetrieb in Frohnleiten setzt auf ökologische Stromproduktion KW GAMSBACH

03 Editorial 08 Inhalt 10 Impressum

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Veranstaltung 38 Wasserkraft-Event war ein voller Erfolg RENEXPO INTERHYDRO

26 Erzdiozöse sorgt für Wasserkraftrenaissance nahe der Festung KW ERZDIOZÖSE

Politik

Wirtschaft

40 BDW fordert Gleichbehandlung der Wasserkraft EEG 2023

28 Viel mehr als nur Wertschöpfung für die Region REGIONALITÄT

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Inhalt

NEUE RRM

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M-LINE

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KW MOESSMER

Projekte

Schwerpunkt

41 Modernisierungsschub für zwei Traditionskraftwerke RRM - BRAUN

52 Wasserkraftspezialist geht in Sachen Digitalisierung voran PREDICTIVE MAINTENANCE

Technik

56 PM-Lösungen zur frühzeitigen Schadenserkennung PREDICTIVE MAINTENANCE

44 Lieferzeiten lassen sich um 30 Prozent reduzieren NEUE M-LINE

Projekte 46 Bachraumnaturierung der Rienz im Bereich der Wasserübernahme KW MOESSMER 50 Salzburger Zusammenarbeit für erfolgreiche Modernisierung KW SCHAIDMOOS

58 Salzburg AG setzt bei Instandhaltung auf PM-Lösungen PREDICTIVE MAINTENANCE

Technik 60 6x: VEGAS einfache Radarformel für bessere Prozesse FÜLLSTANDSENSOR

46

MACHINE LEARNING

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zek HYDRO 02/2022

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BKW INVESTIERT IN 40 ÖKO-PROJEKTE FÜR DAS WOHL DER FISCHE Als traditionsreiches Wasserkraftunternehmen betreibt BKW seit mehr als 120 Jahren Wasserkraftwerke – 40 in der Schweiz, zusätzliche 19 in Italien. Aufgrund der Revision des Gewässerschutzgesetzes müssen alle Wasserkraftwerke in der Schweiz bis 2030 ökologisch saniert werden. Das heißt: Die Betreiber müssen gewährleisten, dass Fische künftig ungehindert und sicher an den Anlagen vorbeikommen – sowohl stromauf- als auch auf stromabwärts. Bis 2030 wird die BKW daher bei 14 Wasserkraftwerken rund 40 ökologische Sanierungsmaßnahmen umsetzen. Am optimalen Fischabstieg wird noch geforscht.

Als Basis für neue Abstiegsanlagen sollten die Erkenntnisse aus der Pilotanlage am Kraftwerk Bannwil dienen. Es wird von Fachleuten heute als Machbarkeits- und Kostenmodell gesehen. Die ökologische Sanierung der Wasserkraftwerke gilt als eines der größten Projekte der BKW. Weil die Anpassungen gesetzlich angeordnet wurden, werden die Kosten der BKW von rund 300 Millionen Franken vom Bundesamt für Umwelt getragen.

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Impressum HERAUSGEBER

Mag. Roland Gruber VERLAG

Mag. Roland Gruber e.U. zek Verlag Brunnenstraße 1, 5450 Werfen Tel. +43 (0)664-115 05 70 office@zekmagazin.at www.zek.at Foto: VEERBUND

­­CHEFREDAKTION

In der niederschlagsarmen Zeit werden die Turbine samt Generator und Rotor auf ihre Funktion hin überprüft und „Gebrauchsspuren“ ausgebessert.

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

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

Mario Kogler, BA, mk@zekmagazin.at Mobil +43 (0)664- 240 67 74 GESTALTUNG

Foto: VERBUND

Mag. Roland Gruber e.U. zek Verlag Brunnenstraße 1, 5450 Werfen Tel. +43 (0)664-115 05 70 office@zekmagazin.at www.zek.at

Seit den 1950ern ist das Kraftwerk Jochenstein an der Donau in Betrieb. Seine dauerhafte Pflege und Wartung sichert die Verfügbarkeit der Anlage.

UMSCHLAG-GESTALTUNG

MEDIA DESIGN: RIZNER.AT Stabauergasse 5, A-5020 Salzburg Tel.: +43 (0)662/8746 74 E-Mail: m.maier@rizner.at DRUCK

Druckerei Roser Mayrwiesstraße 23, 5300 Hallwang Tel.: +43 (0)662-6617 37 VERLAGSPOSTAMT

A-5450 Werfen GRUNDLEGENDE RICHTLINIEN

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

ABOPREIS

Österreich: Euro 78,00, Ausland: Euro 89,00 inklusive Mehrwertsteuer zek HYDRO erscheint 6x im Jahr.

Auflage: 10.800 Stück

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Foto: pixabay

KRAFTWERK JOCHENSTEIN – WARTUNG VON TURBINE UND SCHIFFSCHLEUSE Seit den 1950er Jahren sind die fünf Kaplanturbinen und die Schiffsschleusen des Donaukraftwerkes Jochenstein in Betrieb. VERBUND – Bayerns und Österreichs größter Stromerzeuger aus Wasserkraft – führt jährlich Instandhaltungsarbeiten an den Turbinen sowie den Schiffsschleusen der Anlage im deutsch-österreichischen Grenzgebiet durch.

In diesem Jahr wurde Turbine 1 einer Vitalkur unterzogen. Konkret werden die Laufradschaufeln und ihre Abdichtungen, der Leitapparat, elektrohydraulische Anlagenkomponenten und der Generator im Krafthaus von den Kraftwerksmitarbeitern untersucht und saniert. Im Zuge der aktuellen Revision wurde auch ein neuer, 17 m hoher und 12 m breiter Einlaufrechen installiert. Im Vorfeld waren Spezialtaucher im Einsatz, die für eine Reinigung der Sohle vor dem Einlaufrechen sorgten. Auf diese Weise konnte sichergestellt werden, dass die tonnenschweren Dammbalken optimal abdichten, und die Turbine trockengelegt werden konnte. Parallel zu den Wartungsarbeiten an Turbine 1 erfolgte die Revision der Schiffahrtsschleuse Süd. Im leeren Zustand gleicht sie mit ihren 230 Metern Länge, 24 m Breite und 13 m Tiefe einer riesigen Badewanne. Seit Anfang April ist die Südschleuse wieder in Betrieb. Das Kraftwerk Jochenstein hat eine Ausbauleistung von 132 MW und ein mittleres Jahresarbeitsvermögen von 850 Mio. kWh

Aktuell

Gute Aussichten für die Fische in der Schweiz. BKW wird an 14 Kraftwerken rund 40 ökologische Maßnahmen für den Fischschutz umsetzen.

Dem Ehrenkodex des Österreichischen Presserates verpflichtet

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Aktuell

Foto: BKW Foto: Wikipedia / Walchkraft

Foto: zek

SanierungsarbeitenBarbarafeier am Traditionskraftwerk Walchenim neuen Stollen des see am Kochelsee in Oberbayern.

Kraftwerks Augand: Vor kurzem gelang den Mineuren der Stollendurchbruch.

LINDA 2.0 – VERSUCH IM KRAFTWERK LEIPHEIM ERFOLGREICH Im Frühjahr 2021 startete das Forschungsprojekt LINDA 2.0. Aufbauend auf dem Konzept des Vorgängerprojektes LINDA wird das Ziel verfolgt, Stromerzeugungsanlagen aus erneuerbaren Energien für die Notstromversorgung nutzbar zu machen. Vor kurzem fand im Wasserkraftwerk Leipheim der Obere Donau Kraftwerke AG (ODK) ein erster Feldversuch statt. In einem simulierten Blackout-Szenario übernahm das Wasserkraftwerk die Stromversorgung des etwa 15 Kilometer entfernten Wasserwerks in Niederstotzingen. Die Umschaltung auf den Inselnetzbetrieb geschah nun weitgehend automatisiert, nicht zuletzt durch den Einsatz einer eigens entwickelten Software.

Das Wasserwerk Niederstotzingen dient der Trinkwasserversorgung und gehört damit zur kritischen Infrastruktur. Es sind noch zwei weitere Feldversuche im Kraftwerk Leipheim geplant.

Entgeltliche Einschaltung

Foto: ODK

Im Kraftwerk Leipheim der ODK wurde unlängst ein erfolgreicher Feldversuch für das Projekt LINDA 2.0 durchgeführt.

STOLLENDURCHSCHLAG BEIM KRAFTWERKSPROJEKT AUGAND Das Wasserkraftwerk Augand im Berner Oberland nimmt immer mehr Form an: Die Hauptbauwerke Zentrale und Wasserfassung sind im Rohbau größtenteils fertiggestellt. Kürzlich feierten die Mineure einen Meilenstein: Sie erreichten nach rund eineinhalb Jahren Vortrieb den Durchschlag des 1.376 Meter langen Zulaufstollens. Gleichzeitig sind die Betonarbeiten bei der Wasserfassung weit fortgeschritten, sowohl am Wehr als auch im Bereich des Geschiebeabzugs und im Zusammenhang mit der Fischtreppe. Gleiches gilt für die Zentrale: Der Rohbau des Gebäudes mit Maschinensaal und Technikraum steht. Aktuell finden diverse Arbeiten an der Druckleitung und rund um die Wasserrückgabe zurück in die Kander statt. Noch bis März 2023 dauern die Bau- und Installationsarbeiten, danach beginnt voraussichtlich die Inbetriebsetzung des Kraftwerks. Ab dann produziert das Kraftwerk erneuerbaren Strom für rund 7.700 Haushalte in der Region.

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Visualisierung: PD

Aktuell

Das neue Kraftwerk Zilfuri soll gegen Ende 2022 den Betrieb aufnehmen.

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In Indien ist noch ein beachtliches Potenzial für den Ausbau der Kleinwasserkraft gegeben.

Foto: LEW

GRÜNES LICHT FÜR NEUBAU DES KRAFTWERKS ZILFURI Nach über 60 Betriebsjahren soll das in die Jahre gekommene Wasserkraftwerk Zilfuri im Berner Oberland dem technischen Stand von heute angepasst werden. Die durch den Verwaltungsrat der Licht- und Wasserwerk AG Kandersteg (LWK) eingesetzte Arbeitsgruppe hat im vergangenen Jahr das bewilligte Vorprojekt zum Bauprojekt weiterentwickelt. Dieses beinhaltet den Ersatz und die Erweiterung des Kraftabstiegs, sowie die Sanierung der Wasserfassungen. Außerdem wird im Zentralengebäude eine neue Pelton-Turbine installiert. Die Optimierung des Wasserhaushalts, die Verringerung der hydraulischen Widerstände und die Vergrößerung des Laufrads ergeben eine Leistungssteigerung von 20 Prozent. Geplante Inbetriebnahme ist im Dezember 2022.

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Das Kraftwerk Gundelfingen bekommt in Kürze eine moderne, rund 600 m lange Fischwanderhilfe.

STAUSTUFE GUNDELFINGEN WIRD FÜR FISCHE DURCHGÄNGIG Im Auftrag der Obere Donau Kraftwerke AG (ODK) beginnt LEW Wasserkraft mit Rodungsarbeiten für den Bau der Fischwanderhilfe am Donaukraftwerk in Gundelfingen in Baden-Württemberg. Diese wird bis Herbst 2023 an der linken Uferseite der Donau realisiert. Die neue FWH setzt sich aus mehreren Abschnitten zusammen. Als Einstieg wird unterhalb des Kraftwerks ein sogenannter Raugerinne-Beckenpass angelegt. Dieser besteht aus terrassenförmig angeordneten Becken. Daran schließt ein naturnahes Umgehungsgerinne an. Darauf folgt ein zweiter Raugerinne-Beckenpass und schließlich ein Ausstiegsbauwerk aus Beton, um die restliche Höhendifferenz zum Oberwasser zu überwinden. Insgesamt wird die Fischwanderhilfe rund 600 Meter lang.

Beim Bau arbeiten ODK und LEW Wasserkraft mit einem beauftragten Partnerunternehmen zusammen.

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Aktuell

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Aktuell

Foto: illwerke vkw

Die Inbetriebnahme soll nach rund 18-monatiger Bauzeit Ende 2023 erfolgen. Im Regeljahr kann die Anlage, in deren Errichtung die illwerke vkw ca. 5,6 Mio. Euro investiert, rund 3,8 GWh Ökostrom erzeugen.

SPATENSTICH FÜR NEUES KLEINWASSERKRAFTWERK DER ILLWERKE VKW AM DÜRRENBACH Die illwerke vkw AG errichtet im Gemeindegebiet von Au, an der Grenze zu Schoppernau, ein neues Kleinwasserkraftwerk am Dürrenbach. Zielsetzung für den Ausbau des Kraftwerks Dürrenbach ist die optimale energetische Nutzung des Gewässers im Sinne der Ziele der Energieautonomie Vorarlbergs. Dazu soll das Wasser im Bereich der obersten bestehenden Geschiebe-Sperre gefasst und über eine erdverlegte, rund 900 m lange Druckrohrleitung bis zum Krafthausstandort geführt werden. Dort kommt als Herzstück der Anlage ein Maschinensatz, bestehend aus einer Pelton-Turbine und einem Generator mit einer Leistung von knapp 1 MW, zum Einsatz. „Die Pläne für das Kraftwerk orientieren sich an unserem Masterplan für die Energieautonomie Vorarlbergs, die die konsequente und nachhaltige Nutzung unserer Ressource Wasserkraft in Vorarlberg vorsieht. Das Projekt am Dürrenbach in Au ist ein Paradebeispiel für die sinnvolle regionale und naturnahe Nutzbarmachung der Kraft des Wassers“, so Helmut Mennel, technischer Vorstand der illwerke vkw AG. Eine besondere Herausforderung beim Dürrenbach ist das Geschiebemanagement. Bei entsprechenden Starkwetterereignisse bringt der Bach reichlich Geschiebe mit. Aus diesem Grund erfolgt die Wasserfassung mittels bewährtem Tirolerwehr mit automatischer Rechenreinigung, sowie einem nachgelagerten Coanda-Rechen.

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7. Dezember 2022 Gottlieb Duttweiler Institute, Schweiz

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Kaplan-Laufrad des Kraftwerks Simmenfluh im Berner Oberland bei der Montage im März 2022.

Mit dem geplanten TIWAG-Kraftwerk Imst-Haiming in Tirol könnten im Regeljahr mehr als 250 GWh Ökostrom erzeugt werden.

Foto: TIWAG

Foto: BKW

Aktuell

LAUFRAD NACH REVISION ZURÜCK IM WASSERKRAFTWERK SIMMENFLUH Zum ersten Mal seit zwanzig Jahren stand beim Wasserkraftwerk Simmenfluh im vergangenen Herbst eine Maschinenrevision an. Durchgeführt wurde diese vom Mehrheitseigentümer BKW im Auftrag der Simmentaler Kraftwerke AG. Dabei wurden alle Turbinenteile, Lager und Dichtungen überprüft und bei Bedarf erneuert. Hinzu kamen Revisionsarbeiten am Generator und an einbetonierten Teilen der Turbine. Zu diesem Zweck mussten die Maschine trockengelegt und der gesamte Maschinenstrang einschließlich des Generators ausgebaut werden. Mitte März kamen die letzten Maschinenteile – darunter ein neues Laufrad nach fünf Monaten zurück ins Simmental. Neben der Maschinenrevision wurde auch die Steuerungs- und Regelungstechnik modernisiert und an der Wehranlage umfangreiche Betonsanierungen durchgeführt. Die Wiederinbetriebnahme der Anlage mit einer Erzeugungskapazität von jährlich ca. 40 GWh plant die BKW für Ende Mai.

UVP FÜR NEUES TIWAG-KRAFTWERK IMST-HAIMING IN DER ENDPHASE Der Tiroler Landesenergieversorger TIWAG plant am Inn zwischen Imsterberg und Haiming die Errichtung eines Ausleitungskraftwerkes.

Dabei soll die im bestehenden Kraftwerk Prutz-Imst bereits einmal abgearbeitete Wassermenge noch einmal zur Stromgewinnung genutzt werden. Dazu wird die neue Kraftwerksanlage über einen rund 14 km langen, unterirdischen Triebwasserweg an das Kraftwerk Prutz-Imst angebunden. Es wird kein zusätzliches Wasser aus dem Inn eingezogen und kein neues Wehr am Inn errichtet. Vielmehr wird die Schwallsituation in der rund 17 km langen Ausleitungsstrecke nachhaltig verbessert. Bis Mitte April fand die im UVP-Verfahren vorgesehene, öffentliche Auflage zum Vorhaben statt. Ein Baustart ist für die TIWAG frühestens 2025 realistisch. Nach der Fertigstellung können mit dem neuen Kraftwerk jährlich rund 252 Mio. kWh Grundlaststrom erzeugt werden, der zukünftig ins Tiroler Netz fließen.

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Aktuell

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Foto: A. Stachel

Foto: A. Stachel

Aktuell

Prof. Helmut Jaberg hat die Praktikerkonferenz „Pumpen in der Verfahrenstechnik“ ins Leben gerufen.

Auditorium der 25. Praktikerkonferenz im vergangenen Jahr im Congress Graz.

26. PRAKTIKERKONFERENZ IM HERBST 2022 Dank erstklassiger Präsentationen der Referenten – fast alle aus den Führungsebenen von Unternehmen – blickt die etablierte Praktikerkonferenz „Pumpen in der Verfahrenstechnik“ auf 25 erfolgreiche Jahre zurück.

Die 26. Ausgabe der beliebten Fachveranstaltung, die sich an Hersteller, Planer und vor allem Anwender richtet, wird vom 12. bis 14.

September 2022 wie im vergangenen Jahr im Congress Graz stattfinden. Der traditionelle Termin eine Woche nach Ostern wird aufgrund der Corona-Situation auf den Herbst verschoben. Alles dreht sich um die Verfahrenstechnik – zu den Schwerpunktgebieten der Konferenz zählen jedoch auch die Kraftwerks- und die Abwassertechnik. Von Praktikern für Praktiker war und ist über die Jahre hinweg das Motto. Anwender und Betreiber stellten daher immer rund die Hälfte der Teilnehmenden und auch einen beträchtlichen Anteil der referierenden Personen. Die Beiträge, mit technischen Details und in die Tiefe gehend, werden einem kompetenten Fachpublikum präsentiert. Die Dauer der Vorträge beträgt circa 45 Minuten. In jedem Fall bleibt stets genügend Zeit für Diskussionen – die Pflege des offenen Austausches ist den Veranstaltern ein besonderes Anliegen. Kernthemen sind die Verfahrens- und Raffinerietechnik, zudem bleiben die Kraftwerkstechnik und die Energiefrage weiterhin aktuelle Themen. Der Veranstalter vergessen nicht darauf hinzuweisen, dass die 26. Praktikerkonferenz in die Zeit des wunderbaren steirischen Spätsommers fällt. Ein ideale Gelegenheit, den Besuch der Praktikerkonferenz in der Genuss- und Kulturhauptstadt Graz mit einer Erkundung der Weinstraßen in den schönsten Gegenden der Südsteiermark zu verbinden.

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Aktuell

Von den bis 2027 geplanten Investitionen von 280 Mio. Euro wurden bereits 150 Mio. Euro für Ökologisierungsprojekte umgesetzt. Mit dem Projekt LIFE Blue Belt Danube Inn investieren die Österreichisch-Bayerische Kraftwerke AG und VERBUND Hydro Power GmbH 60 Mio. Euro in weitere Maßnahmen. 8 Mio. Euro kommen vom LIFE Programm der EU. Damit wird bis 2027 die ökologische Durchgängigkeit von Rumänien bis Rosenheim wieder möglich.

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

Verkehr

Kraftwerke Industrie

Spezialthemen

Öffentliche Auftraggeber

Wasserkraft

PROJEKTSTART „LIFE BLUE BELT DANUBE INN“ VERBUND, führender Wasserkrafterzeuger in Mitteleuropa, verbindet mit dem gewaltigen Programm „LIFE Blue Beld Danube Inn“ die letzten bislang unterbrochenen Lebensräume entlang von Donau und Grenz-Inn. Anschließend an bisherige Projekte werden die Kraftwerke, Schärding-Neuhaus, Passau-Ingling, Jochenstein, Aschach und Ybbs-Persenbeug mit Fischwanderhilfen ausgestattet und Ufer großflächig renaturiert. Mit der Investition von 60 Mio. Euro werden Donau und Inn bis 2027 fischpassierbar von Rumänien bis Rosenheim. „Dank jahrzehntelanger Erfahrung ist es uns möglich, die herausforderndsten Lücken in unserer Kraftwerkskette zu schließen und die Lebensräume wieder zu verbinden. Einmal mehr haben wir ein Projekt von europäischen Dimensionen begonnen, mit dem die Wasserkraft noch nachhaltiger wird. Sie macht es möglich, Entwicklungen der Jahrhunderte andauernden Geschichte von menschlichen Eingriffen in Flussläufe zurückzunehmen und verlorengegangene Habitate wieder zu erschaffen.

Damit wird die Wasserkraft zum Teil der Lösung für Ökologie und Umwelt. Unser Dank gilt den Projektpartnerinnen und Projektpartnern, allen voran der EU, die mit Mitteln aus dem LIFE+ Fonds das Projekt möglich macht“, unterstreicht Michael Strugl, CEO von VERBUND, die internationale Bedeutung des Projektes. Die Kraftwerke Jochenstein (Donau), Schärding-Neuhaus (Inn) und Passau-Ingling (Inn) erhalten Fischwanderhilfen. Ebenso werden die österreichischen Donaukraftwerke Aschach und Ybbs-Persenbeug barrierefrei. Damit wird die Donau bis 2027 fischpassierbar. Flankiert werden die Maßnahmen durch Uferstrukturierungen an Donau und Inn, um Lebensräume und geschützte Laichzonen für die Donaufische zu schaffen. Das Projekt LIFE Blue Belt Danube Inn zielt auf den Erhalt und Verbesserung der gefährdeten Flussfische an Donau und Inn ab. Im Fokus stehen die Süßwasserfische, die als Mittelstreckenwanderer verbundene Lebensräume an Donau und Inn benötigen. Die Barrierefreiheit der Kraftwerke erlaubt eine Verbindung von regionalen Populationen wie Äsche, Nase, Barbe oder Sterlet.

Wärmekraft

SCHWEIZ UNTER HOCHSPANNUNG.

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Forum – Networking – Ausstellung

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Standpunkt Standpunkt

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Wasserkraft braucht Ingenieure

Foto: Pelikan

Ingenieure sind „die geistigen Eltern“ technischer Systeme, mit deren Hilfe naturwissenschaftliche Erkenntnisse zum praktischen Nutzen der Menschheit angewendet werden“. Die Planung der Wasserkraft ist eine sehr unmittelbare Anwendung der Fähigkeiten des Ingenieurs im Spannungsfeld zwischen Natur und Technik. Und da braucht es viel mehr als Fachwissen und Rechnerkapazität. Das ist bloß die Grundlage.

Aber den Ingenieur zeichnet die Fähigkeit aus, Situationen und Gegebenheiten gesamtheitlich erfassen und abschätzen zu können – ganz ohne Taschenrechner. Wie oft befragte mich mein erster Lehrer und Chef zum Durchfluss in einem Bach oder Fluss. Wir waren oft nicht der gleichen Meinung aber die Situation trainierte das Schätzvermögen, die Anwendung einfacher Faustformeln und das Kopfrechnen. Gleich drei Fähigkeiten, die heute auf keinem Lehr- oder Studienplan mehr stehen. Leider!

Viel zu viele Studierende und in weiterer Folge angehende Fachleute glauben, dass ein Ergebnis, am Computer berechnet, richtig sein muss.

Mitnichten – es ist nur so gut wie der Input, gepaart mit dem Verständnis des „Users“. Computerprogramme können Gehirntätigkeit nicht ersetzen, sondern nur unterstützen. Die Fähigkeit des Ingenieurs besteht darin, das Rechenergebnis mit der eigenen Schätzung zu vergleichen und auf Plausibilität zu überprüfen – gegebenenfalls sofort zu verwerfen und selbstkritisch den offensichtlichen, aber noch nicht lokalisierten Fehler zu suchen, anstatt sich zufrieden zurückzulehnen.

Der gute Ingenieur muss auch die Sprache interdisziplinärer Zusammenarbeit beherrschen. Das bedeutet: ernsthafte Beschäftigung mit anderen Fachbereichen und Perspektiven. Und derer gibt es in der Wasserkraft viele, wie z.B. Wirtschaftlichkeit, Umwelt, Kommunikation, Maschinenbau u.a.m. Dabei reicht nicht nur die Kenntnis der Fachbegriffe, sondern das Erkennen der kausalen Wirkungszusammenhänge.

Auch diesbezüglich hapert es erheblich in den gegenwärtig verfügbaren Bildungsstrukturen. Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass die Ausbildung für den Beruf nicht mit dem Abschluss des Studiums endet, sondern erst beginnt. Und hier bedarf es großen Glücks, wenn sich der erste Chef dessen auch bewusst ist und seine Erfahrung weiterzugeben bereit ist.

Die wichtigsten Werkzeuge des Ingenieurs sind Papier und Bleistift – so altmodisch das auch klingen mag. Richtigerweise heißt es: ein Bild sagt mehr als tausend Worte. Wie einfach und international (unter Ingenieuren) verständlich ist es, mit einer Skizze oder einem Diagramm einen Sachverhalt oder Zusammenhang zu erklären. In einer Zeit, in der das atemberaubend schnelle Tippen von mehr oder weniger sinnvollen Kurznachrichten die handschriftlichen Fähigkeiten weitgehend verdrängt hat, wurde auch die Fähigkeit, eine Handskizze anfertigen zu können, zu einer Seltenheit. Eine Fähigkeit, die einen Ingenieur, der diese Titel auch verdient, auszeichnet. Gelehrt wird dies allerdings nur mehr in wenigen technischen Studienrichtungen. Auch das sehe ich als schweren Verlust.

Gar nicht zuletzt muss ein guter Ingenieur ein hohes Maß an Flexibilität mitbringen. Wie oft verändern sich sehr rasch Randbedingungen eines Projektes, die Anpassungen nicht nur erfordern, sondern erzwingen. Bereits getroffene Planungsentscheidungen müssen blitzartig verworfen und durch neue Lösungen ersetzt werden. Ingenieure müssen von ihren Entscheidungen überzeugt, aber nicht stur sein. Und das betrifft nicht nur die eigenen Gedankengänge, sondern auch jene der Partner, Auftraggeber und Kollegen.

Jedem steht das Recht auf eine noch bessere Idee zu!

Die Wasserkraft verdient es nur von wahren Ingenieuren geplant zu werden!

Das wünscht sich aus Überzeugung

Ihr Pelikan Prof. Dr. Bernhard Pelikan

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KRAFTWERK GRATKORN: BAUSTART FÜR NEUES WASSERKRAFTWERK AN DER MUR

WASSERKRAFT ALS TRAGENDE SÄULE DER ERNEUERBAREN ENERGIEZUKUNFT In das neue Kraftwerk investieren VERBUND und Energie Steiermark rund 80 Mio. Euro: „Die aktuelle Entwicklung an den internationalen Energiemärkten zeigt uns auf drastische Weise die Dringlichkeit des Ausbaus der erneuerbaren Energien auf. Die Wasserkraft – wie hier mit dem Kraftwerk Gratkorn – aber auch Windkraft und Photovoltaik werden die tragenden Säulen der erneuerbaren Energiezukunft sein“, sagt Michael Strugl, Vorstandsvorsitzender von VERBUND. „Das Murkraftwerk Gratkorn wird nicht nur einen Beitrag auf unserem Weg zur mittelfristigen Unabhängigkeit von fossilen Energieimporten leisten, es wird vor allem auch mit dem Tag der Inbetriebnahme ein Baustein zur Erhöhung der Versorgungssicherheit sein“, betont COO Achim Kaspar, der im Vorstand von VERBUND für den Erzeugungsbereich zuständig ist.

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Foto: VERBUND

„Wir sehen dieses wirtschaftlich überaus positive Projekt als weiteren Meilenstein zur Klimawende und können damit unsere Nachhaltigkeits-Strategie weiter ausbauen“, so das Vorstands-Duo Christian Purrer und Martin Graf von der Energie Steiermark.

MURKRAFTWERKE SIND DAUERLÄUFER DER STEIRISCHEN STROMERZEUGUNG Strom aus Wasserkraft ist die bedeutendste erneuerbare Energiequelle der Steiermark. Bereits seit fast 120 Jahren wird die Kraft der Mur für die Stromerzeugung genutzt: „Die Wasserkraftwerke an der Mur bilden das Rückgrat der erneuerbaren Stromerzeugung in der Steiermark. Die Laufkraftwerke liefern ganzjährig und planbar elektrische Energie, wobei das neue Murkraftwerk Gratkorn über zwei vertikal montierte Maschinensätze zusätzliche Vorteile für die Netzstabilität aufweisen wird“, sagen Karl Heinz Gruber und Michael Amerer, die Geschäftsführer der VERBUND Hydro Power GmbH. UMLEITUNG DER MUR Nach dem Spatenstich wird nun zunächst die bauliche Umleitung der Mur fertiggestellt. Diese ermöglicht während der Bauphase eine trockene Baugrube, in der ab Sommer 2022 das Kraftwerk Gratkorn errichtet wird. Die Inbetriebnahme des neuesten Gemeinschaftskraftwerks von

VERBUND und Energie Steiermark ist für die zweite Jahreshälfte 2024 vorgesehen.

Neben einem breiten Bündel an ökologischen Begleitmaßnahmen wird das neue Wasserkraftwerk auch den Hochwasserschutz für die Anrainergemeinden nördlich von Graz verbessern. Eine neue, zusätzliche Murbrücke für Radfahrer, Fußgänger und Freizeitsportler im Bereich des Kraftwerks wertet das Freizeitangebot und das Radwegenetz auf.

Bereits während der Planungsphase für das Murkraftwerk Gratkorn wurden Anrainer:innen, Gemeinden und Interessensgruppen im Rahmen eines Planungsforums in das Projekt eingebunden. Mit dem offiziellen Baustart wird diese Bürger:innenkommunikation in Form regelmäßiger Baustellenbesichtigungen weitergeführt.

Weiterführende Information über das Bauprojekt finden Sie auf: www.kraftwerkgratkorn.at Visualisierung: VERBUND

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or dem Hintergrund der ambitionierten Klimaziele sowie der aktuellen Debatte um fossile Energieimporte stand der Projektauftakt ganz im Zeichen des dringlichen Ausbaus der erneuerbaren Stromerzeugung. Dazu der steirische Landeshauptmann Hermann Schützenhöfer: „Die vergangenen Wochen haben uns mehr denn je vor Augen geführt, dass wir vor allem unabhängiger von Gas werden und in alternative Energiequellen investieren müssen. Deshalb bin ich besonders stolz, dass nun in der Steiermark ein neues Wasserkraftwerk entstehen wird.“

Spatenstich für das Kraftwerk Gratkorn: Karl Heinz Gruber (VERBUND), Christian Purrer (En. Steiermark), NR Karin Greiner, LH Hermann Schützenhöfer, Michael Strugl (Vorstandsvors. VERBUND), Martin Graf (Vorstandsdir. Energie Steiermark), Michael Amerer (VERBUND), Abt Philipp Helm (Stift Rein), David Oberlerchner (Projektleitung VERBUND) (v.l.)

Foto: ASCR

Im Rahmen einer Spatenstichfeier wurde am 25. März der offizielle Baustart für das Murkraftwerk Gratkorn begangen. Das neueste Gemeinschaftskraftwerk von VERBUND und Energie Steiermark entsteht an der Mur nördlich von Graz. Es wird mit einer Leistung von 11 MW jährlich etwa 54 GWh grünen, CO2-freien Strom erzeugen.

Damit kann der Jahresstrombedarf von ca. 15.000 Haushalten gedeckt werden, mit dieser Strommenge können aber auch 30.000 Elektro-PKW jeweils 10.000 km weit fahren. Die beiden Partner investieren gemeinsam rund 80 Mio. Euro in das neue Wasserkraftwerk, das im Jahr 2024 in Betrieb gehen wird.

2024 soll das neue Murkraftwerk Gratkorn den Betrieb aufnehmen.

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Foto: zek

Die Anlage am Gamsbach im steirischen Frohnleiten ist das bereits 7. Kleinwasserkraftwerk der Mayr-Melnhof Ökoressourcen GmbH. Im Regeljahr kann die neue Ausleitungsanlage rund 2,8 GWh sauberen Strom erzeugen.

FORSTBETRIEB ERSCHLIESST GAMSBACH ERSTMALS FÜR DIE SAUBERE STROMPRODUKTION Im Sommer 2021 nahm ein neues Wasserkraftwerk am Gamsbach in der steirischen Gemeinde Frohnleiten zum ersten Mal den Betrieb auf. Realisiert wurde das Projekt von der Mayr-Melnhof Ökoressourcen GmbH, die mit der Anlage am Gamsbach nun bereits ihr siebentes Kleinwasserkraftwerk errichtet hat. Das neueste Kraftwerk nutzt zur Stromgewinnung eine Bruttofallhöhe von knapp 90 m und eine maximale Ausbauwassermenge von 1.000 l/s, womit die 6-düsige Pelton Turbine im Maschinengebäude eine Engpassleistung von 715 kW erreicht. Im Regeljahr wird die neue Ökostromanlage in Frohnleiten rund 2,8 Millionen kWh saubere Energie produzieren.

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ls Österreichs größter privater Waldbesitzer bewirtschaftet der Forstbetrieb von Baron Franz-Mayr-Melnhof-Saurau eine Fläche von rund 32.600 Hektar. Diese erstreckt sich über den Zentralraum der Steiermark und besteht im Wesentlichen aus zwei großen zusammenhängenden Waldgebieten. Im rund 30 Kilometer nördlich von Graz gelegenen Frohnleiten befindet sich die Zentrale der Mayr-Melnhof Forstgruppe, unter deren Dach rund 180 Mitarbeiter­ innen und Mitarbeiter beschäftigt sind. Eine Tochtergesellschaft der MM Forstgruppe bildet die MM Ökoressourcen GmbH, die sich primär mit dem Ausbau erneuerbarer Energien auf den Liegenschaften des Forstbetriebs beschäftigt. Dabei steht neben der Nutzung von Biomasse und Photovoltaik vor allem die Wasserkraft im Vordergrund, erklärt Forstdirektor Willibald Ehrenhöfer: „Vor gut zehn Jahren haben wir in Kooperation mit der Universität Weihenstephan begonnen, verschiedene ökoenergietechnische Potentialstudien auf unseren Liegenschaften April 2022

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Für die Gewährleistung der ökologischen Durchgängigkeit am Wehrstandort sorgt ein technisch ausgeführter Schlitzpass.

Foto: MM

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Die Druckleitung aus GFK-Rohren der Marke Flowtite hat eine Länge von rund 3,3 km und verjüngt sich ab ca. der Hälfte der Rohrtrasse von DN1000 auf DN900.

zu erstellen. Dies umfasste unter anderem das Einsparen von Energie, etwa durch die Wärmedämmung an bestehenden Gebäuden oder die Umrüstung Dutzender Heizanlagen von Öl auf Pellets. Darüber hinaus sollten ungenutzte nachhaltige Energiequellen – in erster Linie Wasserkraft – erschlossen werden.“ ERSTES KRAFTWERK AM GAMSBACH Geeignete Dachflächen wurden mit Photovoltaik-Anlagen ausgestattet. Für die Wärmeversorgung mehrerer Betriebsgebäude sorgen zwei Biomasseheizanlagen, in denen Holz aus eigenen Beständen verfeuert wird. Zudem wurde vor allem der Ausbau der Wasserkraft in bemerkenswerter Weise vorangetrieben.

Seit der Gründung der MM Ökoressourcen GmbH wurden insgesamt sieben Kleinwasserkraftwerke errichtet, wovon fünf dieser Anlagen zur Gänze im Eigenbesitz stehen, bei den anderen beiden Kraftwerken ist MM der Mehrheitseigentümer. Das jüngste Wasserkraftwerk von MM ging im Sommer des Vorjahres nur wenige Kilometer vom Sitz der

Forstdirektion entfernt im Frohnleitener Gamsgraben in Betrieb. Die Wasserfassung der Anlage wurde ca. 25 m unterhalb der Einmündung des Pöllerbachs in den Gamsbach situiert, womit ein noch größeres Einzugsgebiet zur Stromgewinnung genutzt werden kann. Das entnommene Triebwasser gelangt durch einen rund 3,3 km langen Kraftabstieg ins Maschinengebäude und fließt nach der Turbinierung über den natürlichen Gewässerverlauf in die Mur. BEWÄHRTE PROFIS AM WERK Für die Umsetzung der Bau- und Techniklose wurden im Rahmen der Ausschreibung eine Reihe von bewährten Branchenexperten beauftragt, deren Kompetenz bei MM schon von früheren Wasserkraftprojekten bekannt war. Im Sinne der regionalen Wertschöpfung sowie kurzer Transport- und Anfahrtswege war es erfreulich, dass der Großteil der am Projekt beteiligten Unternehmen aus der Steiermark stammt. Etwa die Heinrich-Bau GmbH aus Fürstenfeld, die den Zuschlag für

die kompletten Hoch- und Tiefbauarbeiten inklusive der Druckrohrverlegung erhielt.

Mit der Generalplanung des Projekts wurde die nicht nur im Kleinwasserkraftsektor renommierte InterTechno Engineering GmbH aus Gleisdorf beauftragt. Der komplette Stahlwasserbau an der Wasserfassung stammt von der Mayrhofer Maschinenbau GmbH aus dem steirischen Wenigzell. Bei der Ausstattung des Krafthauses setzten die Betreiber auf die Kompetenz der Osttiroler Maschinenbau Unterlercher GmbH, die für das Projekt ein elektromechanisches Komplettpaket schnürte. Für die Ausführung der Kraftwerkssteuerung sorgte mit der aepick GmbH ein weiteres Unternehmen aus der Steiermark.

3,3 KM LANGER KRAFTABSTIEG Die Bauphase startete mit den Aushubarbeiten für das Krafthaus im November 2020, wenig später begann die Verlegung der Druckrohrleitung. Die Höhenlage des Projektgebiets zwischen ca. 520 und 430 m Seehöhe machte es möglich, dass die Arbeiten

Elektrotechnische Ausrüstung für Kleinkraftwerke aepick GmbH - Ing. Karlheinz Pick St. Georgen 4, A-8756 St. Georgen ob Judenburg Mobil: +43 660 1111 952 - E-Mail office@aepick.at

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An der Wehranlage erfolgt der Einzug von bis zu 1.000 l/s Ausbauwassermenge.

Den gesamten Stahlwasserbau lieferte die steirische Mayrhofer GmbH.

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auch während der kalten Jahreszeit durchgeführt werden konnten. „Angesichts des aktuellen Baustoffmangels und hoher Gestehungskosten sind wir froh, dass das Projekt frühzeitig ausgeschrieben wurde. Wäre die Ausschreibung ein Jahr später erfolgt, hätte dies die Baukosten wahrscheinlich um bis zu 30 Prozent in die Höhe getrieben“, so Ehrenhöfer. Der größte Bauaufwand des Projekts war mit der Herstellung der insgesamt ca.

3.320 m langen Druckrohrleitungen verbunden, deren Verlauf fast ausschließlich über Eigengrund von MM führt. Grundsätzlich verläuft die Druckleitung in einem konstanten Gefälle, wobei die Rohrleitung im unteren Abschnitt die Gemeindestraße unterquert. Einige 100 m weiter in Fließrichtung wechselt die Druckleitung mittels Unterdükerung kurz vor dem Krafthaus noch auf die orographisch rechte Gewässerseite. Hergestellt wurde der Kraftabstieg zur Gänze aus glasfaserverstärkten Kunststoffrohren (GFK) der Marke Flowtite, die der niederösterreichischen Vertriebsprofi Etertec lieferte. Die äußerst glatte Innenfläche der Flowtite-Rohre gewährleisten geringen Druckverlust, maximalen Energieertrag sowie konstante hydraulische Eigenschaften und machen diese somit bestens geeignet für die hohen Ansprüche im Wasserkraftsektor. Der obere, ca. 1.660 m lange Abschnitt der Druckleitung wurde in der Dimension DN1000 ausgeführt, danach verjüngt sich die Leitung bis zum Eintritt ins Maschinengebäude auf DN900. Begünstigt wurde die Rohrverlegung vom eingespielten Montageteam von Heinrich-Bau und dem anwenderfreundlichen Muffensystem von Flowtite. Die Muffenverbindungen erlauben – je nach Rohrdimension – geringfügige Abwinkelungen der Rohrenden innerhalb der Muffen. Richtungsanpassungen der Druckleitung können somit ohne den Einsatz zusätzlicher Rohrkrümmer hergestellt werden. „Glücklicherweise herrschen entlang der Rohrtrasse günstige geologische Bedingungen für die Rohrverlegungen, Schremmarbeiten waren lediglich auf einem sehr kurzen Ab-

schnitt erforderlich. Die Arbeiten wurden mit größtmöglicher Rücksicht auf die Natur und die Umgebung durchgeführt. Beispielsweise wurde der Wurzelraum einer als Naturdenkmal ausgewiesenen Rosskastanie im Trassenverlauf von der Druckrohrleitung mit großzügigem Sicherheitsabstand umfahren“, erklärt Ehrenhöfer.

AUSGEREIFTE TECHNIK AN DER WASSERFASSUNG Am Standort der Wasserfassung konnten die Arbeiten zur Herstellung des Betonbaus unmittelbar nach der Schneeschmelze im Frühjahr 2021 beginnen. Diese besteht aus einer zweifeldrigen Wehranlage mit Wehrklappe und Grundablassschütz sowie dem am linken Ufer situierten Einlauf- und Entsanderbauwerk inklusive den entsprechenden Spül-, Abgabe- und Steuerungseinrichtungen. Das Aufstauen des Gewässers übernimmt eine 8 m breite Wehrklappe, die von Maschinenbau Mayrhofer in gewohnt massiver Ausführung hergestellt wurde. Über den Grundablassschütz mit aufgesetzter Klappe kann grobes Treibgut auf direktem Weg in den Unterwasserbereich abgegeben werden. Zusätzlich sorgt die hydraulisch bewegte Klappe am Grundablass für die Regelung der dynami-

schen Restwasserdotation und die Verbesserung der Abfuhrtätigkeit bei Hochwassersituationen. Die minimale Restwasserabgabe des Kraftwerks Gamsbach beträgt 100 l/s, darüber hinaus müssen bis zu 20 Prozent der jeweiligen Zuflussmenge bis zum Erreichen der Ausbauwassermenge von 1 m³/s dotiert werden. Von der Basisdotation dienen 78 l/s konstant zur Versorgung der Fischaufstiegsanlage, die restlichen 22 l/s fließen über eine Dotationsöffnung im Entsanderbecken zurück in die Restwasserstrecke. Am Ende des Entsanderbeckens montierte Mayrhofer einen 2 m breiten vertikalen Feinrechen mit 10 mm lichter Weite samt pegelgeregeltem Rechenreiniger in Teleskopausführung. Für die Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit an der Wehranlage sorgt ein auf der rechten Uferseite als technischer Schlitzpass ausgeführter Fischaufstieg. Das fischökologische Monitoring des Beckenpasses mit Querwerken aus Betonscheiben und rau überschütteten Übergängen wurde bereits erfolgreich abgeschlossen.

6-DÜSIGES KRAFTPAKET AUS OSTTIROL Als Herzstück des ersten Wasserkraftwerks am Gamsbach kommt eine 6-düsige Pelton-Tur-

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Mayr-Melnhof-Forstdirektor Willibald Ehrenhöfer neben der 6-düsigen Pelton-Turbine von der Maschinenbau Unterlercher GmbH. Bei vollem Wasserdargebot erreicht die Maschine eine mechanische Engpassleistung von 715 kW. Der direkt gekoppelte Synchron-Generator von Hitzinger sorgt für beste Wirkungsgrade.

bine in vertikalachsiger Ausführung zum Einsatz. Mit dieser Vielzahl an Düsen kann die von der Maschinenbau Unterlercher GmbH gefertigte Turbine auch bei verringertem Wasserdargebot ein Maximum an Effizienz generieren. Die Turbinenschaufeln des Pelton-Laufrads werden bei der Fertigung von den Osttirolern aus einem Edelstahlblock gefräst und danach mittels stoff- und formschlüssiger Verbindung zu einem qualitativ hochwertigen Laufrad zusammengefügt. Mit dieser patentierten Bauweise vereint Unterlercher ein Höchstmaß an Genauigkeit und absolute Betriebssicherheit. Für die exakte Re­ gelung der rund um das freistehende Turbinengehäuse angeordneten Pelton-Düsen sorgen elektrische Stellmotoren. Bei einer Bruttofallhöhe von 89,9 m und vollem Wasserdargebot erreicht das Kraftpaket eine mechanische Engpassleistung von 715 kW.

Das elektrotechnische Equipment der Anlage inklusive Leittechnik lieferte die aepick GmbH aus dem steirischen St. Georgen ob Judenburg. Dazu zählten unter anderem die Niederspannungsanlage, die Schutz- und Steuerungseinrichtungen sowie die Notstromversorgung. Die digitale Kommunikation zwischen dem Krafthaus und der Wasserfassung erfolgt über einen gemeinsam mit der Druckrohrleitung verlegten Lichtwellenleiter.

Dem Stand der Technik entsprechend funktioniert die Stromproduktion der Anlage vollautomatisch. Über einen sicheren VPN-Zugang hat das für die Betriebsführung zuständige Personal von MM rund um die Uhr Zugriff auf die Kraftwerkssteuerung.

WIRKUNGSGRADSTARKER ENERGIEWANDLER Die Umwandlung der kinetischen Bewegungsenergie in elektrischen Strom über-

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Projekte

Die exakte Regelung der Pelton-Düsen übernehmen sechs elektrisch betriebene Stellmotoren.

nimmt ein Synchron-Generator vom oberösterreichischen Traditionshersteller Hitzinger.

Die Generatorwelle wird ohne zwischengeschaltetes Getriebe vom direkt gekoppelten Turbinen-Laufrad mit exakt 500 U/min angetrieben. Wie bei den Linzern üblich wurde der Generator von Grund auf für die Anforderungen des Kraftwerks Gamsbach konstruiert und ausgelegt. Dies beginnt bei der magnetischen Auslegung und reicht über die Anpassung des Isolationssystems bis hin zum idealen Eisen-Kupfer-Verhältnis. Für die Rotoren und Statoren der Maschinen kommen unterschiedliche Spezialharze zum Einsatz.

Bei der Konstruktion nutzt Hitzinger neben der fundierten Erfahrung seiner Mitarbeiter­ innen und Mitarbeiter eine ausgefeilte Software, die in jahrzehntelanger Entwicklungsarbeit permanent verfeinert und verbessert wurde. Dank der engen Zusammenarbeit

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

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Ausbauwassermenge: 1.000 l/s Bruttofallhöhe: 89,90 m Nettofallhöhe: 85,10 m Druckleitung: 3.320 m, GFK Ø: DN1000/900 „Flowite“ Lieferant: Etertec Turbine: Pelton Welle: vertikal Engpassleistung: 715 kW Hersteller: Maschinenbau Unterlercher Generator: Synchron Spannung: 400 V Nennscheinleistung: 850 kVA Hersteller: Hitzinger Jahresarbeit: ca. 2,8 GWh

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mit dem Linzer Stahlkonzern VOEST kann Hitzinger seine Maschinen mit modernen Hochleistungsstahlblechen bestücken. Die Kombination aus hoher Temperaturbeständigkeit und äußerst dünner Blechstärke sorgt für eine Minimierung von Verlusten und führt in weiterer Folge zu sehr guten Wirkungsgraden. Für optimale Betriebstemperaturen und leise Betriebsgeräusche bei der Stromgewinnung wurde der Generatormantel mit einer Wasserkühlung ausgestattet. Versorgt wird der Kühlkreislauf von einem im Unterwasserbereich platzierten Wärmetauscher, der vom abgearbeiteten Triebwasser der Turbine gekühlt wird. Der 3-phasige Generator für das Projekt Gamsbach wurde auf eine Frequenz von 50 Hz und eine Spannung von 400 V ausgelegt, seine Nennscheinleistung beträgt 850 kVA. Um das Einbringen der knapp 6 t schweren Maschine mittels Mobilkran so unkompliziert wie möglich zu gestalten, wurde das Dach des Maschinengebäudes als abhebbare Brettsperrholzkonstruktion ausgeführt. Diese Variante hat sich laut Ehrenhöfer bei allen Wasserkraftwerken von MM als sehr praktikabel erwiesen.

ERSTER VOLLLASTBETRIEB IN SICHTWEITE Rund acht Monate nach Baubeginn konnte das erste Wasserkraftwerk am Gamsbach Ende

Foto: zek

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Die Kraftwerkssteuerung inkl. elektrotechnischem Equipment stammt von der aepick GmbH.

Juli des Vorjahres erstmals den Probebetrieb aufnehmen. „Der gesetzte Zeitplan zur Fertigstellung musste lediglich wegen einer Lieferverzögerung um eine Woche nach hinten verschoben werden. Im Großen und Ganzen hat die Baustelle sehr gut funktioniert. Zu verdanken ist dies in erster Linie den an der Umsetzung beteiligten Unternehmen, die allesamt eine sehr gute Arbeit abgeliefert haben.

Obwohl wir die Anlage seit der Inbetriebnah-

me wegen anhaltend geringer Niederschläge noch nicht unter Volllast testen konnten, sind die ersten Betriebserfahrungen dennoch positiv. Im heurigen Frühjahr zur Schneeschmelze wird das Kraftwerk zeigen, was es bei vollem Wasserdargebot zu leisten vermag“, so Willibald Ehrenhöfer. In Summe investierte MM ca. 2,8 Millionen Euro in die Realisierung des Kraftwerks Gamsbach, das im Regeljahr rund 2,8 GWh Ökostrom erzeugen kann.

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ls eines der ältesten urbanen Wasserversorgungssysteme Mitteleuropas wird der Salzburger Almkanal in der Landeshauptstadt seit Jahrhunderten für unterschiedliche Zwecke genutzt. Etwa zur Trinkwasserversorgung, aber auch für wirtschaftliche Zwecke wie den Betrieb von Mühlen oder Schmieden mittels Wasserrädern.

Mit der Einführung der Elektrizität um die Jahrhundertwende wurde eine Vielzahl der hydromechanischen Anlagen entlang des Almkanals schrittweise für die Stromgewinnung umgebaut. Die ersten Abschnitte des im Laufe der Zeit stetig weiter ausgebauten Kanalnetzwerks entstanden nach urkundlichen Aufzeichnungen bereits im 8. Jahrhundert.

Im inneren Stadtbereich teilt sich der Almkanal fächerförmig in sieben Arme auf, die großteils unterirdisch Richtung Salzach fließen. Dazu zählt auch der fast zur Gänze im Mönchsberg verborgene Stiftsarmstollen.

Dieser gabelt sich im Bereich der Talstation der Festungsbahn in zwei separate Kanäle: den St. Peter Arm und den Kapitalarm. Beim St. Peter-Arm wurde 2007 ein oberschlächtiges Wasserrad eingebaut, das zur Stromgewinnung für die Stiftsbäckerei St. Peter dient.

Gleich in unmittelbarer Nähe hat die Erzdiözese Salzburg am Kapitelarm im heurigen

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Projektleiterin Zita-Maria Huber vom Bauamt der Erzdiözese Salzburg und Umweltreferentin Kathrin Muttenthaler (v.l.) bei der Montage der Turbine für das neue Kleinwasserkraftwerk am Almkanal Anfang März.

Frühjahr nun ihr erstes Wasserkraftwerk fertiggestellt.

SONDERBUDGET FÜR ERNEUERBARE ENERGIEN Mit Klimaprojekten wie diesem ist man bei der Erzdiözese Salzburg fest entschlossen, für den Umweltschutz einzutreten, heißt es in der offiziellen Pressemitteilung. Dabei beruft man sich auf die Enzyklika „Laudato si“ von Papst Franziskus aus dem Jahr 2015, in der die Sorge um die Ökologie und die Zukunft von Menschen und Erde im Mittelpunkt steht. „Dieser gemeinsamen Sorge sehen wir uns verpflichtet – gerade im Hinblick auf jene, die nach uns kommen. So wollen wir als Die Erzdiözese Salzburg will die verantwortungsvolle Nutzung erneuerbarer Energieformen im Geiste der Schöpfungsverantwortung weiter vorantreiben.

Erzdiözese auch weiterhin Verantwortung übernehmen“, so Erzbischof Franz Lackner.

In jüngster Zeit wurden bei der Erzdiözese eine ganze Reihe von entsprechenden Initiativen und Maßnahmen ergriffen, etwa durch die Nutzung von Photovoltaik, die Anschaffung von E-Autos, Energieberatungen und nun die Inbetriebnahme eines eigenen Wasserkraftwerks. „Wir investieren seit 2019 jährlich eine Million Euro als Sonderbudget im Rahmen der Klimastrategie in nachhaltige Energien. Das entspricht ca. 20 Prozent des diözesanen Baubudgets“, sagt Cornelius Inama, Finanzkammerdirektor der Erzdiözese Salzburg.

Foto: zek

Einen seit über 60 Jahren stillgelegten Wasserkraftstandort am Almkanal direkt unterhalb der Festung Hohensalzburg hat die Erzdiözese Salzburg im heurigen Frühjahr wiederbelebt. Mit dem Einbau einer Durchström-Turbine können nun alljährlich rund 120.000 kWh Ökostrom gewonnen werden, die unter anderem zum Laden der E-Autos des diözesanen Fuhrparks dienen. Der nicht für den Eigenbedarf benötigte Strom wird ins öffentliche Verteilnetz eingespeist. Die komplette elektromechanische Ausstattung des neuen Kleinwasserkraftwerks in der Festungsgasse lieferte der oberösterreichische Branchenspezialist Danner Wasserkraft GmbH. Rund 500.000 Euro investierte die Erzdiözese in das vom Land Salzburg im Rahmen der Klima- und Energiestrategie „Salzburg 2050“ massiv unterstützte Projekt am Fuß der Festung.

Foto: EDS

ERZDIÖZESE SALZBURG SORGT FÜR WASSERKRAFT-RENAISSANCE IN DER FESTUNGSGASSE

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Der Feinrechen hält Laub und Geschwemmsel vor dem Eintritt in die horizontal angeströmte Turbine fern.

STANDORT FÜR WASSERKRAFT WIEDERBELEBT Bei der Errichtung des ersten Kleinwasserkraftwerks der Erzdiözese wurde ein 1960 stillgelegter Standort direkt unterhalb der Festung wiederbelebt. Dabei stellte die bauliche Umsetzung in mehrerlei Hinsicht eine Herausforderung dar, berichtet Projektleiterin Zita-Maria Huber vom Bauamt der Erzdiözese: „Die Bauarbeiten mussten innerhalb eines knappen Zeitfensters von nur drei Wochen während der traditionellen Almabkehr im September durchgeführt werden. In diesem Zeitraum wird der Kanal alljährlich für Reinigungs- und Instandhaltungszwecke abgesperrt und komplett entleert, wodurch die Arbeiten weitestgehend im Trockenen durchgeführt werden konnten.“ Die Projektleiterin führt weiter aus, dass der Raum, in dem der Maschinensatz platziert wurde, einer umfassenden baulichen Adaption bedurfte. Erschwert wurde dies durch den engen Zugang zum Maschinenraum und die generell begrenzten Platzverhältnisse. Die Sohle des Raums musste für den Einbau des Turbinen-Saugrohrs um ca. einen halben Meter vertieft werden.

Eine Stahlbetondecke und andere Betonteile wurden in Würfel zerschnitten und die Einzelteile im Anschluss mithilfe eines Seilzugs ins Freie befördert.

Technische Daten

bot erreicht die horizontal angeströmte Turbine eine Engpassleistung von 14 kW. Um Platz zu sparen, wurde der Asynchrongenerator direkt über der Turbine situiert. Kraftübertragung und Drehzahlerhöhung werden mittels Flachriementrieb sichergestellt. Der Leistungsumfang beinhaltete alle üblichen Stahlwasserbaukomponenten wie Feinrechen, Einlauf- und Grundablassschütz. Darüber hinaus wurden die Wasserfassung, Druckleitung und Unterkonstruktion aus Stahl geliefert.

Komplettiert wurde die Lieferung der Oberösterreicher durch die elektro- und leittechnische Ausstattung des Kraftwerks, die einen sicheren und vollautomatischen Anlagenbetrieb gewährleistet.

BEITRAG ZUM ERREICHEN DER KLIMAZIELE 2050 Die Inbetriebnahme des neuen Wasserkraftwerks erfolgte kurz nach Abschluss der finalen Montagarbeiten im heurigen März. Mit der erzeugten Energie im Ausmaß von jährlich rund 120.000 kWh kann die Erzdiözese mit Leichtigkeit den Strombedarf mehrerer Gebäude in der Altstadt abdecken. Auch der aus einigen E-Autos bestehende kirchliche Fahrzeugpark wird mit nachhaltig produziertem Strom geladen. Die überschüssige Energie wird über eine Trafostation ins öffentliche Netz der Salzburg AG eingespeist. Neben dem Einbau der Wasserkraftanlage wurden die Bauarbeiten zusätzlich für die Realisierung einer Gebäudekühlung genutzt. Die Entnahme des Kühlwassers erfolgt dabei vom Einlaufbecken der Kraftwerksanlage. Kathrin Muttenthaler vom Umweltreferat der Erzdiözese zeigt sich hocherfreut über die Projektfertigstellung: „Es ist uns wichtig, dass die Erzdiözese Salzburg im Geiste der Schöpfungsverantwortung mit vielen einzelnen Schritten ihre Energiebilanz verbessert. Die Energiegewinnung durch Wasserkraft ist hier ein wichtiges Instrument zur Erreichung der Klimaziele, die sich die Erzdiö­zese bis 2050 gesteckt hat.“

Foto: zek

TURBINE VOM WASSERKRAFTALLROUNDER Als Lieferant für das elektromechanische Equipment der neuen Ökostromanlage wurde der Branchenexperte Danner Wasserkraft GmbH aus dem oberösterreichischen Almtal beauftragt. Dieser fertigte eine maßgeschneiderte Durchström-Turbine für eine Ausbauwassermenge von 460 l/s und eine Bruttofallhöhe von 4,6 m. Das einzellig aufgebaute Laufrad der Maschine mit einem Durchmesser von 400 mm gewährleistet konstruktionsbedingt eine effektive Stromproduktion über ein breites Betriebsspektrum hinweg. Bei vollem Wasserdarge-

Der oberösterreichische Branchenexperte Danner Wasserkraft GmbH lieferte das gesamte elektromechanische Equipment der Anlage.

Foto: zek

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Projekte

• Ausbauwassermenge: 460 l/s • Bruttofallhöhe: 4,6 m • Turbine: Durchström-Turbine

Die St

• Drehzahl: 200 U/min • Ø Laufrad: 400 mm • Engpassleistung: 14 kW • Riemenübersetzung: 1:3,91 • Generator: Asynchron • Spannung: 400 V • Jahresarbeit: ca. 120.000 kWh

Der schmale Zugang zum Maschinenraum befindet sich rechts hinter der Bauabsperrung in der Festungsgasse.

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Seit jeher ist das Produkt Gussrohr von TRM von einem nachhaltigen Regionalitätsgedanken geprägt.

REGIONALITÄT IN DER WASSERKRAFT: VIEL MEHR ALS NUR MEHRWERT FÜR DIE REGION Trotz der allgegenwärtigen Globalisierung kommt auch in der Wasserkraft dem Thema „Regionalität“ zusehends mehr Gewicht zu. Das liegt längst nicht nur an der wirtschaftlichen Wertschöpfung für die Region sowie dem Bewusstsein für den CO2-Fußabdruck. Hinzu kommt auch, dass die eigene Wertschöpfungstiefe einen signifikant positiven Einfluss auf die Gewinnsituation eines Unternehmens mit sich bringt. Eines jener Unternehmen, die den Begriff „Regionalität“ in allen Facetten praktizieren und leben, ist der bekannte Rohrhersteller Tiroler Rohre GmbH – TRM: Kurze Transportwege, recycelbare Rohstoffe, ein hoher Lebenszyklus der Produkte sowie der Einsatz erneuerbarer Energien machen das Unternehmen zu einem Vorreiter in Sachen „Regionalität“. Eines scheint dabei offenkundig: Die Vorteile eines starken Regionalitätsbekenntnisses beschränken sich nicht nur auf die Region, sondern betreffen auch den Kunden und letztlich das Unternehmen selbst.

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einer Popularität zum Trotz fehlt für den Begriff „Regionalität“ eine klare, gesetzliche Definition. Während sie für die einen bereits bei den Bezirksgrenzen endet, fassen sie andere weiter – bis zu den Landesgrenzen, den DACH-Raum oder sogar bis zu den EU-Grenzen. Grundsätzlich werden heute vor allem zwei Parameter als wesentlich genannt: Zum einen, dass ein geringer Transportaufwand entsteht und zum anderen, dass die Wertschöpfung in der Region bleibt.

Doch beließe es man bei diesen beiden Punkten, wären damit die Themen Ökologie und Nachhaltigkeit unberücksichtigt. Doch sie sind heute ebenfalls ein zentraler Baustein gelebter Regionalität.

Speziell wenn man etwa das Produkt an sich näher betrachtet, stellen sich Fragen wie: Woher kommen die Rohstoffe, die eingesetzte Energie, werden lokale Strukturen genutzt

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und wo wird produziert? Außerdem: Wie steht es um die Qualität? Geht es um ein Produkt, das für nur wenige Monate gemacht ist, oder um eines, das für Jahrzehnte ausgelegt wurde? Entlang dieser Antwortkette entscheidet sich, wie stark von einer nachhaltig geprägten Regionalität die Rede sein kann.

GELEBTE REGIONALITÄT UND NACHHALTIGKEIT Mittlerweile spielt das Thema Regionalität auch in der Wasserkraft eine Rolle. Etwa im Rahmen ihrer „Corporate Social Responsibility“ verweisen immer mehr Unternehmen auf ihre bewusste Eindämmung des CO2-Fußabdrucks oder die Betonung einer regionalen Wertschöpfung. Ein Unternehmen, das dabei schon seit Jahren eine Vorreiterrolle im Alpenraum einnimmt, ist die Tiroler Rohre GmbH – kurz TRM. Seit 75 Jahren entwickelt, produziert und vermarktet TRM hochwertige

Rohr- und Pfahlsysteme aus duktilem Gusseisen am Standort in Hall in Tirol. Regionalität wird als Teil eines ganzheitlichen Nachhaltigkeitsmodell gelebt. „Der Rohstoff für unsere Rohre und Pfähle aus Gusseisen besteht aus nahezu 100 Prozent Recyclingmaterial, also Alteisen, und wird nach der Lebensdauer von hundert Jahren wieder recycelt. Durch den geringen Wartungs- und Instandhaltungsaufwand unserer Produkte während des Betriebes, wird nicht nur Verschwendung vermieden, sondern auch beim Ressourcenverbrauch und damit bei den CO2-Emissionen gespart.

Hinzu kommt, dass wir dank optimierter Logistik bei der Anlieferung des Recyclingmaterials per Bahn und dank kurzer Transportwege zur Baustelle faktisch einen geringen CO2-Fußabdruck garantieren können“, erklärt Walter Korenjak, Leiter des Vertriebs Rohr Österreich bei TRM.

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Durch die regionale Produktion leistet TRM einen wertvollen Beitrag zur Verbesserung der Versorgungssicherheit von Kunden und Partnern.

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Bei TRM setzt man auf eigenes Know-how – und schafft damit eine hohe Fertigungstiefe.

WERTSCHÖPFUNGSTIEFE ZAHLT SICH AUS Wichtig ist dabei, dass ein Unternehmen wie TRM über eine überaus hohe Fertigungstiefe und somit Wertschöpfungstiefe verfügt. Wie eine umfangreiche wissenschaftliche Studie der Hochschule Karlsruhe für Technik und Wirtschaft und dem Fraunhofer Institut ISI belegt, besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Wertschöpfungstiefe und dem wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens. Die Autoren der Studie haben ein Modell erstellt, welches letztlich zeigte, dass eine Erhöhung der Wertschöpfungstiefe um 1 Prozent mit einer Erhöhung des Gewinns um 0,2 Prozentpunkte einhergeht. Die Wertschöpfungstiefe wurde als der mit Abstand wichtigste Erklärungsfaktor für die Wahrscheinlichkeit identifiziert, dass ein Unternehmen eine Umsatzrendite von mehr als 2 Prozent erwirtschaftet. Umgekehrt hatten die Autoren keinerlei signifikanten Erklärungen für die Produktivität oder die Gewinnsituation von Unternehmen ausgemacht, die verstärkt auf die Nutzung globaler Zulieferketten gesetzt hatten. Als Erklärung dafür liefern die Wirtschaftswissenschaftler Begründungen, wonach mögliche Kostenreduktionseffekte durch einen höheren Koordinationsund Abstimmungsaufwand zur Sicherstellung der Lieferfähigkeit in der Lieferkette wieder verlorengingen. Der Ausbau der eigenen Wertschöpfung scheint sich somit nicht nur aus nachhaltiger Hinsicht, sondern auch aus wirtschaftlichem Kalkül auszuzahlen.

von längst überzeugt. Eines davon ist der Linzer Generatorspezialist Hitzinger. „Wir können aktuell auf eine Fertigungstiefe von etwa 50 bis 60 Prozent verweisen. Das erhöht unsere Flexibiliät und macht das Unternehmen insgesamt resilienter gegenüber Krisen“, erklärt dazu Volker Schmid, Business Unit Manager Alternators & Converters bei Hitzinger. Ganz ähnlich argumentiert auch der Geschäftsführer des erfahrenen Kärntner Wasserkraftallrounders EFG, Ing. Werner Goldberger, der auf Nachfrage betont, dass man über eine hohe Wertschöpfungstiefe verfüge und bringt in diesem Zusammenhang einen weiteren wichtigen Faktor ins Spiel – bestens ausgebildete Mitarbeiter: „Konstruktion, Fertigung und Montage unserer selbst hergestellten Produkte können großteils durch unsere eigenen Mitarbeiter erledigt werden. Dank der eigenen Lehr-

lingsausbildung reifen langfristig zuverlässige und sehr gute Mitarbeiter heran. Und gute Mitarbeiter sind das Potenzial und das Aushängeschild jeder Firma. Ein Großteil unserer Mitarbeiter kommt aus der umliegenden Region.“ Nahezu ident sieht das Ing. Daniel Mayrhofer, seines Zeichens Bereichsleiter Wasserkrafttechnik beim bekannten steirischen Maschinenbauunternehmen Mayrhofer, das sich in der Wasserkraftbranche vor allem durch ausgereifte Stahlwasserbaureferenzen einen Namen gemacht hat: „Unser Unternehmen ist in einer strukturschwachen Region beheimatet. Dementsprechend sind wir regional ein sehr wichtiger Arbeitgeber, was auch der Umstand belegt, dass der Großteil der Mitarbeiter aus den umliegenden Gemeinden stammt. In unserer Heimatgemeinde Wenigzell sind wir mit ca. 40 Mitarbeitern überhaupt der größte

Regionalität baut auch auf dem „Faktor Mitarbeiter“ auf. Beim Kärntner Wasserkraftallrounder EFG ist man sich dessen bewusst, dass das wahre Kapital aus den eigenen Mitarbeitern besteht.

Foto: C. Theny

MITARBEITER – DAS WERTVOLLSTE KAPITAL Dass die Wertschöpfungstiefe auch in der Wasserkraftindustrie ein wichtiges Thema ist, bestätigt nicht nur der Rohrspezialist TRM. Auch andere Branchenunternehmen sind daApril 2022

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Wirtschaft so, der betont, dass hochwertige Wasserkraftmaschinen bei entsprechender Wartung auch heute noch für einen Lebenszyklus von bis zu 100 Jahren ausgelegt seien. Und auch die Produkte des traditionsreichen Generatorherstellers in Linz stehen für Langlebigkeit. „Es heißt zwar immer, dass früher die Generatoren viel großzügiger ausgelegt wurden. Doch bei uns wird nach wie vor größtes Augenmerk darauf gelegt, dass keine Maschine heiß wird – und sie über Jahrzehnte problemlos betrieben werden kann. Unsere Generatoren sind auf 35 bis 40 Jahre designt. Der älteste in Betrieb befindliche Generator hat aber schon 70 Jahre auf dem Buckel“, so Volker Schmid.

Foto: zek

Neue wirtschaftswissenschaftliche Daten belegen, dass sich eine hoheMit Wertschöpfungstiefe für dasKrafthauses Unternehmen bezahlt macht. der Situierung des neuen

Foto: Pixabay

unmittelbar vor dem Öllschützenspeicher fällt das zuvor bemängelte Schwank-Sunk-Problem weg.

LEBENSDAUER IN JAHRZEHNTEN BEMESSEN Nachdem auch das Thema Nachhaltigkeit direkten Einfluss auf die Regionalität eines Produktes nimmt, kommt selbstredend auch der Lebensdauer eines Produktes große Bedeutung zu. Dabei können Qualitätshersteller wie TRM, EFG, Hitzinger oder Mayrhofer auf technische Lebenszeiten verweisen, die heute in Zeiten von geplanter Obsoleszenz und Wegwerfprodukten schon fast unglaublich klingen.

Dazu Werner Goldberger: „Die Gussrohre von TRM sind ja auf eine Lebensdauer von bis zu 100 Jahren ausgelegt. Aber auch unsere Maschinen und Komponenten für die Wasserkraft sind nicht für Jahre, sondern für Jahrzehnte gemacht.“ Das sieht auch Daniel Mayrhofer Manche Arbeiten im Generatorbau sind nach wie vor Handarbeit: Auch bei Hitzinger setzt man auf eine hohe Fertigungstiefe.

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ENERGIE AUS EIGENEN RESSOURCEN Im Hinblick auf den CO2-Fußabdruck spielt natürlich auch die genutzte Energie eine wichtige Rolle. „In der Fertigung legen wir großen Wert auf Nachhaltigkeit und bauen beispielsweise auf Photovoltaik. Auf unseren Werksdächern befinden sich Photovoltaik-Module mit einem Jahresarbeitsvermögen von ca. 900.000 kWh. Außerdem wird unsere Prozesswärme genutzt, sie wird ins Fernwärmenetz Hall eingespeist“, erklärt Max Kloger, Geschäftsführer und Eigentümer von TRM. Auf die Kraft der Sonne setzt auch die Firma EFG, wie Werner Goldberger näher ausführt: „Wir sind seit knapp 4 Jahrzehnten im Bereich der Stromerzeugung aus der umweltfreundlichen Wasserkraft für zahlreiche Auftraggeber tätig. Hausintern nutzen wir aber seit einiger Zeit die Kraft der Sonne. Die Erweiterung unserer PV-Anlage ist bereits geplant. Damit kann ein Großteil unserer betrieblich benötigten Energie umweltfreundlich erzeugt werden.“ Und auch die Firma Mayrhofer kann auf grüne Energie aus eigenen Ressourcen bauen. Daniel Mayrhofer: „Wir betreiben ein eigenes Wasserkraftwerk am Unternehmensstandort mit einer Engpassleistung von 50 kW, mit dem wir den überwiegenden Teil unseres Stromverbrauches abdecken können. Außerdem wollen wir in diesem Jahr auch in eine PV-Anlage investieren, sodass der Eigenversorgungsanteil in der Jahreskalkulation quantitativ sogar die 100% übersteigen wird.“ Schon alleine der Einsatz regenerativer Energi-

en aus eigenen Ressourcen leistet einen wichtigen Beitrag zur regionalen Wertschöpfung und stellt damit auch eine nicht zu unterschätzende Maßnahme für den Klimaschutz dar.

Foto: Stockinger

Arbeitgeber.“ Damit spricht Mayrhofer einen wichtigen Punkt an. Die Löhne und auch die Kommunalsteuer bleiben auf diese Weise in der Region und tragen zur Erhaltung des Wirtschaftskreislaufs bei – besonders in strukturschwachen, ländlichen Regionen.

KUNDEN WÜNSCHEN DIE NÄHE Was häufig beim Thema Regionalität nicht zur Sprache kommt, aber zu ihren wichtigsten Eigenschaften gehört: Kundennähe. „Für uns ist ganz klar, dass es die komplette Abwicklung einfacher macht, wenn wir nahe am Projekt und nahe am Kunden sind. Und das wird auch von Kundenseite goutiert“, argumentiert Daniel Mayrhofer. Dem kann Werner Goldberger nur beipflichten: „Flexibilität und zeitnahe Verfügbarkeit von Ressourcen und geschultem Personal sind heute gefragter denn je. Darum bin ich der Meinung, dass die Regionalität im Grunde nur Vorteile für alle Beteiligten bietet.“ Und auch Walter Korenjak hebt diesen Aspekt klar und deutlich hervor: „Durch unsere regionale Produktion leisten wir einen wertvollen Beitrag zur Verbesserung der Versorgungssicherheit unserer Kunden und Partner. Wer im Wesentlichen unabhängig von globalen Lieferanten agieren und lokale Expertise nutzen kann, ist auch in Krisenzeiten in der Lage, schnelle und flexible Lösungen zu finden. Genau aus diesem Grund arbeitet TRM mit lokalen Zulieferern und setzt in allen Bereichen auf die langjährige Erfahrung der intern ausgebil-

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REGIONALITÄT BRINGT WERTSCHÖPFUNG Als einen weiteren wichtigen Pluspunkt im Themenfeld Regionalität sieht man bei TRM auch die Möglichkeit, dass man ein persönliches Vor-Ort-Service durch geschulte TRM-Mitarbeiter anbieten kann und die daraus resultierende umweltschonende Herangehensweise in der Umsetzung der Projekte. Davon profitieren – so Walter Korenjak – letztlich nicht nur die Umwelt und die Region, sondern auch der Kunde. Schließlich entstehe Vertrauen vor allem durch den persönlichen Kontakt mit den Mitarbeitern, auf den bei TRM immer noch großer Wert gelegt werde.

Ein geringer CO2-Fußabdruck, nachhaltige Fertigungsmethoden, eine hohe Wertschöpfungstiefe, die Zuverlässigkeit eines verantwortungsbewussten lokalen Arbeitgebers, kurze Transportwege und die persönliche Beziehung zum Kunden: All das sind die Faktoren für eine gelebte Regionalität und zugleich

Die regionale Produktion am TRM-Standort ermöglicht die Beschäftigung von rund 230 Mitarbeitern.

Foto: TRM / Löwenzahm

deten MitarbeiterInnen.“ Ähnliches hört man auch von der Firma Hitzinger. Volker Schmid verweist darauf, dass die Nähe zum Kunden die Qualität des Supports erhöhe – und dieser würde bei den Linzern einfach groß geschrieben: „Das geht bei uns so weit, dass wir uns auch Problemen von Betreibern mit Fabrikaten anderer Generatormarken annehmen.“

Erfolgsrezepte für Unternehmen, die mit ihrem Bekenntnis zur nachhaltigen Entwicklung auch einen wichtigen Beitrag für die Regionen leisten. Regionalität muss nicht zwangsläufig einen absoluten Gegenentwurf zu globalisierten Wirtschaftsmodellen darstellen. Schließlich leben wir in einer vernetzten Welt, in der gerade Nischenprodukte überre-

gionalen Vertrieb brauchen – und gewisse Komponenten der globalen Lieferkette nach wie vor wichtig bleiben werden. Dennoch sind sich heute immer mehr Unternehmen der Wasserkraftbranche dessen bewusst: Regionalität bedeutet lokale Wertschöpfung, die letztlich lokale Strukturen erhält und auch das Klima und die Umwelt schützt.

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Die komplette Sekundärtechnik des Schweizer Traditionskraftwerks Sils wurde von der Südtiroler Troyer AG erneuert.

SÜDTIROLER WASSERKRAFTPROFIS ERNEUERN SEKUNDÄRTECHNIK AM KRAFTWERK SILS

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owohl ihre geschichtliche als auch die elektrizitätswirtschaftliche Bedeutung des Kraftwerks Sils für den Kanton Graubünden und die Elektrizitätswerk Zürich AG – ewz – ist hoch. Seit 1909 wird Strom aus der Albula gewonnen, damals wurde er über eine 140 km lange 47 kV-Hochspannungsleitung nach Zürich transportiert.

Das Kraftwerk Sils ist heute Teil der Kraftwerksgruppe Mittelbünden, einem Kraftwerksverbund im Domleschg, der insgesamt aus sechs Kraftwerken und vier Stauseen besteht. Die dreistufige Kraftwerksgruppe mit einer Gesamtleistungskapazität von 226,4 MW gehört zum Kraftwerkspark der ewz. Im Durchschnitt liefert die Kraftwerksgruppe Mittelbünden im Jahr rund 750 GWh sauberen Strom. Davon steuert die Traditionsanlage Sils rund 102 GWh bei. Das elektromaschinelle Herz des Kraftwerks besteht aus

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zwei vertikalen Francis-Turbinen, die jeweils auf eine Nennleistung von 13 MW ausgelegt sind. Darüber hinaus kommt dem Kraftwerk Sils noch eine übergeordnete Bedeutung zu: In Sils befindet sich die Leitstelle aller Kraftwerke des ewz. Hier laufen alle Fäden für die Steuerung der Kraftwerke zusammen.

GEORDNETER RÜCKBAU GEBOTEN Doch das Kraftwerk befand sich zuletzt nicht mehr auf dem Letztstand der Wasserkrafttechnik. Vor allem die Sekundärtechnik, also die Steuer- und Schutztechnik für die beiden Maschinensätze sowie für Kühlwasser- und Generatorschaltanlage sowie für den Transformator, waren zu erneuern. Der Auftrag darüber ging an die Troyer AG, „Die alte Steuerung, Klemmen, die bestehenden Rangierverteiler, alte und nicht mehr benutzte Fernwirksysteme galt es abzubauen und zu

Foto: Troyer

Die bestehende Steuer- und Schutztechnik des Bündner Traditionskraftwerks Sils – einer Teilanlage der ewz-Kraftwerke Mittelbünden – entsprach seit einigen Jahren nicht mehr dem Stand der Technik. Es war an der Zeit, die gesamte Sekundärtechnik auf neue Beine zu stellen. Bereits gegen Ende 2020 erhielt die Troyer AG in Sterzing den entsprechenden Auftrag. Ein Auftrag, der bedingt durch viele unveränderbare Kabelwege in dem bestehenden Gebäude sowie die erforderliche Koordination der unzähligen Schnittstellen mit der Primärtechnik einige Herausforderungen mit sich brachte. Mit Ende Februar dieses Jahres waren die wesentlichen Arbeiten abgeschlossen, die neue Sekundärtechnik bewährt sich bereits im täglichen Kraftwerksbetrieb.

Die Schaltschränke wurden in der firmeneigenen Elektro-Werkstätte in Sterzing vorgefertigt.

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entsorgen. Hinzu kamen noch alte Schutzgeräte und die Klemmen in den Mittelspannungsfeldern inklusive der internen Zellenverdrahtung“, fasst Pirmin Schneider, Projektleiter von der Troyer Suisse AG den Demontage-Aufwand zusammen. Er betont, dass man viel Wert auf einen sehr geordneten Rückbau gelegt habe, bei dem es zu keinerlei Beschädigungen der bestehenden Infrastruktur kommt.

Zudem war eine lückenlose Dokumentation der Demontagen durch die Elektrobauleitung gefordert. Anfang Oktober konnte das Team der E-Technik Abteilung der Troyer AG mit den Demontagearbeiten in Sils loslegen.

Foto: Troyer

KOMPLEXES SEKUNDÄRTECHNIK-PAKET Die Vorarbeiteten für das Projekt waren allerdings schon Monate zuvor im Gange. „Wir

Foto: BRAUN

Trotz eines hohen Arbeitsaufwands ist es dem Team der Troyer AG gelungen, die Modernisierung der Sekundärtechnik rund 5 Wochen vor dem geplanten Übergabetermin fertigzustellen.

Foto: Troyer

Foto: Pixabay

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Circa 3,6 Kilometer Kabel wurden im Zuge der Erneuerung der Sekundärtechnik verlegt.

erhielten die ersten Elektro-Schemata von der ewz Ende Mai 2021. Auf dieser Basis bestellte die Troyer AG das erforderliche Material und begann dann mit dem Bau der neuen Schaltschränke in der firmeneigenen Elektrowerkstatt in Sterzing“, erzählt Pirmin Schneider.

Insgesamt umfasste der Auftrag für das Sterzinger Familienunternehmen neben der Demontage der alten Installationen und dem Bau und Montage der neuen Schaltschränke auch das Ersetzen der bestehenden Reihenklemmen durch Trennklemmen, das Ersetzen der Kabeln für die beiden Maschinengruppen und deren Hilfsbetriebe, den neuen Aufbau der Niederspannungsabteile in der Mittelspannungs-Schaltanlage sowie die Prüfprotokolle für die Schaltschränke, die erforderlichen Sicherheitsnachweise und diverse

Isolationsmessungen. „Grundsätzlich gab es bei zahlreichen Komponenten Abklärungsbedarf mit dem Kunden. Dabei ging es im Wesentlichen darum, welche Bauteile bestellt und eingebaut werden mussten. Im Gegensatz zu vielen anderen Projekten, bei denen wir auch für die gesamte Leittechnik und die Inbetriebnahme verantwortlich waren, nahmen wir nur die Erneuerung der Sekundärtechnik vor. Die Inbetriebnahme wurde wieder vom Personal der ewz durchgeführt“, schränkt Pirmin Schneider ein.

REVISION VON KRAFTWERKSKOMPONENTEN Während es für die Sekundärtechnik des Kraftwerks einen totalen Neustart setzen sollte, blieb dessen Primärtechnik im Zuge der umfangreichen Modernisierungsarbeiten

Nach dem geordneten Rückbau der bestehenden Strukturen konnten die E-Technik-Spezialisten der Troyer AG mit der Neuverkabelung beginnen.

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In der bestehenden Mittelspannungsschaltanlage wurden die Niederspannungsabteile komplett neu aufgebaut.

größtenteils erhalten. Sie wurde während der Betriebsunterbrechung vom Betreiber selbst revidiert. Auch Teile der Turbinen wurden einer Revision unterzogen. So wurden etwa einige elektrische Pumpenmotoren saniert, und die Rotoren und Statoren in einer externen Wicklerei neu gewickelt. Zudem wurden die beiden Erregermaschinen am oberen Ende der Generatorwellen durch die Gebrüder Maier AG demontiert und in deren Werkstatt generalüberholt. Außerdem wurde die Steuerung erneuert, sie wurde durch ein modernes Sicam-System von Siemens ersetzt. Generell nutzte der Betreiber die Sanierungsphase, um das Traditionskraftwerk auf den Letztstand der Technik zu bringen.

JEDE EINZELNE KABELADER GEPRÜFT Aber gerade Sanierungen, Refurbishment und Modernisierung an älteren Anlagen bergen Tücken und Herausforderungen, die bei Neuanlagen kaum eine Rolle spielen. Konkret braucht es Erfahrung und Know-how, die Sekundärtechnik in einem älteren, mehrstöckigen Gebäude zu erneuern, in dem es viele Doppelböden und viele unabänderliche Kabelwege gibt. Schließlich soll an der baulichen Struktur nichts verändert werden. Hinzu kommt eine höchst aufwändige Koordination mit zig Schnittstellen zur Primärtechnik – den Turbinen, Generatoren und den Hilfsbetrieben, also Mittelspannungs-Schaltanlage, Kühlwassersystem, Transformatoren, Erregermaschinen und Generatorschaltern. „In den Elektro-Schemata und Funktionsbeschrieben können gar nicht alle relevanten Details erfasst werden. Gewisse Punkte müssen einfach vor Ort mit dem Betriebspersonal abgeklärt

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werden“, umreißt Pirmin Schneider diese zentrale Herausforderung und verweist noch auf eine weitere: „Einen enormen Aufwand bedeutete die Signalprüfung der Kabeladern.

Damit der Betreiber bei der Inbetriebnahme möglichst keinen Verdrahtungsfehler bekommt, haben wir vor der Übergabe jede einzelne Kabelader elektrisch – also Punkt zu Punkt – geprüft. Da reden wir von Hunderten von Kabeladern“, so der Projektleiter.

FERTIGSTELLUNG VOR DER ZEIT Ein derartiger Auftrag bedeutet auch noch jede Menge Handarbeit. Schließlich wurden sämtliche Kabel von Hand in den bestehen-

den Kabelkanälen eingezogen. Am Ende waren es rund 3,6 Kilometer Kabel, wie Pirmin Schneider betont, die man für das Kraftwerk Sils verlegt hat.

Gemäß Auftrag sollte die Übergabe der Sekundärtechnik von Maschine 1 am 11. Februar dieses Jahres erfolgen. Dank der professionellen Arbeit, dem hohen Engagement des E-Technik-Teams der Troyer AG und der ausgezeichneten Kooperation mit dem Bauherrn konnte selbige bereits am 2. Februar übergeben werden. Noch schneller ging es mit der Sekundärtechnik für Maschinensatz 2, die schon Ende Februar, exakt fünf Wochen vor dem vertraglich vereinbarten Fertigstellungstermin übergeben wurde. Den Grund dafür sieht Pirmin Schneider vor allem in der guten Zusammenarbeit mit der lokalen Elektroin­ stallationsfirma Gall Elektro AG: „Dank der engen Zusammenarbeit mit Gall Elektro hatten wir die Möglichkeit, fehlendes Material über Nacht beim schweizerischen Elektrogroßhändler beschaffen zu können. Somit entfielen Wartezeiten wegen fehlendem Material komplett. Und weil grundsätzlich ein sehr großes Personalaufgebot auf der Baustelle herrschte, konnte parallel permanent an Maschine 2 gearbeitet werden. Damit erklärt sich, warum diese über einen Monat früher als geplant an den Kunden übergeben werden konnte.“ Mittlerweile sind sämtliche Arbeiten abgeschlossen, lediglich die Dokumentationen werden fertiggestellt. Für das Traditionskraftwerk im Kraftwerksverbund Mittelbünden stellt diese Modernisierung einen wichtigen Schritt dar, da er zweifellos die Betriebssicherheit dieses wichtigen Bündner Kraftwerks auf ein neues Level gebracht hat.

Im Zuge der Erneuerung der Sekundärtechnik wurden im Kraftwerk Sils auch wichtige Wartungs- und Sanierungsarbeiten durchgeführt.

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Das bald 80 Jahre in Betrieb stehende Wasserkraftwerk Humpelmühle an der Steyr hat im Sommer des Vorjahres ein elektro- und leittechnisches Update erhalten.

Foto: Energie AG

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AUTOMATISIERUNGSSPEZIALIST MACHT TRADITIONSWASSERKRAFTWERK AN DER STEYR ZUKUNFTSFIT Das Wasserkraftwerk Humpelmühle an der Steyr wurde von der Energie AG im Sommer 2021 in elektro- und leittechnischer Hinsicht auf den aktuellen Stand der Technik gebracht. Für die Modernisierung der 1949 erstmals in Betrieb gesetzten Anlage sorgte in erster Linie der niederösterreichische Branchenexperte SCHUBERT Elektroanlagen GmbH. Dieser schnürte für den Ersatz des über 40 Jahre alten Equipments ein umfassendes Technik- und Softwarepaket. In Summe investierte die Energie AG rund 600.000 Euro in das e-technische Update ihrer Traditionsanlage. der ca. 18 Kilometer flussabwärts vom Kraftwerk Steyrdurchbruch gelegenen Anlage wurde 1924 durch ein Wasserrad erstmals elektrischer Strom erzeugt. Zwischen 1945 und 1949 wurde das Kraftwerk schließlich umfassend erneuert und vergrößert, wobei im Prinzip die gesamte Anlage rund 50 m weiter nach unten verlegt wurde“, erklärt Alfred Fuchs, Meister Betriebsgruppe Steyrdurchbruch bei der Energie AG.

Die drei vertikalen Schutzrechen beim Kraftwerkseinlauf werden nach dem Umbau von einer einzelnen Rechenreinigungsmaschine gesäubert.

Foto: zek

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ie Steyr, die von ihrem Ursprung in Hinterstoder bis zur Einmündung in die Enns knapp 70 Kilometer durch das südliche Oberösterreich fließt, ist seit vielen Jahrhunderten ein natürlicher Wirtschaftsmotor der Region. Bis zum Ende des 2.

Weltkriegs diente die Wasserstraße etwa zur Holztrift, eine äußerst gefährliche Art des Holztransports. Noch heute zeugen davon erhalten gebliebene Triftgassen, beispielsweise bei der Wehranlage des wegen seiner Jugendstilarchitektur berühmten Kraftwerks Steyrdurchbruch. Vor der Einführung der elektrischen Stromgewinnung wurde das natürliche Energiepotential der Steyr mittels Wasserrädern und mechanischer Transmissionen von Mühlen, Schmieden oder Sägewerken genutzt. Auf den Standort einer ehemalige Getreidemühle deutet auch die Namensgebung des Wasserkraftwerks Humpelmühle hin. „An

ENERGIE AG EIGENTÜMER SEIT 1997 Bei der Erneuerung wurde der Einlaufbereich des Kraftwerks völlig umgestaltet, wobei auch das Stauziel um 80 cm erhöht werden konnte.

Die Streichwehranlage wurde baulich angepasst und für den neuen Einlaufkanal eine Trennwand errichtet. Im Maschinengebäude wurden drei baugleiche vertikalachsige Francis-Schacht-Turbinen mit einer gesamten April 2022

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Die niederösterreichische SCHUBERT Elektroanlagen GmbH sorgte für die Automatisierung der drei Maschinengruppen.

es im Krafthaus ausgesehen wie nach einem Bombenschaden. Für den zuvor mit der Schwungscheibe gekoppelten Generator gab es keine Rettung mehr, dieser musste durch eine neue Maschine ersetzt werden.“ In den folgenden Jahren sorgten die Techniker der Energie AG dank sukzessiver Wartungen und Inspektionen dafür, dass sich ein solch gefährliches Ereignis nicht noch einmal wiederholt.

Darüber hinaus wurde die bestehende baulich-technische Infrastruktur bestmöglich in Stand gehalten bzw. schrittweise modernisiert. Um den Betonabtrag am Grundablass durch den bekannt hohen Geschiebetrieb der Steyr so gering wie möglich zu halten, wurde der Sohl- und Seitenbereich mit Stahlplatten ausgekleidet. Ein vor fünf Jahren am Grobrechen installierter Beräumungskran in Baggerarmausführung zur Entfernung von angeschwemmten Holzstämmen stellt für das Betriebspersonal eine große Erleichterung dar. Für die Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit wurde auf der rechten Uferseite zwischen 2014 und 2015 eine FischaufFoto: zek

Ausbauwassermenge von 33 m³/s installiert.

Für die Verbindung zwischen den horizontalachsigen Synchron-Generatoren sorgen jeweils drei zwischengeschaltete Winkelgetriebe. Unter Volllast erreicht das Kraftwerk eine Engpassleistung von rund 880 kW, womit im Regeljahr rund 6 GWh Ökostrom erzeugt werden können. „Das Wasserrecht wurde beim Neubau vor bald 80 Jahren auf einen unbefristeten Zeitraum ausgestellt, was heute natürlich von großem Vorteil ist – und solchen Projekten auch einen stabilen Rahmen gewährleistet,“ sagt Energie AG-Werksgruppenleiter Maximilian Medl. Dieser führt weiter aus, dass sich die Anlagentechnik bei der Übernahme durch die Energie AG 1996 teilweise in schlechtem Erhaltungszustand befand: „1997 ereignete sich im Maschinengebäude ein gefährlicher Zwischenfall.

Aufgrund einer Materialermüdung kam es an einem Maschinensatz zu einem Bruch einer aus Stahlguss gefertigten Schwungscheibe, welche früher als mechanisches Element der Netzstabilisierung diente. Infolgedessen hat

stiegsanlage in technischer Vertical-Slot-Ausführung errichtet.

UPDATE-ZYKLUS ÜBERSPRUNGEN Im Sommer des Vorjahres war es an der Zeit, das Kraftwerk in steuerungs- und regelungstechnischer Hinsicht auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen, erklärt Maximilan Medl: „Das elektronische Equipment stammte größtenteils aus 1979 bzw. 1980. Üblicherweise werden solche Bauteile alle 20 Jahre erneuert. Meistens deswegen, weil dann vermehrt Störungen auftreten und es keine Ersatzteile mehr gibt. Beim Kraftwerk Humpelmühle haben wir einen solchen Zyklus übersprungen. Zu verdanken ist dies in erster Linie dem Team um Alfred Fuchs, dass das System mit seinem Fachwissen so lange funktionsfähig gehalten hat.“ Neben der Modernisierung der Anlagensteuerung wurde auch die hydraulische Regelung der Turbinen-Leitapparate sowie der Rechenreiniger am Kraftwerkseinlauf erneuert. Das Erneuerungsprojekt sollte in einem Zug im Sommer des Vorjahres umgesetzt werden.: „Es hat sich bewährt, Sanierungsprojekte ganzheitlich anzugehen und somit mehrere Dinge möglichst unkompliziert unter einen Hut zu bringen.

Das Kraftwerk wurde wie geplant im Juni 2021 komplett abgestellt, wodurch mehrere Arbeiten parallel durchgeführt werden konnten. Die Wiederinbetriebnahme der ersten Maschine erfolgte ca. drei Monate später Ende August“, so Medl.

AUTOMATISIERUNGSPROFIS AUS NÖ Als Generalauftragnehmer für die elektround leittechnische Modernisierung wurde der niederösterreichische Automatisierungsexperte SCHUBERT Elektroanlagen GmbH engagiert. Mit der Energie AG verbindet SCHU-

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 33 m³/s • Bruttofallhöhe: 3,4 m • Turbinen: 3 x Francis-Schacht • Turbinenwellen: vertikal • Regelung: hydraulisch • Drehzahl: 3 x 63 U/min • Engpassleistung: 3 x ca. 290 kW • Getriebe Übersetzungsverhältnis: 1 : 11,9 • Generatoren: 3 x Synchron • Generatorenwellen: horizontal • Drehzahl: 3 x 750 U/min • Spannung: 3 x 400 V

Als Sub-Auftragnehmer von SCHUBERT erledigte die Small Hydro Division von Voith den Umbau der hydraulischen Turbinenregler.

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• Regelarbeitsvermögen: ca. 6 GWh/a

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ALLES AUTOMATISIERT Bei der Modernisierung des Kraftwerks Humpelmühle wurde jeder Maschinensatz mit einer eigenen Siemens SIMATIC-CPU ausgestattet. Auch bei den Hydraulikeinheiten wurden dezentrale CPU-Baugruppen gesetzt, womit man sich zusätzliche Verkabelungen ersparte. Für das Leitsystem installierte SCHUBERT einen Rechner vom Hersteller Beckhoff, auf dem das Prozessvisualisierungssystem WinCC zum Einsatz kommt. „Außerdem wurde eine allgemeine SPS-Steuerung programmiert, mit der die Wasserführung der Anlage geregelt wird. Diese teilt die verfügbare Wassermenge auf und sorgt unter anderem für das Anfahren und die Abschaltung, den Leistungsgrad oder auch die Regelung der Wasserabfuhr für jede ein-

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Energie AG-Meister Betriebsgruppe Steyrdurchbruch Alfred Fuchs, SCHUBERT-Projektleiter Andreas Griessler und Energie AG-Leiter Kraftwerksgruppe Mitte Maximilian Medl (v.l.) beim Lokalaugenschein von zek HYDRO im März 2022.

zelne Maschine. Dank der separaten Steuerungen für jede einzelne Maschinengruppe ist die Ausfallsicherheit der Anlage in sehr hohem Maß gewährleistet. Bei der Störung einer Steuerungseinheit können die anderen Maschinen ohne Unterbrechung weiterproduzieren. Diese Lösung hat sich beim Kraftwerk Humpelmühle besonders angeboten, da die Steuerungen dank der identisch konstruierten Turbinen praktischerweise gleich aufgebaut werden konnten. Die neue Rechenreinigungsmaschine wurde in Zusammenarbeit mit GMT Wintersteller natürlich ebenfalls in die Anlagensteuerung integriert. Da die drei vertikalen Einlaufrechen jeweils eine minimal unterschiedliche Breite aufweisen, muss die Putzharke mit einer Abweichungstolerenz von maximal 5 mm genau über dem jeweiligen Rechenfeld positioniert werden“, erklärt Projektleiter Griessler.

JUGENDSTIL-KW KOMMT ALS NÄCHSTES DRAN Nach der Wiederinbetriebnahme des Kraft-

werks im Herbst 2021 arbeiten SCHUBERT und die Energie AG im heurigen Frühjahr weiter am Feintuning der Anlage „Bei einem Projekt dieser Größenordnung dauert es seine Zeit, bis alle Details vollständig geklärt und sämtliche Implementierungen abgeschlossen sind. Im Großen und Ganzen hat die Projektumsetzung mit den beteiligten Unternehmen, die wir ja auch schon von anderen Wasserkraftprojekten kennen und schätzen, erneut sehr gut funktioniert“, so Maximilian Medl. Ein weiteres interessantes Modernisierungsprojekt plant die Energie AG schon in Kürze unweit vom Kraftwerk Humpelmühle in Angriff zu nehmen. Beim „Vorzeigekraftwerk“ Steyrdurchbruch steht ebenfalls die Erneuerung der elektro- und leittechnischen Ausrüstung bevor. In dem unter Denkmalschutz stehendem Maschinengebäude aus dem Jahr 1908 und in der 1972 daneben errichteten Kaverne wird die Steuerung bald für insgesamt vier Maschinensätze modernisiert.

Die intuitive Visualisierung der Kraftwerkssteuerung gibt den Bedienern einen Überblick über sämtliche relevanten Daten der Anlage.

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BERT seit Jahrzehnten die Realisierung einer ganzen Reihe von erfolgreichen Projekten. Im vergangenen Jahr waren die Niederösterreicher im Auftrag der Energie AG fast zeitgleich beim Neubau des Kraftwerks Dürnau an der Traun und der Revitalisierung des Kraftwerks Humpelmühle an der Steyr beschäftigt. Für den Umbau der hydraulischen Turbinenregler beauftragte SCHUBERT als Konsortialpartner die Small Hydro Division von Voith, vormals Kössler. Den neuen Rechenreiniger lieferte die Salzburger GMT Wintersteller GmbH. Der nun als Teleskoparm-Variante gefertigte verfahrbare Rechenreiniger ersetzt unmittelbar vor den Turbinen beim Kraftwerkseinlauf drei einzelne Ketten-Rechenreiniger. „Das Kraftwerk Humpelmühle war ein sehr interessantes Projekt, bei dem es im Wesentlichen um die Automatisierung von drei Maschinensätzen ging. Wie wir es von der Energie AG gewohnt sind, galt es im Zuge der Projektumsetzung eine umfangreiche Datenpunktpunktliste abzuarbeiten“, sagt SCHUBERT-Projektleiter Andreas Griessler. „Als Betreiber von mehr als 40 Wasserkraftwerken stellen wir an unsere Lieferanten hohe Anforderungen, die in der Regel über Standardlösungen hinausgehen. Mit dieser Herangehensweise ist zwar viel Aufwand verbunden.

Gleichzeitig gewährleisten wir bei unseren Anlagen somit aber auch einen hohen Grad an Effektivität und Betriebssicherheit“, bekräftigt Medl. Alfred Fuchs weist darauf hin, dass die vorgeschriebene Umsetzung der sogenannten „TOR­-Richtlinie“ (Technische und organisatorische Regeln für Betreiber und Benutzer von Netzen) eine der zentralen Projektherausforderung darstellte. „Die Realisierung mancher Vorgaben der TOR-Richtlinie, mit der ein Beitrag zur Netzstabilität geleistet wird, stellt vor allem bei Altanlagen kein leichtes Unterfangen dar“, so Fuchs.

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Nach mehr als zwei Jahren Zwangspause konnte die RENEXPO INTERHYDRO im Salzburger Messezentrum Anfang März 2022 wieder ihre Pforten für Publikum, Vortragende und Aussteller öffnen.

RENEXPO INTERHYDRO 2022 EIN VOLLER ERFOLG Am 3. und 4. März fanden sich im Messezentrum Salzburg über 60 Aussteller aus acht Nationen zur Fachmesse für Wasserkraft & Kongress zusammen und repräsentierten das Potential und Unternehmertum, das in der alternativen Energiegewinnung steckt. Nach einer 2-jährigen Zwangspause öffnete die RENEXPO INTERHYDO erstmals wieder ihre Pforten.

POLITISCHE PROMINENZ ZUR ERÖFFNUNG Zur Eröffnung der Fachmesse für Wasserkraft & Kongress luden Landesrat Dipl.-Ing. Dr. Josef Schwaiger, Dr. Andreas Lenz, Mitglied des deutschen Bundestages und im Ausschuss für Wirtschaft und Energie, sowie die österreichische Bundesministerin für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie Leonore Gewessler, BA, die sich aufgrund kurzfristiger Verhinderung mit einer Videobotschaft an die Messebesucher und -aussteller wandte: „Bereits in der Vergangenheit hat die Wasserkraft einen unschätzbaren

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Beitrag geleistet, damit wir aktuell einen Großteil unseres Strombedarfs durch saubere Wasserkraft abdecken können. Auch in Zukunft ist die Wasserkraft ein wesentlicher Erfolgsfaktor für die erneuerbare Stromerzeugung und deren Ausbau. […] Es freut mich, dass die RENEXPO INTERHYDRO ein wichtiges Diskussionsforum für den Beitrag der Wasserkraft für eine lebenswerte Zukunft bietet.“ Landesrat Dipl.-Ing. Dr. Josef Schwai­

ger betont: „Wir haben uns zum Ziel gesetzt bis zum Jahr 2030 den gesamten Strombedarf im Bundesland Salzburg bilanziell selbst zu erzeugen. Bestehende Kleinkraftwerke leisten dabei einen wichtigen Beitrag. Bei Anpassungen bestehender Kraftwerksanlagen werden laufend erhebliche Effizienzverbesserungen erzielt. Dabei ist auch auf die Gewässerökologie in besonderer Weise Bedacht zu nehmen.

Eine Win-Win-Situation für Energie, Klima

Dipl.-Ing. Wolfgang Anzengruber (eh. VERBUND CEO), Martina Prechtl-Grundnig (Dachverband Erneuerbare Energie Österreich), Moderatorin Angelika Pehab und Dr. Andreas Lenz (Deutscher Bundestagsabgeordneter vom Ausschuss für Wirtschaft & Energie, v.l.) beim Energietalk der RENEXPO INTERHYDRO.

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ie RENEXPO INTERHYDRO bot als erste Messe österreichweit den Auftakt in das Veranstaltungsjahr 2022. „Die gegenwärtigen Ereignisse bekräftigen zunehmend die Wichtigkeit einer unabhängigen Energieversorgung. Die Brisanz des Themas sorgt sicher innerhalb der Branche als auch politisch für neuen (Auf )Schwung, um vorhandenes Potential noch effizienter zu nutzen. Wir freuen uns, dass wir mit der RENEXPO INTERHYDRO dafür eine geeignete Plattform schaffen, die die verschiedenen Interessengruppen zusammenbringt und wir so unseren Teil für einen Weg in eine möglichst klimaneutrale Zukunft Europas beitragen können.“ fasst Geschäftsführer DI (FH) Alexander Kribus, MBA zusammen.

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und Ökologie.“ Dr. Andreas Lenz vom deutschen Bundestag unterstreicht unter anderem die Versorgungssicherheit und Verfügbarkeit der alternativen Energiegewinnung.

Speicher“ statt. Insgesamt gaben auf der Bühne und beim Kongress rund 40 Referenten ihre Expertise weiter und standen für Fachwissen aus erster Hand zur Verfügung. Die Dichte an Fachwissen, die an diesen zwei Messetagen in Salzburg herrscht, ist in Europa einzigartig. Gepaart mit der Anzahl an Experten aus der Branche spricht alles dafür, dass die Wasserkraft innerhalb des Energiesektors eine wesentliche Rolle spielt und in ihr, in Kombination mit anderen erneuerbaren Energieformen, die Zukunft gesehen wird.

Foto: zek

DIE KOMPLETTE WELT DER WASSERKRAFT In insgesamt zehn verschiedenen Ausstellungsbereichen von Wasserfassung, über Gewässerschutz bis hin zu verschiedenen Kraftwerkstypen präsentierten die teilnehmenden Unternehmen ihr Know-how und zeigten sich mit der diesjährigen Auflage der Fachmesse nach zweijähriger Pause zufrieden: „Für

uns hat die RENEXPO INTERHYDRO eine große Bedeutung, da hier sehr gezieltes Publikum vor Ort ist. Zwar haben wir dieses Jahr weniger Kontakte festgestellt, dafür aber hochkarätigere.“ resümiert Geschäftsführerin von DIVE Turbinen GmbH & Co. KG, Ing. (FH) Martina Römmelt-Fella, ihre bereits zwölfte Teilnahme an der Fachmesse. Neben der klassischen Messe mit verschiedensten Vorträgen und Diskussionen im Bereich der Wasserkraft fanden zeitgleich auch zwei fachbegleitende Kongresse zu den Themen „Wasserkraft & Sedimente“ und „Wasserkraft und

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Politik

BDW FORDERT GLEICHBEHANDLUNG DER WASSERKRAFT

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ür den Präsidenten des BDW, Hans-Peter Lang, steht fest: Anspruch und Wirklichkeit in der Energiepolitik klaffen weit auseinander. „Robert Habeck ruft alle auf, Energie zu sparen und betont, wie wichtig jede Kilowattstunde Strom aus Erneuerbare-Energien-Anlagen ist. Die Wasserkraft wird aber hintenangestellt. Falls die EEG-Novelle für 2023 so umgesetzt wird, wie es in dem im eigenen Haus entwickelten Referentenentwurf aktuell geplant ist, droht die Wasserkraft massiv zurückgebaut zu werden. Da wird mit zweierlei Maß gemessen“, sagt der Präsident des BDW. Aktuell erzeugen Wasserkraftanlagen in Deutschland jeden Tag im Schnitt rund 55 Millionen CO2-freie Kilowattstunden Strom, dies zudem verlässlich, flexibel regelbar und netzstabilisierend. Trotzdem soll dieser Technologie laut Referentenentwurf zum Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 - anders als den anderen regenerativen Energien - das übergeordnete öffentliche Interesse abgesprochen werden. Dies sei eine einseitige Diskriminierung der Wasserkraft und würde zu einer gravierenden Benachteiligung zum Bei-

Foto: Marco Barnebeck(Telemarco)_pixelio.de

Die Umsetzung des EEG 2023 würde massive Nachteile für die deutsche Wasserkraft nach sich ziehen, heißt es von Seiten des BDW.

spiel in Genehmigungsanträgen für effizienzsteigernde Modernisierungsmaßnahmen führen, erklärt Lang. Für viele kleine, seit Jahrzehnten bestehende Wasserkraftanlagen wäre bei Umsetzung dieser Pläne der Weiterbetrieb gefährdet.

VERSORGUNGSSICHERHEIT MIT WASSERKRAFT „Das BMWK hat in einer Pressemitteilung zum Ausrufen der Frühstufe des Notfallplans Gas erklärt, dass die Bundesregierung alles tue, um die Versorgungssicherheit in Deutschland weiter zu gewährleisten“, erläutert Lang.

Zudem sei jeder Gasverbraucher – von der Wirtschaft bis zu Privathaushalten angehalten, seinen Energieverbrauch so gut wie möglich zu reduzieren. „Wir verstehen den Appell vor dem Hintergrund eines möglichen Lieferstopps von Erdgas aus Russland, aber es ist uns schleierhaft, weshalb parallel dazu die Rahmenbedingungen für die Wasserkraft gravierend verschlechtert werden sollen“, betont Lang. Jede Kilowattstunde Strom aus Wasserkraftanlagen, die wegfiele, müsste mit Gas zur Stromerzeugung in Gaskraftwerken ersetzt werden. „Klimaschutz, Energiewende und die

schon lang bekannte, nun aber immer offensichtlichere Notwendigkeit von mehr Unabhängigkeit in der Energieversorgung erfordern Strom aus allen erneuerbaren Energien, auch der Wasserkraft beziehungsweise gerade der Wasserkraft, denn als nicht-volatile Technologie trägt sie stabil und kalkulierbar zur Grundlastsicherung bei.“

Foto: ASCR

Der Bundesverband Deutscher Wasserkraftwerke (BDW) kritisiert die Diskrepanz zwischen Aussagen von Bundesminister Robert Habeck und den Plänen des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) zur Sicherung der Stromversorgung. Die geplante Benachteiligung der Wasserkraft im EEG 2023 gefährde den wertvollen Beitrag der Wasserkraft zur Grundlastsicherung und CO2-Reduktion durch langjährig bestehende Anlagen, heißt es von Seiten des BDW. Als Folge der EEG-Novelle für 2023 drohe ein massiver Rückbau der Wasserkraft in Deutschland.

SICHERE UND KLIMASCHONENDE ENERGIEERZEUGUNG MIT WASSERKRAFTANLAGEN Was auf dem Spiel steht und welches Potenzial die Wasserkraft bietet, macht Lang mit folgenden Zahlen deutlich: Aktuell sind im Bundesgebiet rund 7.300 Wasserkraftanlagen mit einer installierten Leistung von 5,6 Gigawatt in Betrieb. „Der Stromertrag liegt bei rund 20 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr, so dass wir von rund 55 Millionen Kilowattstunden pro Tag ausgehen können“, erläutert Lang.

2019 lag der Anteil der Wasserkraft an der Stromversorgung in Deutschland bei rund 3,5 Prozent, bezogen auf den Strom aus regenerativen Anlagen lag er bei 8,3 Prozent. Die Anlagen sparen jedes Jahr rund 15 Millionen Tonnen CO2 ein.

INNOVATIONEN FÜR EINE NACHHALTIGE ZUKUNFT

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Für den rund 30 m langen Einlaufrechen am Traditionskraftwerk Spinnerei Feldkirch installierte der Branchenspezialist BRAUN Maschinenfabrik nun eine vollautomatische, verfahrbare Rechenreinigungsmaschine, die zuverlässig für optimale Zuflussbedingungen sorgt.

BRAUN SORGT FÜR MODERNISIERUNGSSCHUB VON ZWEI TRADITIONSKRAFTWERKEN Um weiterhin einen sicheren und verlustfreien Betrieb am Einlauf sicherzustellen, stand für zwei echte Traditionskraftwerke unlängst ein Modernisierungsschub auf dem Programm: Zum einen für das Kraftwerk Göschenen im Schweizer Kanton Uri und zum anderen für das Kraftwerk Spinnerei Hämmerle im Vorarlberger Feldkirch. Was beide dabei verbindet: Die Betreiber setzten auf das Know-how des erfahrenen Stahlwasserbau- und Maschinenbauspezialisten BRAUN Maschinenfabrik aus Vöcklabruck, der für beide Anlagen eine neue, moderne Rechenreinigungsmaschine inklusive Fahrbahn, Antrieb und elektrische Schaltanlage lieferte. Den Praxistest haben die Maschinen mit Bravour bestanden.

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er Niedergang der europäischen Textilindustrie hatte auch vor INTEGRATION IN DEN ALTBESTAND dem traditionsreichen Textilunternehmen Hämmerle nicht Halt Genau genommen handelt es sich um eine hydraulisch verfahrbare, gemacht. 2016 schloss die Spinnerei in Feldkirch-Gisingen für vollautomatisierte Teleskop-Rechenreinigungsmaschine vom Typ RRM-­T-F-H, die das Team von BRAUN Maschinenfabrik für das Vor­ immer ihre Pforten. Doch nicht alles kam damit zum Stillstand. Die Turbinen des Kraftwerks, die sich seit Anfang des 20. Jahrhunderts drehten und Strom für Das Reinigungsprogramm absolviert die Fabrik lieferten, wurden noch nicht in den die neue RRM im Rahmen von zwölf Putzvorgängen.

Ruhestand geschickt. Im Gegenteil: Das Kraftwerk wurde saniert, und heute leistet es als saubere Stromquelle nach wie vor einen wichtigen Beitrag zur Klimabilanz im Ländle. Damit dies auch weiterhin gewährleistet bleibt, sollte nun auch die Einlaufsituation optimiert und modernisiert werden. Konkret ging es darum, eine neue, leistungsstarke und zuverlässige Rechenreinigungsmaschine nachzurüsten. Ein Auftrag, bei dem die Betreiber nichts dem Zufall überlassen wollten. Sie beauftragten die ­bewährten Branchenprofis von BRAUN Maschinenfabrik aus dem oberösterreichischen Vöcklabruck, die trotz schwieriger Rahmenbedingungen den vorgegebenen Zeitplan einhalten konnten.

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ZUVERLÄSSIGKEIT ALS MARKENZEICHEN Entsprechend ihrer klassischen Betriebsfunktion dient die RRM dem Reinigen des bestehenden Einlaufrechens, der eine lichte Weite von circa 30 Meter aufweist. Das heißt, die Maschine entfernt zuverlässig das anfallende Treibgut – wie Äste, Laub oder Zivilisationsmüll. Ausgerüstet mit einem Tandemzylinder ist der Teleskoparm der RRM in der Lage, den 52° geneigten Einlaufrechen bis auf eine Tiefe

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Demontage der alten, stationären vierfeldrigen Rechenreinigungsmaschine

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von 6,5 Meter zu reinigen. „Die Reinigung des Einlaufrechens läuft in zwölf Putzvorgängen ab. Das Treibgut wird dabei in die Spülrinne, die ebenfalls Teil unseres Lieferumfangs war, befördert. Am Ende des Reinigungsprogramms begibt sich die Rechenreinigungsmaschine wieder in die Ruheposition“, beschreibt Unterberger den Vorgang. Die Anlage ist dabei so konzipiert, dass sie vollautomatisch – ohne personelle Besetzung – betrieben werden kann.

In den ersten Betriebswochen konnte die neue RRM bereits ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen. Seit sie Ende November letzten Jahres in Betrieb genommen wurde, sorgt sie im täglichen Betrieb zuverlässig dafür, dass das Triebwasser möglichst ungehindert in den Einlauf des Kraftwerks einströmt – und keine unliebsamen Stillstandszeiten die Wirtschaftlichkeit der Anlage gefährden.

HERAUSFORDERUNG AUF ENGSTEM RAUM Dass die technischen Lösungen für Wasserkraftwerke aus dem Hause BRAUN Maschinenfabrik nicht nur in Österreich hochge-

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schätzt werden, belegt auch das Kraftwerk Göschenen im Schweizer Kanton Uri. An der Wehranlage Urnerloch in der Schöllenen-­ Schlucht, von wo das Triebwasser aus der ­Reuss durch einen separaten Stollen mit eigenem Wasserschloss zum Kraftwerk Göschenen geleitet und seit 1961 im Kraftwerksbetrieb verarbeitet wird, bedurfte es einer Erneuerung der bestehenden Rechenreinigungsmaschine.

Und auch in diesem Fall vertrauten die Verantwortlichen der Kraftwerk Göschenen AG auf die Erfahrung und Kompetenz von BRAUN Maschinenfabrik.

Die bestehende vierfeldrige Rechenreinigungsmaschine mit Kettenantrieb entsprach nicht mehr den aktuellen Anforderungen in der Wasserkraft und sollte durch eine moderne, vollautomatische und hydraulisch verfahrbare RRM der oberösterreichischen Branchenspezialisten ersetzt werden. „Was diesen Auftrag zu einer echten Herausforderung machte, waren vor allem die räumlichen Voraussetzungen“, erklärt Peter Schanza, Leiter des Bereichs Vertrieb & Marketing bei BRAUN MaschinenFoto: BRAUN

arlberger Traditionskraftwerk konstruieren, fertigen und liefern sollte. „Damit wir diese in die bestehende Einlaufstruktur integrieren konnten, stand im Vorfeld eine 3D-Laser-Vermessung auf dem Programm, die verständlicherweise im abgestauten Zustand zu erfolgen hatte. Auf Basis dieser Messerkenntnisse konnten wir in die annähernd 100 Jahre alte Baustruktur eine neue Fahrbahn bzw. Unterkon­ struktion für die Rechenreinigungsmaschine planen“, erläutert Roman Unterberger, Projektleiter bei BRAUN Maschinenfabrik, die Ausgangssituation.

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In die bestehende Struktur des Altbestands wurde die Unterkonstruktion für die Fahrbahn der neuen RRM integriert.

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Die neue RRM erreicht eine Putztiefe von circa 6,5 m.

Vor allem die beengten Platzverhältnisse im Inneren der Kaverne – ein Zugang mit 1 m lichten Weite – machten Demontage und Montage zur Herausforderung.

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fabrik. „Denn die Rechenreinigungsanlage befindet sich in einer Art Kaverne im Berginneren, und das Einlaufbauwerk ist dementsprechend schwer mit größeren Bauteilen zu erreichen.“ Von den Technikern von BRAUN wurde durch das verschlungene Gangsystem mit einer lichten Weite von gerade einmal 1 Meter an der engsten Stelle viel Flexibilität und Einfallsreichtum abverlangt. So musste etwa das Maschinengehäuse in drei Teile geteilt eingebracht und am Einbauort wieder zusammengebaut werden. „Gerade die Abklärungs-, Planungsund Konstruktionsaufwände waren daher erheblich“, resümiert Peter Schanza.

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anstelle einer Kettenzug-RRM installiert wurde. Die Reinigung des 65° geneigten und 12,5 Meter breiten Einlaufrechens erfolgt hier in drei Putzvorgängen, die Abfuhr des Treibguts über die bestehende Spülrinne. Die neue vollautomatische RRM ist auf einer circa 10 Meter breiten Bahn verfahrbar. Der mit ebenfalls einem Tandemzylinder ausgeführte Teleskoparm erlaubt eine Putztiefe von circa 4,3 Meter. Für den Kraftwerksbetrieb bedeutet die Inbetriebnahme der neuen Rechenreinigungsmaschine einen echten Modernisierungsschub.

WIRTSCHAFTLICHKEIT IM BLICK Und dies gilt für beide Traditionskraftwerke.

Schließlich hat sich die Erkenntnis mittler-

weile längst durchgesetzt, dass ein Wasserkraftwerk – so modern es sonst auch ist – nur so leistungsstark und zuverlässig sein kann, wie seine Wasserzufuhr gesichert bleibt.

Kommt es zu ungewollten Stillstandszeiten aufgrund nicht vorhergesehener Probleme am Einlauf, drückt dies sehr schnell auf die Wirtschaftlichkeit einer Anlage. Daher setzen erfahrene Betreiber auf das Know-how von Unternehmen wie BRAUN Maschinenfabrik, die in ihrer Firmengeschichte auf eine lange Referenzliste von Hunderten von Wasserkraftanlagen verweisen können. Mit dem KW Göschenen und dem KW Spinnerei Feldkirch sind gerade zwei weitere hinzugekommen.

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PUNKTLANDUNG IM ZEITFENSTER Die zweite zentrale Herausforderung für die Arbeiten der Stahlwasser- und Spezialmaschinenbauspezialisten lag im engen Zeitkorsett, in dem die Erneuerung passieren musste. Im vorgegebenen Zeitfenster von 3. Januar bis zum 27. Januar dieses Jahres hatte sowohl die Demontage der alten Anlage als auch die Montage der neuen zu erfolgen. Hinzu gesellten sich auch noch die Tücken der aktuellen Pandemie-Restriktionen. „Bedingt durch die Beschränkungen in der Corona-Pandemie mussten wir die Vorinbetriebnahme der Rechenreinigungsmaschine mit dem Kunden über eine Remote-Verbindung abwickeln.

Doch auch diese Hürde konnte durch die Flexibilität und das Know-how auf beiden Seiten gemeistert werden“, erzählt der Bereichsleiter der Firma BRAUN. Am 1. Februar dieses Jahres konnte die neue RRM erfolgreich an den Betreiber übergeben werden. Seitdem bewährt sich die neue Anlage in der Kaverne im täglichen Einsatz.

Konkret handelt es sich bei der RRM für den Einlauf am Urnerloch des KW Göschenen ebenfalls um den Typ RRM-T-F-H, der nun

Im Gegensatz zur alten stationären RRM ist die neue aus dem Hause BRAUN Maschinenfabrik vollautomatisch und über die gesamte Breite des rund 12,5 m breiten Einlaufrechens verfahrbar.

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Der Eingang zum Kavernenkraftwerk als Nadelöhr für die Montagearbeiten im Inneren.

Wehranlage Urnerloch in der Schöllenen-Schlucht

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Technik

VOITH HYDRO STELLT NEUE M-LINE VOR – MIT DER SICH LIEFERZEITEN UM 30% REDUZIEREN Parallel zu der Erweiterung der Produktfamilie und des Einsatzbereichs des StreamDivers hat Voith Hydro auch an einer weiteren Evolution des Maschinenportfolios gearbeitet: der Modularisierung von Pelton- und Francis-Turbinen. Die Adaption der Maschineneinheiten in Form eines neuartigen Baukastensystems in der neuen M-Line-Serie bedeutet vor allem eine enorme Verkürzung der Lieferzeiten, von der Kunden profitieren sollen. Dabei können die Kunden weiterhin auf die bewährte Voith Qualität zählen.

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erade das Thema der Lieferzeit ist in der praktischen Abwicklung eines Auftrags in Sachen elektromaschineller Ausrüstung eines Wasserkraftwerks häufig ein sehr kritisches. Daher stand bei Voith Hydro die Verkürzung der Lieferzeit bei der jüngsten Weiterentwicklung des Portfolios im Vordergrund. Der Schlüssel dafür lag in der Modularisierung der Pelton- und Francis-Turbinen. „Der Markt für Kleinwasserkraftwerke ist sehr dynamisch. Es braucht heute schnelle und innovative Lösungen, verbunden mit hoher Effizienz und Zuverlässigkeit. Mit der M-Line tragen wir diesem Wandel Rechnung und setzten neue Standards“, erklärt Florian Trost. Er ist „Product Owner“ für Francis-Turbinen bei Voith Hydro in St. Georgen. In dieser Funktion gehört es zu seinen Aufgaben, neben der wirtschaftlichen Betrachtung von konstruierten Anlagen auch die Weiterentwicklung der angewandten Technik und das Innovationsmanagement voranzutreiben. So gilt es unter anderem,

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technisch modernste Standards zu entwickeln und zu definieren sowie Fertigungsmethoden entsprechend anzupassen.

AUGENMERK AUF DIE LIEFERZEIT Je schneller ein Betreiber seine Maschine ans Netz bringen kann, umso eher schafft er die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für einen erfolgreichen Betrieb. Daher kommt neben den Investmentkosten auch dem Aspekt kurzer Lieferzeiten eine zusehends größere Bedeutung zu. Florian Trost: „Unsere Entwicklungen wurden unter diesem Gesichtspunkt etlichen Prüfungen unterzogen und optimiert, bis sich klare Vorteile für unsere Kunden ergeben haben.“ Neben Kostenvorteilen profitieren die Kunden speziell durch die stark verkürzten Durchlaufzeiten im Vergleich zu individuell konstruierten Anlagen.

Hinzu kommt auch ein geringerer Aufwand für Transport und Montage, da die elektromaschinellen Einheiten sowie die Hilfsaggregate im Werk bereits vormontiert werden.

M-LINE – MODULARE KRAFTWERKSLÖSUNGEN Die neue M-Line definiert sich als vereinfachte, weitestgehend standardisierte Turbinen-Generator-Einheit inklusive Hilfssystemen. Dieses System ist vormontiert und wird somit als kompakte, „fertige“ Einheit zum Kraftwerk geliefert. Auf diese Weise kann es vor Ort schnell installiert und in Betrieb genommen werden. In Kombination mit der elektrischen Ausrüstung stellt die M-Line somit ein umfassendes „Water-to-Wire“-System dar – kompakt und zuverlässig. „Das Know-how unserer Techniker, die jahrzehntelange Erfahrung im Turbinenbau und die modernsten technischen Erkenntnisse aus unserem F&E-Zentrum stecken in jeder einzelnen Anlage – ebenso in unserer M-Line-Serie. Wenn es um die Qualität unserer Komponente geht, gehen wir keine Kompromisse ein“, versichert Florian Trost.

Dementsprechend werden für die Kleinturbinenvarianten dieselben oder annähernd

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Grafik: Voith Hydro

Die modulare Bauweise der neuen M-Line von Voith Hydro eröffnet Betreibern neue wirtschaftliche Perspektiven.

Im Bild: M-Line Francis

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Technik

Auch die M-Line Francis wird werkseitig vormontiert.

Ein echtes „Plug-and-Play-Modul“.

INFORMATIONSVORSPRUNG VON ANFANG AN Der Kunde erhält zu Beginn des Projekts ein Anwendungsdiagramm, welches Aufschluss darüber gibt, ob eine M-Line Turbine eingesetzt werden kann. Anhand von Fallhöhe und Durchfluss kann im Anwendungsdiagramm ganz einfach die optimale Größe abgelesen und anschließend anhand des empfohlenen Layouts sofort mit der Planung des Krafthauses begonnen werden. Sollten für einen Anwendungsfall zwei Layouts geeignet sein, berät das Voith Hydro Team in gewohnter Weise bei der Ermittlung des finalen Konzepts.

AUTOMATISIERUNGSSYSTEME Das Automatisierungssystem bietet eine standardisierte Nieder- und Mittelspannungsplattform für alle M-Line Produkte. Das Designkonzept minimiert die Komplexität durch Konzentration auf die ausschließlich notwendigen Systeme. Zusätzliche Funktionen und Systeme sind optional verfügbar, um die Vorgaben lokaler Stromnetze oder Kundenwünsche zu berücksichtigen.

M-LINE PELTON Die M-Line Pelton ist für Einsatzbereiche von 80 m bis 340 m Fallhöhe, mit einem Durchfluss bis zu 1,60 m³/s konzipiert. Nach der ersten Überprüfung des Kunden optimieren die Voith Hydro Experten die Turbinengröße, das Laufrad und die Düsen. Dadurch ist die M-Line Pelton modularisiert sowie standarisiert und kann dennoch für jedes Projekt individuell angepasst werden. Die bestmögliche Leistung kann so gewährleistet werden. Um weitere Schritte zu vereinfachen, wird die Turbine im Voith Hydro Werk vormontiert. Sie wird in fünf Modulen: Generator, Gehäuse, HPU, Einlassventil und Automatisierung für den Transport vorbereitet. Auf diese Weise wird der Transport vereinfacht und der Vor-Ort-Aufwand reduziert. Dabei ist nur ein Betonierschritt nach der Montage der gesamten Turbine notwendig.

werksseitig vormontiert und in vier Modulen für den Transport vorbereitet: Einlauf, Turbine, Saugrohr und Automatisierung. Der Werkstest der Turbine, sowie die Einstellung der elektrischen Komponenten findet am Standort in St. Georgen statt. Bei der M-Line Francis ist auch nur ein Betonierschritt nach der Montage der gesamten Turbine notwendig. Dadurch kann nach nur kurzer Zeit mit der Inbetriebnahme begonnen werden.

Die Vorteile von M-Line Pelton und M-Line Francis: + Kurze Lieferzeit + Bewährte Voith Qualität + Überprüfung der Anwendbarkeit durch Anwendungsdiagramm + Minimale Krafthausdimensionen + Vereinfachtes Krafthausdesign zur Senkung von Baukosten + Verkürzte Montage- und Inbetriebnahmezeit durch vormontierte Module

Die M-Line Pelton ist für Fallhöhen von 80 m bis 340 m und einen Ausbaudurchfluss bis 1,60 m3/s konzipiert.

Grafik: Voith Hydro

Foto: Glanzer

dieselben hydraulischen Konturen verwendet wie für größere Anlagen. So kann Voith auch beste Leistungsdaten und hohe Investitionssicherheit garantieren. Alle Bauteile und Fertigungsschritte unterliegen der bekannten, strengen Qualitätskontrolle von Voith Hydro.

Foto:Wien Energie

Grafik: Voith Hydro

Die M-Line Pelton wird in Form von fünf Komponenten angeliefert.

M-LINE FRANCIS Die M-Line Francis ist für Einsatzbereiche von 20 m bis 80 m Fallhöhe und einen Durchfluss bis zu 3,80 m³/s konzipiert. Sie wird ebenso April 2022

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Foto: Studio G

Gemäß der neuen Konzessionsbedingungen wurde der Fassungsbereich des Kraftwerks Moessmer neu adaptiert. Das alte Fassungsbauwerk an der Rienz wurde abgebrochen, der gesamte Bachraum renaturiert und die Fischdurchgängigkeit hergestellt. Das Kraftwerk nutzt jetzt ausschließlich das Wasser des Oberliegerkraftwerks.

VORBILDLICHE BACHRAUM-RENATURIERUNG DER RIENZ IM BEREICH DER WASSERÜBERNAHME FÜR DAS E-WERK MOESSMER Im Jahr 2012 wurde die Verlängerung der Wasserkonzession für das E-Werk Moessmer in Südtirol genehmigt und mit dem Auflagenheft die umzusetzenden Maßnahmen vorgeschrieben. Herausragend und wesentlich für den Betrieb des E Werkes Moessmer waren die Vorschriften, dass nur mehr das Wasser des Oberliegerkraftwerks verwendet werden darf und dass das Fassungsbauwerk an der Rienz abgebrochen werden, der gesamte Bachraum renaturiert und die Fischpassierbarkeit hergestellt werden musste.

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de Wassertiefe für einen sehr guten Fischlebensraum gegeben ist. In dieser Tiefenrinne wird mit Flussbausteinen eine hohe Rauigkeit

eingearbeitet, sodass im Bereich der Gewässersohle eine Fließgeschwindigkeit von maximal ca. 0,3 m/s vorherrscht.

Vor Baubeginn: Stauklappe mit orographisch linksseitiger festen Wehrschwelle und orographisch rechts anschließendem Doppelkammer-Sandfang

Foto: Studio G

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urch ein mehrjähriges, intensives Variantenstudium wurde eine Lösung gefunden, die sowohl den Ansprüchen des Gewässerschutzes entspricht als auch eine ausreichende Stabilität im Fall eines extremen Hochwasserereignisses garantiert. Dabei wurde der Kontakt zu den Ämtern gesucht und die Unterstützung von BIOPROGRAM als Experten für Limnologie und MOUNTAIN-EERING srl als Beauftragte für die Gefahrenzonen-Simulationen im Bereich Bruneck in Anspruch genommen.

Die Vorzugsvariante sieht vor, dass der Höhenunterschied von circa 3 Meter im Bereich der Stau-klappe mit einer rauen Rampe über eine Länge von circa 110 Meter mit einem maximalen Längsgefälle von 3 Prozent ausgeglichen wird. Dabei werden für die Stabilität vier Querriegel über die gesamte Breite eingezogen. Eine „Tiefenrinne“ sorgt dafür, dass auch in Niedrigwasserzeiten eine ausreichenApril 2022

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In der Bauphase wird das turbinierte Wasser aus dem Oberliegerkraftwerk umgeleitet.

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DIE BAUPHASE – UMLEITUNG Die Arbeiten für die Umleitung des Triebwassers aus der Rückgabe des Oberliegerkraftwerks in den Kanal des Kraftwerkes Moessmer wurde in zwei Schritten mit einer Dichtwand ausgeführt. Im Schutz der ersten Abdichtung wurde der erste Teil der neuen Trennwand ausgeführt, in dem auch das sogenannte mobile Element, eine Betonplatte mit Stahlführungen und Dichtungen, integriert wurde. Dieses diente nach dem Umsetzen der Abdichtung, das immer am Wochenende geschah, zum Ausleiten des Triebwassers des Oberliegerkraftwerkes in den Bach.

Im Schutz der zweiten Abdichtung wurde die Mittelwand des ursprünglichen Doppelsandfanges, die Decke für den Zugang der alten Schütze und dieselben abgebrochen. Anschließend wurde die Öffnung für die Entlastungsklappe in die bachseitige, teilweise 1,50 m dicke betonierte Kanalwand ausgeschnitten. Die Klappe sowie der gesamte hochwertige Stahlwasserbau wurde von der Firma Wild Metal entsprechend der Planung, Dimensionierung und den Detail-Angaben von DI Dengg von Studio G gefertigt, geliefert und montiert. Die neue Mauer der Umleitung wurde mit der Oberkante knapp über dem Stauziel als Entlastung konzipiert.

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Das alte Staubauwerk an der Rienz wurde vollständig rückgebaut.

Foto: Studio G

DI Adolf Dengg vom Planungsbüro Studio G inspiziert die bestehende Wehrschwelle des Altbestands.

Im Zulaufkanal des KW Moessmer wurde die Mittelwand des ehemaligen Sandfangs des Altbestands entfernt.

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Foto: Studio G

Foto: Studio G

In die teils 1,50 m starke Kanalwand wurde von der Fa. WildMit Metal Wehrklappe als Entlastungsorgan installiert. dereine Situierung des neuen Krafthauses unmittelbar vor dem Öllschützenspeicher fällt das zuvor bemängelte Schwank-Sunk-Problem weg.

Foto: zek

Projekte

Gemeinsame Begehung von Behördenvertretern, Fischereiberechtigten, Bauherrn und Planer im Rahmen der Kollaudierung am 23. April 2021.

Die Einbindung der Komponenten in die Kraftwerksleittechnik wurde von den Technikern der Fa. Global Hydro vorprogrammiert und vor Ort in Betrieb genommen. Die Herausforderung dabei war, dass vom Oberliegerkraftwerk keine genauen Daten zu bekommen sind, wann und wieviel an turbiniertem Wasser zu erwarten ist. Mithilfe mehrerer Pegel wird das Ansteigen des Wasserspiegels permanent monitort und mit Hilfe einer optimierten Regelung die Turbine schnellstmöglich hochgefahren und an das öffentliche Netz geschalten. Die bei diesem Vorgang entstehenden Schwallwellen, werden durch ebenfalls automatisch gesteuertes, gezieltes Absenken der Entlastungsklappe gedämpft.

POSITIVE RÜCKMELDUNGEN Am 23. April 2021 wurde eine Begutachtung/Kollaudierung der Renaturierung des Bachraumes mit den Ämtern und Fischereiberechtigten gemeinsam mit Bauherrn und Planern durchgeführt. Dr. Paolo Turin, der limnologische Experte, hat dabei mit einem hydrometrischen Flügel die Fließgeschwindigkeiten in den exponierten Punkten gemessen. Es wurde allgemein die sehr gut gelungene Ausführung der Bachraum-Renaturierung gelobt, für die hauptsächlich Dr. Ing. Luciano Pasquale, Mitarbeiter im Ingenieurbüro STUDIO G, verantwortlich ist.

Am Beginn der Arbeiten zur Renaturierung im Bachbett wurde von Seiten der Regionalpolitik der Wunsch an den Bauherrn herangetragen, dass bei der Gestaltung auf Wünsche und Bedürfnisse der Wasserrettung und Feuerwehr Rücksicht genommen werden sollte. Dem wurde ent-

Foto: zek

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DIE BAUPHASE – RENATURIERUNG Die Arbeiten für die Renaturierung des Bachraumes haben nach den Abbrucharbeiten der alten Stauklappe mit einer vorläufigen Rampe mit vorgegebener Neigung begonnen. Während inzwischen der Betrieb des E-Werks Moessmer wieder angelaufen war, wurde von Seiten des Büros Studio G die Ausführung der Renaturierung unter anderem auch mit der Vermessung der Querriegel kontrolliert, um unmittelbar ein Korrigieren anzuordnen.

Für die Querriegel wurden Steine mit ca. 3-5 Tonnen Gewicht dicht nebeneinander gelegt, wobei der Großteil des Steinvolumens eingegraben wurde. Durch das Absenken der Steine im Verlauf der Tiefenrinne abwechselnd orographisch links und rechts wird ein Pendeln der Bachachse erzielt und damit ein geringeres Gefälle als in der Bachraummitte und in Folge die Fließgeschwindigkeit auch mithilfe der Rauigkeit reduziert. Zwischen den Querriegeln wurden ebenfalls große Steine im

Gerinne platziert, damit ein differenziertes Strömungsbild entsteht und Bereiche mit geringen Fließgeschwindigkeiten geschaffen werden, um den Mühlkoppen, der Fischart mit den schlechtesten Schwimmeigenschaften, den Aufstieg im Gewässer zu ermöglichen.

An erster Stelle bei allen Überlegungen zur ökologischen Gestaltung mit Berücksichtigung der Bedürfnisse von Feuerwehr und Wasserrettung hat allerdings immer der Hochwasserschutz gestanden. Dazu wurde im Vorfeld der Planung eine Simulation der geplanten Situation durchgeführt. Für den Bau der formgebenden Struktur im Bachraum, speziell der Querriegel, wurden besonders große Steine verwendet. Mit den Spezialtiefbauarbeiten wurde die Südtiroler Firma Brunner & Leiter beauftragt.

..zuverlässig und innovativ seit 1982

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sprochen, indem beim täglichen Kontakt die Arbeitsfortschritte besprochen und mögliche Optimierungen diskutiert und umgesetzt wurden.

Im Frühjahr 2021 bei einem Durchfluss von circa 15m³/s zeigt sich bei der Rampe, dass die relativ flach angelegten Uferzonen der Tiefenrinne wie vorgesehen überspült werden. Trotzdem ist ein differenziertes Strömungsbild mit vielen beruhigten Fließpassagen zu erkennen.

In dieser Zeit passieren auch kleinere Umlagerungen mit Geschiebe im neuen Bachbett. Im Herbst 2021 wurde eine Untersuchung durchgeführt, um das Funktionieren der Passage als Fischauf- und -abstieg zu überprüfen. Von der Bevölkerung von Bruneck wird die gelungene Renaturierung sehr positiv als neuer Naturerlebnisraum aufgenommen. Dr. Walter Niedermair, Geschäftsführer der Fa Moessmer, zeigt sich zufrieden mit der Qualität und Termintreue der von den einheimischen Firmen ausgeführten Arbeiten.

Entlastungsklappe und Einlaufschützen aus der Vogelperspektive kurz vor Fertigstellung.

Foto: Wild Metal

Foto: Wild Metal

Zwei moderne Einlaufschützen der Fa. Wild Metal sind Teil des neuen Hochwasserschutzkonzepts.

GARANTIERTER WASSERSPIEGEL FÜR OBERLIEGER Um den Unterwasserspiegel für das Oberliegerkraftwerk bei einem plötzlichen Stillstand des EW Moessmer zu garantieren, wurde eine 6 m breite und 1,6 m hohe Wehrklappe als Entlastungsklappe installiert. Dabei vertrauten die Verantwortlichen auf das bewährte Knowhow des Südtiroler Stahlwasserbauexperten Wild Metal, der den gesamten Stahlwasserbau für das Kraftwerksprojekt beisteuerte. Die Wehrklappe wird ölhydraulisch betrieben, ihre Öffnung wird über einen Hochwasserschwimmer gesteuert. Das heißt, dass bei Überschreitung des vorgegebenen Wasserpegels der integrierte Blasenspeicher am Hydraulikaggregat die Entlastungsklappe über den einseitig angelegten Hydraulikzylinder öffnet und gleichzeitig die beiden Einlaufschützen schließt.

KNOW-HOW AUS SÜDTIROL Die beiden Einlaufschützen in der Dimension 4 m x 3 m wurden von den Ingenieuren von

Wild Metal ebenfalls mit einem ölhydraulischen Antrieb versehen. Ihre Notschlussfunktion erfolgt dabei über einen separaten Vakuum-Lungenspeicher. Zusätzlich lieferte der bekannte Stahlwasserbauspezialist aus Ratschings auch den 1 m x 1 m großen Entsanderschütz. Dieser wird elektromechanisch über einen AUMA-Stellantrieb gesteuert. Hinzu kommt noch ein Dammbalken für den Wehrkanal sowie Brücke, Stege und Geländer. Für die Firma Wild Metal ein klassischer Stahlwasserbauauftrag für ein Kleinwasserkraftwerk, bei dem man durchaus die eigenen Vorzüge – wie hohe Produktqualität, Flexibilität und Termintreue unter Beweis stellen konnte. Und dies in schwierigen Zeiten, da man in der Branche ebenfalls mit steigenden Rohstoffpreisen und Lieferkettenengpässen zu kämpfen hat. Mit der neuen stahlwasserbaulichen Ausrüstung hat das Kraftwerk Moessmer sowohl in betriebstechnischer Hinsicht als auch im Hinblick auf den Hochwasserschutz an Sicherheit gewonnen.

• Stahlwasserbau • Patentiertes Coanda-System GRIZZLY • Rechenreinigungsmaschinen • Schütze • Rohrbrucheinrichtungen • Einlaufrechen • Komplette Wasserfassungssysteme aus Stahl Wild Metal GmbH Handwerkerzone Mareit Nr. 6 • I-39040 Ratschings (BZ)

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Fotos: Siemens Energy

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Nach umfassenden Erneuerungen produziert das Kraftwerk Schaidmoosbach seit Oktober letzten Jahres wieder Ökostrom. Dank neuer Technik von Siemens Energy spart die Betreiberin bares Geld.

KRAFTWERK SCHAIDMOOSBACH – ERFOLGREICHE SALZBURGER ZUSAMMENARBEIT Einen markanten Modernisierungsschritt erfuhr unlängst das Kraftwerk Schaidmoosbach im Salzburger Taxenbach. Zu diesem Zweck lieferte die Siemens Energy Austria GmbH mit ihrem Kompetenzzentrum für Wasserkraft in Salzburg die gesamte elektrische und leittechnische Ausrüstung. Als Besonderheit installierten die Techniker von Siemens Energy eine neue Lösung für die elektrische Ansteuerung des bislang hydraulisch betriebenen Strahlablenkers. Diese Lösung bietet der Betreiberin nicht nur wirtschaftliche, sondern auch technische Vorteile. Unter anderem ist es damit möglich, mit dem Kraftwerk sogar unter Volllast in den Inselbetrieb zu wechseln.

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as Kraftwerk Schaidmoosbach wurde bereits im Jahr 1990 in der Gemeinde Taxenbach im Salzburger Pinzgau errichtet und befindet sich seither im Familienbesitz. Die Anlage besteht aus einem 2-düsigem Pelton-Maschinensatz aus dem Jahre 1990 und einem Synchrongenerator mit einer Leistung von 480 kVA. Der erzeugte Strom wird über eine 400 V- Schiene, entsprechende Leistungsschalter und einen Maschinentransformator in das 30kV- Netz der Salzburg Netz GmbH eingespeist. Eine Besonderheit dabei ist die Inselbetriebsfähigkeit der Anlage – eine wichtige Funktion, um das nahegelegene Gasthaus mit Energie zu versorgen.

Das Kraftwerk Schaidmoosbach ist seit 1990 in Betrieb und erfüllte zuletzt nicht mehr die elektrotechnischen sowie leittechnischen Anforderungen.

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Das Herzstück der Anlage stellt die Siemens Energy Maschinensteuerung mit dem Turbinenregler dar. Die gesamte Leittechnik wurde auf Basis der SICAM A8000 realisiert, sie verfügt somit über hohe Funktionalität und Flexibilität, was wiederum die Kombination von Automatisierungs-, Fernwirk- und Kommunikationsaufgaben erlaubt. Ergänzt um die skalierbare Leistungsfähigkeit und verschiedene Redundanzkonfigurationen wird eine optimale Anpassung an die jeweiligen Anforderungen des Prozesses im Wasserkraftsegment erreicht.

Vor allem in Hinblick auf die immer größer werdenden Heraus- und Anforderungen an die Cyber Security sowie an das Schnittstellenund Kommunikationsmanagement ist die A8000 aus der SICAM Familie den anderen eingesetzten Produkten am Wasserkraftmarkt weit voraus.

NEUER STRAHLABLENKER AUF ELEKTRONISCHER BASIS Eine weitere Besonderheit ist eine eigens von den Mitarbeitern des Siemens-Energy-Kompetenzzentrums in Salzburg entwickelten Lösung für die elektrische Ansteuerung des bisher hydraulisch betriebenen Strahlablenkers. Dabei wird mittels eines Servomotors inkl. Umrichter und Applikationssoftware der Strahlablenker über ein Gestänge verfahren.

Mit einer elektronischen Ansteuerung können die Stellzeiten des Strahlablenkers bis auf ein Drittel im Vergleich zu einem hydraulischen Antrieb reduziert werden. Das Ergebnis ist eine wesentlich geringere Überdrehzahl bei Notabschaltungen sowie die Möglichkeit, um ein Vielfaches größere Lastsprünge bei Inselbetrieb zu realisieren.

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Der Schaltschrank der alten Bestandsanlage war über 30 Jahre im Einsatz. Hier im Bild vor dem Umbau.

In weiterer Folge resultieren daraus geringere mechanische Belastungen des Gesamtsystem (Lager, Windungen, etc.) und die Möglichkeit, einen Wechsel in den Inselbetrieb unter Volllast vorzunehmen. Dies erweist sich gerade in Krisenzeiten und der Gefahr von Netzausfällen (Blackout) als wesentlicher Vorteil zur Sicherstellung von (lokal eingeschränkten) Energieerzeugungsanlagen.

LÖSUNG MIT WIRTSCHAFTLICHEN VORTEILEN Die wirtschaftlichen Verbesserungen, welche sich mit dieser Lösung für den Anlagenbetreiber ergeben, sind ebenso hoch einzuschätzen wie die technischen Vorteile. Geringere Anschaffungskosten in Bezug auf Hardware, keine Wartungskosten durch den Entfall von Ölwechsel, Kontrolle der Ölleitungen und Ölstand sowie ein reduzierter Aufwand für Montage und Inbetriebnahme (keine Verlegung von Rohrleitungen notwendig) machen die Lösung der elektrischen Ansteuerung des Strahlablenkers im Vergleich zur hydraulischen Betätigung auf lange Sicht wesentlich günstiger.

Die eigens hierfür in der Kompetenzschmiede Salzburg entwickelte Lösung von Siemens Energy wurde beim Kraftwerk Schaidmoosbach zur vollsten Zufriedenheit des Kunden erfolgreich eingesetzt. „Wir freuen uns auf weitere vergleichbare Einsätze mit unserer standardisierten und speziell auf jede Anforderung in Bezug auf Drehmomentkräfte abstimmbare Lösung“, sagt der zuständige Entwickler in Salzburg, Markus Hutter.

Die neue Siemens Energy Maschinensteuerung mit dem Turbinenregler wurde auf Basis der SICAM A800 realisiert und ermöglicht die Kombination von Automatisierungs-, Fernwirk- und verschiedene Redundanzkonfigurationen.

SIEMENS ENERGY AUSTRIA GMBH ALS SYSTEMLIEFERANT Siemens Energy Austria GmbH mit dem Kompetenzzentrum für Wasserkraft in Salzburg lieferte die gesamte elektrische und leittechnische Ausrüstung für die Modernisierung des Kraftwerkes Schaidmoosbach. Im Speziellen wurde die Generatorenergieableitung inkl.

Leistungsschalter, Energiekabeln und Zählung sowie die AC/DC Verteilung inkl. Batterie, Schutz, Erregung und Turbinenautomatisierung komplett erneuert. Umbauten an den elektrischen Einrichtungen in der Wasserfassung gehörten ebenso zum Lieferumfang der Kraftwerksspezialisten wie die Installation eines Rohrleitungsdifferentialschutzes.

Der straffe Zeitplan stellte eine große Herausforderung im Projekt dar. So erfolgte der Projektstart im Februar 2021, und die erste Energie wurde bereits im Oktober 2021 in das Netz eingespeist. „Die Zusammenarbeit mit der Auftraggeberin und Kraftwerksbesitzerin, Brigitte Griessner, war beginnend mit der Angebotsphase über die Projektierung bis zur Fertigstellung und Übergabe der Anlage in höchstem Maße kooperativ, angenehm und vor allem in Zeiten der permanenten Belastungen auch menschlich sehr positiv hervorzuheben“, so Projektleiter Markus Hutter.

Der neu verbaute Strahlablenker vom Salzburger Siemens-Energy-Kompetenzzentrum wird mit Hilfe eines Servomotors inkl. Umrichter und Applikationssoftware über ein Gestänge bewegt. Die besondere Ausführung des Strahlablenkers mit rein elektronischem Konzept bietet viele wirtschaftliche als auch technische Vorteile.

ERFOLGSGESCHICHTE AUS SALZBURG „Die effiziente und trotzdem hoch professionelle Projektabwicklung sowie der eigene Anspruch der Salzburger Small Hydro Gruppe, stets beste Qualität abzuliefern, machte das Projekt zu einer Erfolgsgeschichte“, sagt Siemens Energy Austria Projektleiter Markus Hutter. Die Wasserkraftspezialisten der Siemens Energy Austria aus Salzburg konnten mit ihrer Leistung sowie der Flexibilität der Mitarbeiter besonders in Krisenzeiten einen weiteren Kunden in höchstem Maße zufrieden stellen. Das Kraftwerk Schaidmoosbach leistet mittlerweile einen wichtigen Beitrag für eine nachhaltige Energieerzeugung und somit auch für den Klimaschutz.

Siemens Energy Salzburg hat jahrzehntelange Erfahrung und eine installierte Basis von hunderten Kleinwasserkraftwerken in der ganzen Welt. Das Unternehmen ist bekannt für seine technologische Kompetenz und das fundierte Know-how für die Errichtung und Modernisierung von Wasserkraftwerken sowie für seinen hervorragenden Service. Als Systemanbieter hat Siemens Energy umfassende Kenntnisse bei der Realisierung schlüsselfertiger Projekte. Der Betreiber profitiert von hoher Profitabilität und Anlagenverfügbarkeit sowie von geringen Betriebskosten.

Im Zuge der elektrotechnischen Modernisierungsmaßnahmen wurden auch an der Wasserfassung die elektrischen Einrichtungen systemkonform umgebaut.

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Seit Jahren investiert der bekannte Wasserkraftspezialist Global Hydro in eine weitreichende Digitalisierungstransformation. Heute gehört man in den Zukunftsbereichen Machine Learning und Predictive Maintenance zu den Vorreitern der Branche.

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OBERÖSTERREICHISCHER WASSERKRAFTSPEZIALIST GEHT IN SACHEN DIGITALISIERUNG ENTSCHLOSSEN VORAN Unter dem Leitmotiv „Digovation 2025“, in dem die Begriffe Digitalisierung und Innovation stecken, hat sich das oberösterreichische Wasserkraftunternehmen Global Hydro ambitionierte Ziele gesteckt. Neben avisierten Innovationen in den Bereichen Maschinenbau, Geometrien und Fertigungstechnologien werden auch Digitalisierungsprojekte vorangetrieben. Darunter fallen auch hochaktuelle Trends wie Machine Learning oder Predictive Maintenance, also Teilaspekte des weiten Themenfelds der künstlichen Intelligenz. Mittels selbständiger Lernroutinen sollen die Maschinen schon bald eigenständig Entscheidungen treffen und Zukunftsszenarien vorausberechnen. Bei Global Hydro keine Zukunftsmusik: Prototypen befinden sich bei einigen Kraftwerken bereits im Testbetrieb.

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dem Slogan „Digovation 2025“ ein höchst ambitioniertes Programm ins Leben gerufen, in dem die Digitalisierungstransformation einerseits auf den Bereich der „Digital Workplaces“ und anderseits auf die Digitalisierung am Kraftwerk und den Produkten verteilt wurde. „Um diese Projekte umzusetzen, haben wir hausintern die neue Abteilung ‚HydroLab‘ und innerhalb des Software Developments das neue Team ‚DataScience‘ gegründet. Je nach Aufgabe und Anforderung arbeiten in diesem Team Mitarbeiter aus den

Fachbereichen Data Engineering, Data Science, Software Engineering, oder Messtechnik zusammen“, umreißt Richard Frizberg, Geschäftsführer bei Global Hydro und zuständig für Business Development, Finanzen und HR, die Kompetenzverteilung im Unternehmen.

EXPERTEN BILDEN DAS TEAM Das vor rund einem Jahr in dieser Form ins Leben gerufene HydroLab übernimmt dabei im Wesentlichen die Grundlagenentwick-

Grafik: Pixabay

aum ein anderes Thema hat die Wasserkraftbranche in den letzten Jahren stärker elektrisiert als das Phänomen der Digitalisierung. Es sind Schlagworte wie Digital Twin, Big Data, Machine Learning oder Predictive Maintenance, die für Hochbetrieb in den F&E-Abteilungen der Branchenleader sorgen. Ein Unternehmen, das dabei mit den Takt angibt, ist der bekannte Wasserkraftallrounder Global Hydro aus dem oberösterreichischen Niederranna. Schon vor über zwei Jahren hatten die Mühlviertler unter

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lung, die Messversuche und die Interpretation der der Messreihen – hier werden also die grundlegenden Erkenntnisse für die Weiterentwicklung gewonnen. „In diesem Team sind hauptsächlich Experten des Hydraulik-Engineerings und der Messtechnik aktiv. Das Team der DataScience übernimmt diese Daten und versucht die Interpretation anhand von Daten und Machine-Learning-Modellen automatisiert nachzustellen“, skizziert Thomas Stütz, Leiter des Bereichs Electrical Engineering and Software Development, den weiteren Modus operandi. Er verweist auch darauf, dass darüber hinaus regelmäßig die Zusammenarbeit mit renommierten Forschungseinrichtungen und Universitäten sowie Technologiepartnern wahrgenommen wird.

WIE DIE MASCHINE LERNT Gefragt nach der Definition des Machine Learnings im Kontext mit der Wasserkrafttechnik erklärt der Ingenieur von Global Hydro, dass es sich dabei um ein Teilgebiet der „AI“ – der künstlichen Intelligenz – handle. Im Vordergrund stehe das Erstellen von Modellen, die in der Lage sind, selbständig zu lernen. Das Modell lernt dabei von Daten aus der Vergangenheit, um aktuelle Ereignisse besser einordnen und zukünftige im besten Fall vorherberechnen zu können. „Grundsätzlich gewinnt Machine Learning immer mehr an Bedeutung, aber im eigentlichen Sinne ist es nichts Neues.

Einige der aktuell verwendeten Algorithmen wurden bereits in den 1960er Jahren entwickelt“, sagt Stefan Plank, Data Scientist bei Global Hydro.

Die Antwort auf die Frage, wie die Maschine nun lernt, klingt letztlich weniger spannend als die Frage selbst. Schließlich verläuft es ähnlich wie beim Menschen durch Wiederholung und Optimierung. „Konkret gibt es stets

Je nach Aufgabenstellung arbeiten in den neuen Abteilungen „HydroLab“ und „DataScience“ Fachleute aus unterschiedlichen Abteilungen zusammen.

einen Trainings-Datensatz, der mit einem Zielvektor verknüpft ist. Ein bekanntes Beispiel dafür ist die Erkennung von handgeschriebenen Zahlen mit Hilfe von Machine Learning. Die Trainingsdaten sind in diesem Fall eine Vielzahl von handgeschriebenen Zahlen. Der Zielvektor beinhaltet die jeweils korrekte Zahl, die das Modell erkennen soll.

Zur Lösung wird ein Algorithmus verwendet, um die Trainingsdaten zu lernen. Dies ist ein Prozess der Optimierung, und der wird so lange wiederholt, bis das gewünschte Ergebnis erreicht wurde“, liefert Stefan Plank eine anschauliche Erklärung.

KUNDENNUTZEN STEHT IM VORDERGRUND Auch wenn es am Weg zum selbstorganisierenden Wasserkraftwerk noch einige Hürden zu nehmen gibt, sind die Ziele klar – zumindest für die Verantwortlichen von Global Hydro. „Mit der digitalen Transformation verfolgen Foto: Global Hydro

Ein entscheidender Faktor bei Global Hydro: Teamwork

wir vor allem zwei Ziele: Zum einen der Erkenntnisgewinn für die Weiterentwicklung unserer Produkte und zum anderen für den optimierten Betrieb und die Wartung der Anlagen unserer Kunden. Primär steht der Nutzen unserer Kunden im Vordergrund“, betont Richard Frizberg. Der Geschäftsführer spannt dabei den Bogen weiter und erklärt, dass man vor allem an vollumfänglichen Lösungen arbeite: „Konkret heißt das, dass wir uns nicht auf die Turbine oder ein Hilfsaggregat beschränken, sondern Lösungen für die gesamte Anlage bieten wollen. Das heißt, dass darin auch sämtliche Nebenaggregate und auch die elektrischen Anlagen inkludiert sind.“ ERSTE PRAKTISCHE ANWENDUNGEN In der Praxis kann bereits auf eindrucksvolle Erkenntnisse für den Kundennutzen verwiesen werden. Etwa für den Bereich Hydraulik, wie Thomas Stütz näher ausführt: „Die VerstellMithilfe von künstlicher Intelligenz (AI) lernen die neuen Systeme autonom, wie ein Kraftwerk effizienter betrieben werden kann.

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Im Fokus der Entwicklungen steht dabei letztlich derSituierung Kundennutzen.

Mit der des neuen Krafthauses

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unmittelbar vor dem Öllschützenspeicher fällt das zuvor bemängelte Schwank-Sunk-Problem weg.

dienen etwa die gesamten Kräfte und Drehmomente, die im Normalbetrieb, aber auch bei einer Notabschaltung an der Turbine, den Verstellorganen und am Generator auftreten – und die üblicherweise schwer zu berechnen sind. Auch hier hilft ML, wie Thomas Stütz näher erläutert: „Um Berechnungsmethoden zu verbessern, ist es oft sinnvoll diese mit Messungen zu kalibrieren. In Zukunft werden bei Global Hydro die Turbinen automatisch diese Werte an die Cloud senden. Hier sind dann entsprechende Berechnungen und Visualisierungen hinterlegt, sodass jeder Konstrukteur diese Daten für die Verbesserung der Turbinenkonstruktion verwenden kann. Zusätzlich wird es uns möglich sein, mit ML-Modellen eine Aussage über die auftretenden Kräfte von ähnlichen Anlagen zu machen. Das heißt konkret: Wenn ein Konstrukteur eine Berechnung der Kräfte und Momente durchführt, kann er diese sofort mit den ML-Modellen abgleichen und auf ihre Plausibilität prüfen.“

EIGENE SOFTWARE ENTWICKELT Die gewonnenen Daten werden gemäß dem Konzept von Global Hydro sowohl auf einer Cloud als auch direkt am Kraftwerk gespeichert. Schließlich benötigt das Kraftwerk die Rohdaten für die lokale Visualisierung am Kraftwerks-PC. Das Team der oberösterreichischen Entwickler arbeitet mit den Daten der Cloud, wo sämtliche Signale zentral in einer Datenbank gesammelt und verwaltet werden. „Die Software für das ganze Prozedere, also das Generieren der Daten am Kraftwerk, das Sen-

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Die Ergebnisse aus einer Fülle von Messdaten tragen auch dazu bei, dass man die eigenen Produkte optimieren kann.

GRUNDLAGEN FÜR DIE WEITERENTWICKLUNG Doch neben diesem primär für den Kraftwerksbetrieb intendierten Nutzen liefern die Erkenntnisse aus den Machine-Learning-Modellen auch wichtige Grundlagen für die Weiterentwicklung der eigenen Produkte, wie Richard Frizberg betont: „Für uns ist auch wichtig, dass wir intern damit dazulernen und unsere eigenen Lösungen weiter optimieren können.“ Als eindrucksvolles Beispiel dafür

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organe der Turbine werden in der Regel hydraulisch betätigt. Dabei wird der benötigte Hydraulikdruck in einem Blasenspeicher zwischengespeichert und von dort entnommen.

Um eine punktgenaue Wartung der Hydraulik, im Speziellen des Blasenspeichers, zu gewährleisten, wird mittels ML-Modell das Verhalten des Auffüllvorgangs exakt analysiert. Die Ergebnisse lassen dann eine Aussage zu, in welchem Zustand sich die Blase befindet, und ob eventuell Stickstoff nachgefüllt werden muss, oder gar die Blase defekt wird.“ In einem weiteren Anwendungsbeispiel bezieht sich der Ingenieur auf die zahlreichen physikalischen Größen – wie Druck, Temperatur, Kräfte, etc. –, die in der Turbinensteuerung gemessen und überwacht werden. Auf Basis dieser Daten wird ein ML-Modell trainiert, das anhand einer großen Zahl an Input-Features ein Messergebnis vorhersagen kann. „Anschließend wird eine Anomalieerkennung erstellt, die Unterschiede zwischen dem prognostizierten Wert und dem tatsächlich gemessenen Wert feststellt. Dadurch können Probleme schon lange, bevor sie einen Grenzwert erreichen, erkannt werden.

Dies wiederum ermöglicht in vielen Fällen eine schnelle und kostengünstige Behebung eines Problems, ohne dass es zu langen und kostspieligen Stillstandszeiten und aufwändigen Reparaturen kommt“, so Thomas Stütz.

QUALITÄT GEHT VOR QUANTITÄT Die Grundlage für ein effektives Machine ­Learning sind die Messdaten. Dass heute die Turbinen, Generatoren und Nebenaggregate viel mehr davon liefern als noch vor einigen Jahren, ist Faktum. Wobei das nicht bedeuten muss, dass die Analysen umso besser werden, je mehr Sensoren verbaut sind. „Es ist so, dass viele Sensoren heute nicht nur ein Signal liefern, sondern häufig mehrere Messwerte kombinieren können. Schon vor rund zwei Jahren haben wir bei Global Hydro fast alle Sensoren auf IO Link umgestellt. Das heißt, die Sensoren werden über ein Softwareprotokoll und nicht mehr über Hardwaresignale wie etwa +-10V oder 4/20 mA angebunden. Neben dem wesentlich geringeren Verkabelungsaufwand bringt dies auch den Vorteil mit sich, mehr Informationen vom Sensor zu bekommen“, so der Leiter des Bereichs Electrical Engineering and Software Development. Er verweist darauf, dass das prinzipielle Ziel lautet, möglichst viele Daten in höchster Qualität zu sammeln. Zu groß sollte die Datenmenge dann auch wieder nicht sein, räumt Thomas Stütz ein: „Neben der erhöhten Rechenzeit bei der Verarbeitung erhöht sich auch das Risiko, mehr Rauschen als Signal zu erhalten. Somit ist die Qualität der Daten wichtiger als deren Menge.“

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den über gesicherte Kanäle in die Cloud und die anschließende Analyse, wird bei Global Hydro völlig eigenständig im Bereich Software Development entwickelt. Wir arbeiten hauptsächlich an der Erstellung von Modellen und an der Architektur, um diese Modelle dem Kunden bereitzustellen. Zur Datenaufbereitung und Analyse verwenden wir ein Produkt von Microsoft innerhalb der Azur Cloud. Diese Plattform kombiniert die komplette Prozesskette von der Datenspeicherung bis hin zur Vorhersage von Ereignissen mittels Machine Learning und erlaubt zudem noch die Verarbeitung von nahezu unbegrenzt großen Datenmengen“, geht Thomas Stütz ins Detail.

NOCH BLEIBEN HERAUSFORDERUNGEN Trotz vielversprechender Ansätze sind die Digitalisierungsspezialisten bei Global Hydro noch mit einigen Herausforderungen konfrontiert.

Allen voran zu nennen: das Thema Automatisierung. „Es ist insofern eine große Herausforderung“, erklärt Richard Frizberg, „als sämtliche von uns erstellten Modelle möglichst ohne Aufwand auf alle Kraftwerke ausgerollt werden können sollten. Die Generalisierung wird uns sicher noch länger beschäftigen.“ Und ergänzt: „Ein wesentlicher Schlüssel zum Erfolg ist, alle Fachdisziplinen effizient zusammenzuschalten.

Denn – um ein Beispiel zu nennen – der Data Scientist alleine kann noch keine vernünftigen Modelle abbilden. Es braucht Fachexperten, die wissen, welche Zusammenhänge hinter welchen Messwerten stehen und welche Schlussfolgerung daraus zu ziehen sind.“ AUF DEM WEG ZUR MARKTREIFE Wann die neuen ML-Modelle reif für den täglichen Praxiseinsatz sind, scheint aktuell bereits absehbar zu sein. Zukunftsmusik – das

Konstrukteurinnen und Konstrukteuren bei Global Hydro wird es in Zukunft möglich sein, mithilfe von ML-Modellen Aussagen über die auftretenden Kräfte bei Anlagen, für die man über Vergleichswerte verfügt, zu treffen.

war gestern. Gerade Global Hydro arbeitet intensiv an der Marktreife der Technik. Richard Frizberg: „Die gesamte Steuerungs-, Regelund Leittechnik am Kraftwerk ist schon zu 100 Prozent für diese Technologie vorbereitet.

Ebenso ist die Cloud-Infrastruktur bereits im Live-Betrieb. Sämtliche Machine Learning Modelle und Datenanalysen befinden sich derzeit im Prototypen- Test und laufen bei mehreren Kraftwerken im Testbetrieb. Wir planen, dass der erste Prototyp Ende 2022 verfügbar ist. Nach einer weiteren Testphase folgt darauf dann die finale Entwicklung zur Marktreife.“ Der Geschäftsführer verweist im Interview darauf, dass der Fokus auf F&E für Global Hydro stets ein zentraler Leitaspekt im Unternehmen war, und dass gerade das Thema Digitalisierung schon früh im Zentrum der

Weiterentwicklung gestanden hat. „Mit unserem Kraftwerksmanagement-System HEROS haben wir schon vor Jahren unsere Marktführerschaft in diesem Bereich am Kleinwasserkraftmarkt unter Beweis gestellt. Wir waren damals mit unseren Ideen bei den Ersten, und das wollen wir nun auch bei den Themen Machine Learning, Data Science und Predictive Maintenance sein“, betont der Geschäftsführer von Global Hydro. „Der Stellenwert von Digitalisierung und Automatisierung ist bei uns hoch.“ GEWAPPNET FÜR NEUE ANFORDERUNGEN Gerade die Corona-Pandemie habe dem Thema Digitalisierung im Hause Global Hydro noch einen zusätzlichen Schub gegeben, erklärt Richard Frizberg. Aber auch die Energiewende würde in diesem Bereich eine wichtige Rolle spielen. „Kurz- bis mittelfristig müssen Kraftwerke immer flexibler sein, immer besser miteinander kommunizieren und aufeinander abgestimmt sein. Mehr noch: Schon bald werden intelligente Systeme entscheidend sein für Hybrid-Lösungen, also von Wasserkraft mit Windkraft oder Photovoltaik. All das braucht die Weiterentwicklung in Fragen der Digitalisierung und den Teilbereichen der künstlichen Intelligenz“, so Richard Frizberg.

Der Wasserkraft wird seit Jahren nachgesagt, dass sie technisch ausgereizt sei und es kaum neue technische Entwicklungen gebe. Doch der Einsatz von Machine Learning und anderen digitalen Technologien eröffnet heute wieder neue Perspektiven – und bietet einen echten Mehrwert für den Betreiber. Global Hydro zählt in diesem Bereich zu den Vorreitern.

Man ist drauf und dran, hier wieder Standards in der Kleinwasserkraft zu setzen.

Erste Prototypen werden bereits getestet: Global Hydro arbeitet intensiv an der Marktreife der neuen ML-Modelle.

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Minimale Stillstandzeiten von Wasserkraftwerken sind für eine nachhaltige Energiewende unabdingbar. Das Maschinen-Überwachungssystem von Mechmine arbeitet mit hochaufgelösten Vibrationsdaten und bietet die vollautomatische Überwachung und Funktionen, um Daten manuell zu analysieren.

PREDICTIVE-MAINTENANCE-LÖSUNGEN ZUR FRÜHZEITIGEN SCHADENSERKENNUNG IN WASSERKRAFTWERKEN Eine geringe Stillstandzeit nimmt insbesondere bei Wasserkraftwerken einen immer höheren Stellenwert ein. Gerade jetzt, wo erneuerbaren Energiequellen eine zusehends wichtigere Rolle zugesprochen wird. Aus diesem Grund rücken Predictive-Maintenance-Lösungen, wie sie die Schweizer Mechmine GmbH anbietet, immer stärker in den Fokus. Predictive-Maintenance-Lösungen unterstützen technisch Verantwortliche dabei, einen zuverlässigen Betrieb der Kraftwerke zu gewährleisten. Allerdings geht es dabei nicht nur um die Reduzierung von Stillstandzeiten, sondern auch um die frühzeitige Erkennung von möglichen Anlagenausfällen und um verringerte Betriebs- und Servicekosten. Mit dem mmViewer bietet Mechmine ein cloud-basiertes Überwachungssystem speziell für Wälzlager und Getriebe an.

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nsbesondere in alpenländischen Gebieten nimmt die nachhaltige Stromerzeugung mittels Wasserkraft eine wichtige Versorgungsrolle ein. So erzeugen Wasserkraftwerke beispielsweise in der Schweiz 57 Prozent des gesamten Strombedarfs. Die dazu benötigten Anlagen müssen daher zuverlässig laufen.

Während in den Kraftwerksgeneratoren der Wasserkraftwerke vielfach Wälzlager zum Einsatz kommen, sind bei Flusskraftwerken häufig Getriebe zwischen den Turbinen und den Generatoren geschaltet. In größeren Anlagen werden hingegen meist Gleitlager eingesetzt, wobei auch hier Wälzlager in Ölpumpen und anderen Hilfsaggregaten verbaut sind. Alle Komponenten, ob Getriebe oder Wälzlager, unterliegen dabei einer mechanischen Abnutzung und sind überdies teilweise hohen Temperaturschwankungen ausgesetzt.

Aber auch Über- bzw. Unterschmierungen können zu Ausfällen führen. Mit dem durch den Schweizer Predictive-Maintenance-Anbieter Mechmine angebotenen Überwachungswerkzeugen können ungeplante, schwerwiegende Service- und Wartungsarbeiten und daraus resultierende lange Stillstandzeiten der Vergangenheit angehören. Durch die permanente Überwachung kritischer An-

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lagen, die mit Wälzlager oder Getriebe ausgerüstet sind, lassen sich Wartungen planen und die Verfügbarkeit der Turbinen erhöhen.

Inzwischen kommen die Lösungen von Mechmine insbesondere bei kritischen Infrastrukturen wie in der Wasserversorgung, der Abwasserreinigung oder in der Müllentsorgung zum Einsatz. Schließlich führt gerade hier ein ungeplanter Stillstand zu beträchtlichen weitverzweigten Folgeausfällen sowohl im industriellen als auch im privaten Sektor.

Aus einer aktuellen Zustandsüberwachung lassen sich Vorhersagen ableiten, die eine optimierte und auf einer zustandsbasierten Wartungs- und Reparaturplanung aufbauende Vorbeugewartung ermöglichen. Weil dabei auch der Einfluss der Maschinenschmierung ersichtlich ist, können Optimierungsmaßnahmen umgehend getroffen werden.

BEISPIEL AUS DER PRAXIS Wie wichtig diese Vorhersagen sein können, beschreibt Rudolf Tanner, Inhaber und Geschäftsführer der Mechmine GmbH, an einem Beispiel: „Ein 1.500 kVA Wasserkraftwerk hatte turbinenseitig einen Wellenbruch wegen eines Lagerschadens. Die gesamten Reparaturkosten beliefen sich auf CHF

700.000 und waren nur zum Teil durch eine Versicherung gedeckt. Der Kraftwerkbetreiber musste einen Eigenanteil in Höhe von CHF 400.000 tragen. Die Dauer des Produktionsausfalls betrug rund 60 Tage, wodurch zum damaligen niedrigen Marktpreis weitere Kosten in Höhe von CHF 135.000 durch Umsatzverluste entstanden. Der Gesamtschaden kann also auf ca. CHF 535.000 beziffert werden. Dieses Beispiel zeigt deutlich, welch hohen Stellenwert Predictive-Maintenance bei der konstanten Überwachung von Lagern und Getrieben einnimmt.“ Neben der reinen Überwachung von prozesskritischen Wälzlagern oder Getrieben können auch sich anbahnende Störfälle rechtzeitig erkannt werden. Schließlich registriert die Lösung von Mechmine bereits minimale Abweichungen von der Norm. „Weil sich dadurch Wartungsarbeiten und Reparaturen frühzeitig planen lassen, wird der Betrieb nur minimal gestört. Kritische, ungeplante Betriebsunterbrechungen werden somit minimiert, die Ausfallquoten der Kraftwerke signifikant reduziert und die Anlagenauslastung maximiert“, führt Tanner weiter aus.

Zentraler Bestandteil der Überwachung von Mechmine ist die intelligente Datenerfas-

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sungsbox mmBox. Diese kann jegliche Form von Sensordaten digital verarbeiten und in Echtzeit überwachen. Dazu zählen auch Daten, die mit Methoden wie dem maschinellen Lernen und mittels KI-Verfahren verarbeitet werden. Die Technologie wertet dabei unterschiedlichste Sensordaten wie beispielsweise Vibrationsdaten aus. Mechmines Lösung besteht aus einem bewährten und bereits vielfach erprobten Sensorsystem, einer effizienten Datenerfassung, neuartigen, patentierten Analysemethoden und einer individuell auf die Kundenmaschine abgestimmten Auswertung. Die hochaufgelösten Messdaten bieten gegenüber Summenwerten wie der RMS-Schwinggeschwindigkeit den Vorteil, Defekte frühzeitig und unter Berücksichtigung der Kinematik einer Maschine erkennen zu können.

Die von Mechmine eingesetzten robusten Piezosensoren ergeben in der Regel eine um 40 dB erhöhte Signaldynamik im Vergleich zu herkömmlichen MEMS Sensoren, was der gewünschten Früherkennung zugutekommt.

Des Weiteren erlauben die Piezosensoren auch eine Messbandbreite von bis zu 50 kHz, was wiederum weitere Auswertungen ermöglicht.

So lassen sich einzigartige Trendkurven erstellen, welche die Aussagekraft der Analyse massiv erhöhen und die automatisierte Überwachung praxistauglich umsetzen. „Die hohe Datenqualität ermöglicht auch eine exakte Datenanalyse. Das erlaubt es uns, beispielsweise über das Entstehen von Kavitation in Turbinen oder bei Getriebe- und Wälzlagerdefekten und sogar Langsamläufern präzise Vorhersagen zu treffen“, erläutert Tanner. Für Langsamläufer setzt Tanner hingegen auf spezielle Vibrations-Sensoren, um auch hier vorbeugend agieren zu können. Die aktuellen Lösungen von Mechmine werden aber nicht nur in Wasserkraftwerken eingesetzt. Vielmehr sind sie auch in Seilbahnen, Pharma-Produktionsanlagen, Klärwerken und in Personenaufzügen zu finden.

Die Mechmine GmbH ist ein Anbieter cloudbasierter Predictive Maintenance-Leistungen für Maschinen und Anlagen, die mit Wälzlagern und Getrieben laufen. Die Lösungen von Mechmine ermöglichen eine permanente Überwachung von Wälzlagern oder Getrieben.

Durch diese Überwachung wird die Anlagenverfügbarkeit mit dem Wechsel von der zustandsgeführten zur vorausschauenden Wartung erhöht.

Neben der Zustandsüberwachung können Wartungsvorhersagen abgeleitet werden, die eine optimierte Vorbeugewartung, bestehend auf einer zustandsbasierten Wartungs- und Reparaturplanung ermöglichen.

Weiterführende Informationen finden Sie unter: www.mechmine.com/de/

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Abbildung 1: Hüllkurvenspektrum eines AS Lagers mit RPFB Defekt bei einem 2 MW Generator mit Pelton-Turbine:

Abb.1 zeigt ein Hüllkurvenspektrum von einem AS Wälzlager eines 2 MW Generators mit Pelton-Turbine. Klar ersichtlich ist die perfekte Übereinstimmung zwischen den Spitzenwerten im Spektrum (blau) und den Schadensmerkmalen der Überrollfrequenzen des Wälzkörpers (BSF) und die Ringpassierfrequenz des Wälzkörpers (RPFB) gemäß Lagerhersteller. In diesem Fall konnte auch aufgezeigt werden, dass das verbaute Lager von FAG stammt, was u.U. für die vorzeitige Ersatzteilbeschaffung wichtig sein kann. Dies ist nur dank hochaufgelöster Daten möglich.

Abbildung 2: Stabiler Trendverlauf eines RPFB Lagerdefektes über mehrere Jahre, ein sofortiger Lageraustausch erscheint hier nicht notwendig:

Abb.2 basiert auf Resultaten von Abb.1, und zeigt den Verlauf des RPFB Defektes über mehrere Jahre basierend auf Amplituden- und Hüllkurvenspektren. Solche neuartige Trends sind für den Anlagenbetreiber wertvoll, zeigen sie ihm doch auf, dass eine sofortige Reparatur nicht notwendig ist und man vermutlich bis in Jahr 2023 warten kann, wenn die Hauptrevision ansteht. Der Fachmann erkennt in Abb.2 auch, dass die Trendkurve basierend auf dem Hüllkurvenspektrum stabiler verläuft, was durch den Effekt der Demodulation erklärbar ist.

Abbildung 3: Hüllkurven-Trendverlauf eines BPFI Defektes an einem Lager vor und nach dessen Austausch (violett).

Man erkennt den Einfluss der Schmierung (grün) auf das Vibrationsverhalten:

Grafiken: Mechmine

Predictive Maintenance

Abb.3 zeigt den Trendverlauf des Defekts Überrollfrequenz des Innenrings (BPFI) eines 3 MW Generators mit 3 Wälzlager. Am Zeitpunkt der grünen Markierungen (S) wurde gefettet und bei violett (R) wurde das Lager ersetzt. Beim neuen Wälzlager, rechts der violetten Linie, sind keine großen Schwankungen (rote Kreise) des BPFI Schwingungspegels mehr ersichtlich, d.h. das Fett kaschiert den Lagerdefekt nicht mehr bzw. es hat keinen Defekt. Diese Metadaten sind für die Datenanalyse sehr hilfreich, erlauben sie doch, die wahren Ursachen für Artefakte im Trendverlauf schnell zu klären.

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Fotos: Salzburg AG

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Beim Wasserkraftwerk Wald im Pinzgau erprobte die Salzburg AG erstmals einen Predictive Maintenance-Ansatz, um den Laufradverschleiß der Francis-Turbine vorherzusagen.

SALZBURG AG SETZT BEI INSTANDHALTUNG VERSTÄRKT AUF PREDICTIVE MAINTENANCE Gemeinsam mit dem deutschen KI-Spezialisten LexaTexer hat die Salzburg AG beim Wasserkraftwerk Wald im Pinzgau erstmals den Einsatz von Predictive Maintenance getestet. Basierend auf der vorhandenen Sensortechnik und der Anwendung von künstlicher Intelligenz entstand aus einem Datenpool ein leistungsfähiges Modell, das nicht nur den Verschleiß des Turbinen-Laufrads vorhersagen kann. Als Nebenprodukte entstanden unter anderem digitale Werkzeuge, mit denen Anomalien im Betrieb frühzeitig erkannt werden können. Die Erkenntnisse aus dem Pionierprojekt sind so überragend, dass die Anwendung auf weitere Kraftwerke ausgerollt wird.

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ie Salzburg AG zählt zu den größten öffentlichen Kundendienstleistern im Bundesland, ihr Kerngebiet umfasst die Bereiche Energie, Verkehr und Telekommunikation. Bei der Stromerzeugung setzt die Salzburg AG traditionell auf die Nutzung nachhaltiger Ressourcen, wobei der Wasserkraft seit jeher eine tragende Rolle zukommt, erläutert der Leiter für Erneuerbare Erzeugung bei der Salzburg AG Markus Matschl: „Zu meinem Verantwortungsbereich zählen insgesamt 60 Anlagen, 30 davon sind Wasserkraft­werke. Dabei handelt es sich um An­lagen von großem technischen und wirtschaftlichen Wert. Deren Instandhaltung ist natürlich stets ein wichtiges Thema, denn sie gewährleistet den störungsfreien Betrieb und minimiert potentielle Ausfallrisiken.“ PREDICTIVE MAINTENANCE UNTER DER LUPE Beim Kraftwerk Wald im Pinzgau, wenige 100 m unterhalb der weltberühmten Krimm-

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ler Wasserfälle gelegen, testete die Salzburg AG erstmals das Konzept der vorausschauenden Instandhaltung, in Fachkreisen auch als Predictive Maintenance bekannt. Die 1988

fertiggestellte Anlage nutzt zur Stromgewinnung den rund 200 m großen Höhenunterschied zwischen Krimml und Wald. Im Sommer kann die Anlage dank der hohen

Die vollständig digitalisierte Francis-Turbine im Kraftwerk Wald erzielt Einsparungen von bis zu 500 Euro/GWh.

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Predictive Maintenance Zuflussmengen als Laufkraftwerk betrieben werden. Während der wasserärmeren Zeit in den Herbst- und Wintermonaten dient das Kraftwerk zur Erzeugung von Spitzenenergie, wozu ein Tagesspeicher genutzt wird. „Das Kraftwerk Wald wurde für ein ‚Proof of Concept‘-Projekt ausgewählt, den Einsatz von Predictive Maintenance auf seine Praxis- und Wirtschaftstauglichkeit hin zu überprüfen.

Im Gegensatz zur zustandsorientierten Instandhaltung, die bei leicht zugänglichen Komponenten relativ einfach umgesetzt werden kann, hat die vorausschauende Instandhaltung vor allem jene Bauteile im Visier, die nicht laufend kontrolliert werden können, beispielsweise Turbinen-Laufräder“, erklärt Salzburg AG-Innovation Manager Jörg Hinterberger. Als Projektpartner wurde das deutsche Unternehmen LexaTexer (LXTXR) an Bord geholt, das sich als Spezialist für Enterprise AI, also die Integration von künstlicher Intelligenz bzw. datengetriebene Lösungen für Industrie- und Produktionsprozesse, einen Namen gemacht hat. „Zu unseren Kunden zählen vor allem Hersteller aus dem TIER 1-Sektor, also Zulieferer für die Automobilindustrie oder die Automobilindustrie selbst, beispielsweise Mercedes in Stuttgart. Mit der Salzburg AG haben wir einen Partner gefunden, bei dem wir unsere Technologie erstmals im Energiesektor einsetzen konnten“, sagt LexaTexer-Geschäftsführer Günther Hoffmann.

DATENPOOL WIRD GEFÜLLT Beim Kraftwerk Wald lag der Untersuchungsfokus zunächst auf der Vorhersage der Laufrad­abnutzung der vertikalachsigen Francis-Turbine. Im Regelfall wird das Laufrad mit einem Durchmesser von 1.475 mm einmal jährlich inspiziert. Ein Kernpunkt bestand darin, dass das Projekt ohne den Einbau zusätzlicher Sensoren an der Turbine umgesetzt werden kann, führt Matschl aus: „Die Messungen sollten bewusst mit den bestehenden Möglichkeiten am Maschinensatz auskommen. Die zentral erfassten Werte, wie Drehzahl, Fallhöhe oder Lagertemperaturen, die ohnehin zur Betriebsführung notwendig sind, liefern wertvolles Datenmaterial zur Anwendung von Predictive Maintenance.“ Darüber hinaus konnten bei der Datensammlung und Auswahl auf die vom Leitsystem automatisch für einen Zeitraum von 12 Jahren gespeicherten Betriebsdaten der Anlage zurückge­griffen werden. Die von LexaTexer ent­ wickelte Plattform ermöglicht es, dass auch schriftliche Aufzeichnungen einbezogen werden konnten. Die Erfahrungen des Betriebspersonals, das über die Feinheiten der Anlage dank jahrzehntelanger Erfahrung bes-

Als „Nebenprodukt“ entstand ein digitales Werkzeug zur Anomalieanalyse, das Störungen frühzeitig erkennen kann.

tens Bescheid weiß, flossen ebenfalls in den Datenpool ein.

PREDICTIVE MAINTENANCE HAT ZUKUNFT Bei der Salzburg AG zeigte man sich laut Markus Matschl überrascht, wie genau das Vorhersagemodell den Zustand des Laufrads vor­hersagen konnte. Innerhalb von zwei Jahren wurden mehrere Messreihen durchgeführt, wobei der prognostizierte Verschleiß jeweils punktgenau innerhalb der Messtoler­ anz lag. Aus dem Predictive Maintenance­ Projekt entstanden zudem eine ganze Reihe von nützlichen digitalen „Nebenprodukten“.

So kann die Software beispielsweise die Anpassung verschiedener Einflussparameter vorschlagen, um einen gewünschten Wartungstermin zu erreichen, bevor das Laufrad zu starken Schaden nehmen würde. Außerdem wurde ein System zur Analyse von Anomalien entwickelt, das ungewöhnliches Verhalten der Anlage erkennt, noch bevor ein offenkundiger Fehler vorliegt bzw. bevor Grenzwerte erreicht werden, die zu einer Alarmierung führen. „Basierend auf den präzisen Vorhersagen beim Kraftwerk Wald wurde beschlossen, die

Predictive Maintenance-Methode auch bei weiteren Anlagen der Salzburg AG anzuwenden. Beim Kraftwerk Wald konnte der durchschnittliche Wartungszyklus des Laufrads um bis zu 31 Prozent verlängert werden“, sagt Markus Matschl. Für Günther Hoffmann ist der Projekterfolg eine Kombination aus dem Betriebswissen der Salzburg AG, der richtigen Daten und einer leistungsfähigen technischen Plattform (LXTXR), die sich leicht in bestehende Prozesse und Bestands-IT integrieren lässt. „Es handelte sich um eine komplexe Aufgabe, von deren gemeinsamer Lösung letztendlich beide Seiten profitiert haben.“ Bei der Salzburg AG ist man überzeugt, dass das Thema Predictive Maintenance zukünftig eine noch gewichtigere Rolle spielen wird. Im Fokus kommender Predictive Maintenance-Projekte liegen die Einbindung weiterer Turbinentypen sowie eine Ausweitung auf den elektrotechnischen Bereich (z.B.: Generatoren) in den Kraftwerken der Salzburg AG. Bei weiteren Fragen an Dr. Günther Hoffmann über das Projekt schreiben Sie eine E-Mail an: contact@lexatexer.com

Die Erkenntnisse des Proof of Concept-Projekts kommen mittlerweile auch bei der Instand­haltungsstrategie des KW Böckstein zum Einsatz.

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6X: VEGAS EINFACHE RADAR-FORMEL FÜR BESSERE PROZESSE Wie optimiert man einen Füllstandsensor, der schon alles hat: Beste Fokussierung, höchste Genauigkeit, einfache Bedienung, universelle Kommunikation? Was beinahe wie eine rhetorische Frage klingt, führte bei VEGA dazu, dass weit mehr als nur ein besserer Sensor entstanden ist. Beim neuen VEGAPULS 6X zählt nicht der Sensor, sondern das, was sich in jedem konkreten Anwendungsfall maximal erreichen lässt: Einfach bessere Prozesse.

Mit dem VEGAPULS 6X hat VEGA die klassische Gerätewahl umgekrempelt: Es gibt nur noch einen Radarsensor – aber passend für alle Anwendungen.

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lassischerweise beginnt die Suche nach einem geeigneten Radarsensensor mit der Frage, welche Frequenz den konkreten Einsatzfall wohl am besten abdecken könnte. 26 GHz, 80 GHz? Oder womöglich doch besser 6 GHz? Es folgen Überlegungen zu Medieneigenschaften, die die Messung beeinflussen könnten, anschließend zu den Besonderheiten vor Ort an der Messstelle.

Dann wiederum geben womöglich Temperaturbereiche oder aggressive Medien Anlass zum Grübeln. Reicht dafür ein Standard-Prozessanschluss aus oder sind besondere Materialien für höchste Anforderungen die bessere Wahl – schon, weil man damit im Zweifelsfall auf der sicheren Seite ist? Und worauf sollte zusätzlich geachtet werden, wenn der Sensor große Füllhöhen messen soll oder etwa ganzjährig Wind und Wetter ausgesetzt sein wird? Solche und unzählige weitere Fragen machen eines deutlich: Wer die Wahl hat, hat die Qual. Kunden müssen aus einer Vielzahl von Radarsensoren wählen. Weil außerdem die Anwendungsbereiche an Vielschichtigkeit zunehmen und die Prozesse komplexer werden, ist bei der großen Zahl der Angebote ein guter Marktüberblick gefordert. Es braucht das entsprechende Knowhow und viel Erfahrung, um eine zuverlässige Messung zu erhalten und kostspielige Fehlinvestitionen zu vermeiden.

NEUE GEWISSHEIT „EINER FÜR ALLE“ War die Gerätewahl bislang aufwendig und oft mit Rückfragen verbunden, so krempelt VEGA diesen Vorgang mit ihrem neuen VEGAPULS 6X von Grund auf um. „Letztlich zählt nicht der Sensor, sondern was die Anwender damit in ihren individuellen Anwendungen erreichen können“, sagt Florian Burgert, der als einer der verantwortlichen

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Produktmanager die Entwicklung von Beginn an eng mitbegleitet hat. „Die Gewissheit, mit ihrer Sensorwahl nicht nur schneller zum Ziel zu kommen, sondern auch sicher zu gehen, die beste Füllstandlösung einzusetzen, macht im Alltagsgeschäft den Unterschied.“ Mit dem VEGAPULS 6X gibt es bei VEGA nur noch einen Sensor für alle Anwendungen.

Hürden, wie die richtige Frequenz oder der DK-Wert des Mediums, stehen bei der Auswahl nicht mehr im Weg, denn die Auswahl der passenden Sensorspezifikation ist deutlich einfacher geworden. Der neue Konfigurator fragt nach der Art der Anwendung und ermittelt auf kürzestem Weg die benötigte Sensorausführung. Der gesamte Vorgang besteht nur noch aus wenigen Klicks. Dabei bleibt selbstverständlich das persönliche Gespräch eine gute Alternative zum Konfigurator. Das Ergebnis ist in jedem Fall eine zuvor nicht gekannte Einfachheit für Anwender und eine Messlösung, die unabhängig von den unzähli-

gen Medien, Prozessbedingungen oder Behälterformen und -einbauten perfekte Ergebnisse liefert.

Das Sicherheitskonzept des VEGAPULS 6X ist ein Komplettangebot: Funktionale Sicherheit (SIL), ein System zur Selbstdiagnose und entwickelt nach der neuesten IT-Sicherheitsnorm IEC 62443-4-2, zum effektiven Schutz gegen Cyberangriffe.

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Besonders auf die inneren Werte des VEGAPULS 6X ist VEGA stolz: Der Füllstandspezialist stellt einen selbst entwickelten Radar-Chip vor, der neue Maßstäbe in punkto Leistung und Sicherheit setzt.

ÜBER 1 MILLION GERÄTE IM WELTWEITEN EINSATZ Vor mehr als 30 Jahren begann die Radar-­ Erfolgsgeschichte des heutigen Weltmarktführers für Radar-Füllstandmesstechnik. Sie reicht über Meilensteine, wie das weltweit erste Zweileiter-Radar-Gerät und den ersten 80 GHz-Radarsensor für Flüssigkeiten am Markt. In der Summe hat VEGA inzwischen weit über 1 Million Messgeräte weltweit im Einsatz – in Branchen wie Chemie, Energie, Lebensmittel, Öl und Gas und vielen mehr.

VIERSTUFIG UND RUNDUM ABGESICHERT Auch der VEGAPULS 6X wartet mit entscheidenden technischen Neuerungen auf: Er ist mit einem umfassenden Sicherheitskonzept ausgestattet. Seine funktionale Sicherheit ist gewährleistet, indem er die Anforderungen des korrespondierenden Integrity Level erfüllt. Der zertifizierte Sensor weist außergewöhnliche SIL-Kennzahlen auf und bietet die notwendige Betriebssicherheit, um Risiken in sicherheitsgerichteten Anwendungen zu minimieren. Ein weiterer Fokus liegt auf der immer bedeutender werdenden „Cybersecurity“.

Hier erfüllt der VEGAPULS 6X konform nach IEC 62443 die strengsten Anforderungen an sichere Kommunikation und auch Zugangskontrolle. Er gewährleistet damit ganzheitliche Sicherheit des Prozesses bis in das Leitsystem. Wichtiger dritter Punkt seiner umfassenden Sicherheitsausstattung ist ein System zur Selbstdiagnose. Es erkennt lückenlos, ob die sichere Funktion des Sensors beeinträchtigt wurde und leistet einen wesentlichen Beitrag zur höheren Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit des Sensors. Zentral über diesen wichtigen Eigenschaften steht ein neuer Radar-Chip – in zweiter Generation direkt aus dem Hause VEGA. Es zeichnen ihn sein geringer Energieverbrauch, seine hohe Empfindlichkeit, die skalierbare Architektur und universelle Einsetzbarkeit aus.

Ganz ohne zusätzliches Kabel lassen sich das Antennensystem und der Chip direkt miteinander verbinden.

ANDERS NEU: INNOVATION DER WERTE Neben den technischen Highlights setzte sich das VEGA-Radarteam von Beginn an mit Fragen auseinander, die über die Produktgestaltung hinausgingen. Mit Blick auf die Menschen und die Prozessbedingungen ihrer Anwendungen sind andere Schwerpunkte in den Fokus gerückt. Dazu gehören Herausforderungen bei der Nutzung, wie der Druck, immer effizienter sein zu müssen, komplizierte Bedienverfahren oder Zeitdruck allgemein.

JETZT VON DER ANWENDUNG HER DENKEN Die eigentliche Aufgabe von Füllstandsensoren ist es, Anwendern eine Hilfe zu sein und ihnen das Überwachen ihrer industriellen Prozesse zu erleichtern. Oft machen sie Prozesse zwar kontrollierbarer und effizienter, doch hinter ihrer prinzipiell einfachen Be­

dienbarkeit bleibt eine Komplexität bei der Auswahl, die die Nutzung erschwert. Die Konsequenz, die VEGA mit dem VEGAPULS 6X daraus gezogen hat, fasst Produktmanager Jürgen Skowaisa mit zwei Worten zusammen: „Maximal vereinfachen.“ Er vergleicht: „Gab es bislang viele Sensoren für eine Anwendung, so gibt es mit dem VEGAPULS 6X heute stattdessen einen Sensor für alle Anwendungen.“ Schon die Inbetriebnahme sei mit wenigen Klicks oder Rahmendaten auf das Minimum reduziert worden. „Mit den Einstellungen ab Werk können unsere Kunden sogar einen bis ins Detail eingestellten Sensor bestellen, der nur noch montiert und angeschlossen werden muss. Einfacher geht es nicht“, sagt Skowaisa.

RADAR FÜR MENSCHEN GEMACHT Mit dem VEGAPULS 6X hat VEGA ihre Radarmesstechnik durch vier wichtige Innovationen komplettiert: Mehr Sicherheit und Selbstdiagnose, neue Radar-Chiptechnologie, neue Anwendungsmöglichkeiten und einfachere Bedienung. „Darüber hinaus“, betont Jürgen Skowaisa, „hat die Technik heute insgesamt einen so hohen Stand erreicht, dass nicht die sichere Funktion der Knackpunkt ist, sondern eigentlich nur noch die falsche Sensorwahl ein Risiko darstellen kann.“ Durch die neue Herangehensweise des VEGAPULS 6X, biete VEGA in den allermeisten Fällen verlässlich immer die richtige Sensorausführung für die jeweilige Anwendung, während für den Rest an Spezialanwendungen weiterhin die erfahrenen Anwendungstechniker zur Verfügung stünden. „Über die Technik, Frequenz oder Ausführung braucht sich der Anwender also in Zukunft keine Gedanken mehr machen – die Messung funktioniert einfach.“

Bestellt hat der Kunde ganz einfach einen VEGAPULS 6X. Wie genau sein fertiges Messgerät aussieht, das entscheidet seine Anwendung. Anhand der vorgegebenen Parameter und Prozessbedingungen wird der Radarsensor in der VEGA-Fertigung maßgeschneidert zusammengebaut.

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