zek Hydro - Ausgabe 4 - 2019 by zek Magazin

AUGUST 2019

Verlagspostamt: 4820 Bad Ischl · P.b.b. „03Z035382 M“ – 17. Jahrgang

Fachmagazin für Wasserkraft

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HYDRO

Zur Sache

DIE WASSERKRAFTWELT WIRD DIGITAL

rotz eines ausgeprägten Traditionsbewusstseins macht auch vor der Wasserkraft die digitale Transformation nicht halt. Im Gegenteil: Mit neuen digitalen Instrumenten, wie IIoT (Industrial Internet of Things), Big Data Management oder dem „digitalen Zwilling“ rollt die nächste Technologisierungswelle bereits auf die Wasserkraftbranche zu. Was heute für viele Kleinwasserkraftbetreiber nach Science Fiction klingt, ist in so manchen Großkraftwerken in Europa bereits Realität. Enel, Italiens größter Energieversorger, beispielsweise setzt jetzt schon verstärkt auf IIot in den Wasserkraftwerken der Konzerntochter Enel Green Power (EGP). Konkret kommt hier etwa ein engmaschiges Netzwerk drahtloser Sensoren namens WISY zum Einsatz, das in Echtzeit eine Vielzahl von Daten liefert und zugleich analysiert. Als weiterer digitaler Vorreiter gilt etwa GE Renewable Energy: Der internationale Energiekonzern bietet bereits jetzt Technologien an, die reaktionsschnell und vernetzt sind – und die ein vorausschauendes Handeln vereinfachen. Das Zauberwort dabei heißt APM, steht für Asset Performance Management und ermöglicht eine tiefgreifende Analyse der ausgewerteten Daten, um dem Kunden „predictive analytics“ – also „vorausschauende Analysen“ an die Hand zu geben. Das System ist erfolgreich. Mittlerweile werden heute schon über 90 Wasserkraftwerke mit einer Leistung von mehr als 30 GW weltweit über das APM von GE optimiert. Und auch der VERBUND, einer der größten Stromerzeuger aus Wasserkraft in Europa, hat längst die Zeichen der Zeit erkannt und verfolgt mittlerweile konsequent zwei Stoßrichtungen: Während die eine Arbeitsprozesse im Kraftwerksbetrieb (Digital Workforce Management) im Fokus hat, zielt die andere Digitalisierungsoffensive auf den Produktionsbetrieb an sich ab. Das heißt, dass man hier eine Optimierung technischer Prozesse anstrebt – konkret etwa im Hinblick auf eine frühzeitige Schadenserkennung, oder etwa eine effizientere Störungsbehebung. An dieser Weiterentwicklung, die selbstredend noch ein laufender Prozess ist, sind Vertreter aus Wissenschaft und Industrie eingebunden. Sieht man von den naheliegenden Vorteilen dieser neuen Digitalisierungstechnologien für die jeweiligen Anlagenbetreiber ab, tun sich auch Benefits von größeren Dimensionen auf: Einer von GE in Auftrag gegebenen Studie zufolge kann die wachsende Digitalisierung in den kommenden Jahren rund 17 Tonnen an CO2-Emissionen einsparen helfen und kann den globalen Output der Wasserkraftanlagen um rund 1 Prozent erhöhen. Zudem ist von rund 5 Milliarden US$ die Rede, die im Bereich Betriebskosten eingespart werden können. Die große Digitalisierungswelle steht aber immer noch am Anfang. Bedingt durch die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung gehen die Forscher heute davon aus, dass die anfallende Datenmenge weiter zunehmen wird. Allerdings scheinen heute Einschränkung aufgrund der schieren Größe des Datenvolumens nicht mehr der entscheidende Faktor zu sein. Dennoch – die große Herausforderung für die digitalen Systeme bleibt: die wesentlichen und relevanten Daten zu filtern und zu verarbeiten. Vereinfacht wird dieser Prozess durch immer ausgefeiltere Algorithmen. Mittlerweile ebenfalls in der realen Welt der Wasserkrafttechnik angekommen: Der digitale Zwilling – ein Ansatz für industrielle Prozesse, der dem Konzept Industrie 4.0 entspringt. Konkret stellen die „digital twins“ reale Anlagen virtuell nach und können heute schon einem Abgleich von Soll- und Ist-Zuständen dienen, aber auch Prognosen liefern. Dem digitalen Zwilling in der Wasserkraft wird in den nächsten Jahren einiges zugetraut, auch wenn die ausgeprägte Variabilität der Kraftwerke noch als Herausforderung von den Forschern gesehen wird. Grundsätzlich werden die großen Umwälzungen auf digitaler Basis zweifellos in den Großanlagen passieren. Doch wenn uns die Wasserkrafthistorie etwas gelehrt hat, dann dass alle wichtigen technischen Entwicklungen früher oder später auch in der Kleinwasserkraft landen, wenngleich möglicherweise in vereinfachter oder abgespeckter Form. Dennoch: die Digitalisierung kommt und wird uns noch weiter intensiv beschäftigen. Abschließend möchte ich mich wieder bei allen bedanken, die am Entstehen der vorliegenden Ausgabe mitgeholfen haben. Ich darf Ihnen, liebe(r) Leser(in) eine gute Zeit mit der neuen zek HYDRO wünschen. Ihr Mag. Roland Gruber (Chefredakteur) rg@zekmagazin.at

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Zur Sache

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April 2016

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HYDRO

Inhalt

KW TAURACH

22 KW GRIES

34 KW OBERWALLENSTADT 38 KW GLANFURT

Aktuell

Standpunkt

Projekte

08 Interessantes & Wissenswertes SHORT CUTS

18 Es darf auch ein wenig schön sein! PELIKAN

31 Kaskade aus fünf neuen Trinkwasserkraftwerken für Chur TWKW IBC

Projekte

34 Effizientere Turbine steigert Leistung um rund 13 Prozent KW OBERWALLENSTADT

19 Einweihung für ein Kraftwerk im Dienste der Nachhaltigkeit KW TAURACH

Veranstaltung

22 Verbund und Salzburg AG feierten ihr neues Gemeinschaftskraftwerk KW GRIES

37 22. Internationales Anwender forum in Rorschach ANWENDERFORUM PSE

Veranstaltung

Projekte

30 Österreichs Kleinwasserkraft branche trifft sich in Linz JAHRESTAGUNG KWK ÖST.

38 Alte Handwerkskunst haucht Turbine wieder Leben ein KW GLANFURT 42 Niederösterreichischer Hafner meister heizt mit Wasserkraftstrom KW HAFNERTEC

03 Editorial 06 Inhalt 08 Impressum

45 Neues Kleinkraftwerk am Admonter Rabengrabenbach realisiert KW WENG

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HYDRO

Inhalt

KW WENG

TWKW HIPPACH

LINDA

Veranstaltung

Wirtschaft

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50 E-Werk Schattwald feiert sein 100-jähriges Bestehen JUBILÄUMSFEIER

64 Kleinwasserkraft als logischer Partner der E-Mobilität SMALL HYDRO MOBILITY

Amiblu Kochendörfer Andritz Hydro Schubert

Projekte

52 Zillertaler nutzen Trinkwasser zur nachhaltigen Stromerzeugung TWKW HIPPACH

65 Tiroler Trinkwasserkraftwerk setzt auf Gegendruckturbine KW TOBADILL

Technik

58 LINDA sichert Inselversorgung nach einem Blackout INSELNETZ-TECHNIK

68 Forschungsstand bei unterir dischen Pumpspeicherkraftwerken PUMPSPEICHERKRAFTWERKE

Veranstaltung

71 Partner for Success - der Inno vator für die Dichtungsindustrie DICHTUNGSTECHNIK

62 Fokus auf neue Entwicklungen in der Wasserkraft RENEXPO INTERHYDRO

72 Innovative Organismenwanderhilfe bewährt sich an der Alm FISHCON

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FISHCON

zek HYDRO 04/2019

U2 U3 U4 Opener

AEP Planung 56 ASTE Energy 41 Bernard & Partner 21 Braun 17 Christof Electrics-SPIE CEA 26 Danner WK 74 Elin 27 FH Kärnten 18 FISHCON 74 Gebr. Haider 48 Geotrade 49 Häny AG 67 HPWE 24 Jank 12 Kobel Elektro 33 Kössler 9 Lukas 36 MBK 48 Muhr 13 Ossberger 15 Renexpo Interhydro 63 Rittmeyer 28 Salzburg AG 29 Schubert 67 Sora 10 Stellba Hydro 60 TRM-Tiroler Rohre 11 Tschurtschenthaler 55 Unterlercher 47 Watec Hydro 44 Wild Metal 46 WKV 14

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HYDRO

KLEINWASSERKRAFT ÖSTERREICH FORDERT UMSETZUNG DES NOTFALLPAKETS Nicht weniger als 120 vollständig genehmigte Kleinwasserkraftprojekte harren aktuell ihrer Unterstützungsverträge. Die Interessensvertretung Kleinwasserkraft Österreich, die darin ein Symbol für die von der abgelösten Regierung hinterlassenen Baustellen sieht, pocht mittlerweile auf die Umsetzung des Notfallspakets. Man hoffe, dass Parlament und Übergangsregierung nun aktiv werden und ihrem Versprechen nachkommen, möglichen Schaden von der Republik abzuwenden. Erst vor kurzem hatten die österreichischen Erneuerbaren Verbände mit einer gemeinsam durchgeführten Aktion auf die Problematik aufmerksam gemacht. Für den Kleinwasserkraft-Sektor wären drei prioritäre Notfallmaßnahmen erforderlich: Abbau der Warteschlange, Beendigung der Benachteiligung von Überschusseinspeisern, die Einbindung von Ökologischer Revitalisierung sowie Kleinwasserkraftspeicher und -pumpspeicher. Auf diese Weise könnte man einen Übergang schaffen, bis die neue Regierung übernimmt, heißt es. Kleinwasserkraft Österreich-Geschäftsführer Paul Ablinger verweist darauf, dass mit diesen Maßnahmen zusätzliche 220.000.000 Kilowattstunden Jahresarbeitsvermögen geschaffen würden.

Impressum HERAUSGEBER

Mag. Roland Gruber und Günter Seefried VERLAG

Foto: Energie AG

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

Das Traditionskraftwerk Traunfall der Energie AG soll erweitert und modernisiert werden. Die Kapazitäten der Kraftwerke Gschröff und Siebenbrunn, die aufgelassen werden, sollen hier mitgenutzt werden.

CHEFREDAKTION

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

Foto: Energie AG

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

Im Kraftwerk Siebenbrunn (Baujahr 1923) wurde österreichweit die erste Kaplan-Turbine eingebaut. Dennoch steht die Anlage nicht unter Denkmalschutz.

ORGANISATION

Erika Gallent, office@zekmagazin.at Mobil +43 (0)664-2426 222 GESTALTUNG

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

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

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A-4820 Bad Ischl GRUNDLEGENDE RICHTLINIEN

zek Zukunftsenergie und Kommunaltechnik ist eine parteiunabhängige Fachzeitschrift für erneuerbare Energien und zukunftsorientierte Technologien sowie Management im kommunalen Bereich. ABOPREIS

Foto: zek

ENERGIE AG FASST DREI ALTE TRAUN-KRAFTWERKE ZU EINEM MODERNEN ZUSAMMEN Im Kraftwerksportfolio der Energie AG befinden sich einige der ältesten und traditionsreichsten Kraftwerke Österreichs. Dazu zählen auch die drei Kraftwerke Gschröff, Traunfall und Siebenbrunn, die die Energie AG vor Jahren vom Steyrermühler Papierkonzern UPM- Kymmene erworben hatte. Wie unlängst oberösterreichische Medien berichteten, plant das Energieversorgungsunternehmen, die beiden Anlagen Gschröff und Siebenbrunn stillzulegen und deren Kapazitäten dann in einem erweiterten und neu errichteten Kraftwerk Traunfall zu nutzen. Mit diesem Konzept soll das neue Kraftwerk Traunfall dann deutlich mehr Strom liefern als die drei betagten Anlagen zuvor zusammen. Wie das Magazin "Tips" berichtet, soll 2021 bereits mit den Bauarbeiten begonnen werden. In Summe wird die Energie AG rund 85 Millionen Euro in das Projekt investieren. Dabei soll das historisch bedeutsame Kraftwerk Gschröff in seiner bisherigen Form als Schaukraftwerk erhalten bleiben, das KW Traunfall soll dagegen überbaut werden. Die installierte Leistung wird sich von 70 auf 116 Millionen Kilowattstunden erhöhen. Das entspricht einem Stromverbrauch von 33.000 Durschnittshaushalten. Wenn alles gut läuft, soll das neue Kraftwerk Traunfall bereits 2024 in Betrieb gehen.

Aktuell

Kleinwasserkraft Österreich fordert von der Übergangsregierung, im Rahmen eines Notfallpakets den Stillstand im Ausbau der rot-weiß-roten Kleinwasserkraft zu beenden. Alleine die bislang vollständig genehmigten Anlagen würden einen Zubau von 220 GWh Jahresarbeitsvermögen bedeuten – sowie eine Wertschöpfung von fast 800 Millionen Euro.

Österreich: Euro 73,00, Ausland: Euro 84,00 inklusive Mehrwertsteuer zek HYDRO erscheint 6x im Jahr. Auflage: 12.000 Stück Dem Ehrenkodex des Österreichischen Presserates verpflichtet

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Aktuell

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HYDRO

Foto: LEW

NORDLINK ERREICHT DEUTSCHEN BODEN Sie gilt als wichtiger Meilenstein in der Entwicklung des deutschen Strommarkts: die Verbindung NordLink – also die Seekabelverbindung zwischen Norwegen und Deutschland. Vor kurzem erreichte das Gleichstromkabel den Büsumer Landesschutzdeich in Schleswig-Holstein. Der 154 Kilometer lange Abschnitt zwischen der Kabelanlandung am Deich bei Büsum durch den Wattenmeer- und Offshorebereich bis zur Grenze der dänischen Hoheitsgewässer ist nunmehr weitgehend abgeschlossen. In weiterer Folge wird nun der 54 Kilometer lange Erdkabelabschnitt vom Büsumer Deich zum Konverterstandort Wilster erstellt. Dabei handelt es sich um den letzten Abschnitt der Verlegearbeiten. Bereits im kommenden Jahr soll NordLink in Betrieb gehen und für den erwünschten Austausch zwischen deutscher Windenergie und norwegischem Wasserkraftstrom sorgen.

Foto: zek

UNESCO-DENKMÄLER AM LECHKANAL Das Augsburger Wassermanagement-System wird in die UNESCO- Welterbeliste aufgenommen: Das hat das Welterbe-Komitee unlängst bei seiner Sitzung in Baku, Aserbaidschan, entschieden. Zu den ausgezeichneten Augsburger Denkmälern gehören auch die drei LEW-Wasserkraftwerke am Lechkanal in Gersthofen, Langweid und Meitingen. Mit den Kraftwerken begann Anfang des 20. Jahrhunderts die Geschichte der großflächigen öffentlichen Stromversorgung in Augsburg und der Region. Augsburg hat sich mit seinem weltweit einzigartigen Wassermanagement-System um die Auszeichnung als Welterbestätte beworben. Insgesamt wurden 22 Objekte aus der Zeit vom 15. bis zum frühen 20. Jahrhundert ausgezeichnet, darunter auch die drei LEW-Wasserkraftwerke am Lechkanal. Sie sind die einzigen Denkmäler, die außerhalb des Stadtgebietes liegen.

Foto: Wikipedia

Aktuell

Mit der Inbetriebnahme des Kraftwerks Gersthofen begann die flächendeckende öffentliche Stromversorgung in Augsburg und der umliegenden Region.

Das Projekt Nordlink soll einen Ausgleich der Wasserkraftkapaziäten Norwegens mit der Windenergie Deutschlands bewerkstelligen. Im Bild: Vamma Kraftwerk im Südosten Norwegens.

Foto: Birgit_pixelio.de

Die neue „grüne Welle“ am Münchner Eisbach könnte laut Projektplan 300 kW Leistung ermöglichen.

WEITERE SURFERWELLE MIT HYDRO-NUTZEN IN MÜNCHEN? Geht es nach den Studenten der Hochschule München, könnte die bayerische Hauptstadt im Englischen Garten zur beliebten Welle an der Prinzregentenstraße eine weitere Surferwelle bekommen, die ebenfalls für die Stromgewinnung genutzt werden könnte. Wie das Münchner Stadtportal „Muenchen.de“ berichtete, wurde Anfang Juli das Projekt unter dem Titel „Projekt.Welle“ präsentiert. 25.000 l/s führt der Eisbach am Tucherpark, wo das Wasser über eine zwei Meter hohe Schwelle stürzt. Gemäß der Vision der HM-Studenten soll hier eine 10 m breite Welle erzeugt werden, die über ein steuerbares Schlauchwehr aufgestaut werden sollte und bei Bedarf sogar abschaltbar wäre. Im Hinblick auf die hydroelektrische Nutzung der Welle sollen leicht einzubauende Wasserkraftschnecken zum Einsatz kommen. Ihren großen Pluspunkt sehen die Initiatoren vor allem in der Fischfreundlichkeit.

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HYDRO

Aktuell

Seit Anfang Juli liefert die Photovoltaikanlage Strom aus Sonnenkraft in das KWG-Netz.

KRAFTWERK DANZERMÜHL HAT BETRIEB AUFGENOMMEN Ende Juni ist das neu errichtete Kraftwerk Danzermühl an der Traun planmäßig vom Probe- in den Regelbetrieb gewechselt. Rund 38,5 Mio. Euro hat die Betreibergesellschaft heinzelenergy, ein Tochterunternehmen der Heinzel Group, in den Ersatzneubau des Traditionskraftwerks investiert. In rund zweieinhalb Jahren wurde das Bauprojekt umgesetzt. Mit den zwei modernen Kaplan-Turbinen aus dem Hause Kössler erzeugt das neue Kraftwerk in Laakirchen von nun an rund 43 GWh im Regeljahr, um 125 Prozent mehr als der Altbestand. Der erzeugte Strom wird zu 100 Prozent in der benachbarten Laakirchen Papier AG verbraucht, die ebenso wie das Kraftwerk Teil der Heinzel Group ist. Damit kann die Papierfabrik rund 10 Prozent ihres Eigenbedarfs abdecken. Aus ökologischer Sicht wurde der Lebensraum von Fischen und Gewässerorganismen im Staubereich der Traun durch die Zusammenlegung von zwei bestehenden Staustufen verbessert.

Foto: KWG

Foto: zek

Foto: PORR / Kreditsch

Foto: zek

In rund zweieinhalb Jahren Bauzeit wurde das Traditionskraftwerk Danzermühl an der Traun vollständig erneuert.

KWG NUTZT SONNENENERGIE AM WASSERKRAFTWERK Mit der Installation einer 840 m2 großen Photovoltaikanlage am Dach des Wasserkraftwerkes in Hart baut KWG, Kraftwerk Glatzing-Rüstorf, seine Möglichkeiten zur Stromerzeugung aus. Mit einer Leistung von 120 kWp wird das Unternehmen aus Schwanenstadt, das zu 100 Prozent auf nachhaltigen Ökostrom setzt, in Zukunft ca. 120.000 kWh pro Jahr erzeugen. Das Projekt, das erfolgreich über ein Bürgerbeteiligungsmodell finanziert wurde, wurde in Zusammenarbeit mit der Firma Stromwerkstatt aus Pinsdorf umgesetzt. „Wir freuen uns sehr, dass das Projekt so gut ankommt. Innerhalb von nur drei Tagen haben sich 60 Personen an dem Projekt beteiligt. So haben wir den Zielbetrag von 150.000 Euro schneller erreicht als wir es erwartet haben, erklärt Peter J. Zehetner, Geschäftsführer von KWG. Nachdem dieses Projekt so großen Zuspruch erhalten hat, wird KWG auch in Zukunft ähnliche Projekte in Angriff nehmen.

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JANK-KRAFTWERK MIDERING AN DER FISCHACH NIMMT VOLLBETRIEB AUF Mit der Fertigstellung der Gewässerstrukturierung sind die Arbeiten am Fischach-Kraftwerk Midering in Hallwang bei Salzburg nun vollständig abgeschlossen. Die ursprünglich 1983 errichtete Ausleitungsanlage mit einer Rohrleitungslänge von 350 m wurde durch ein neues Wehrkraftwerk vollständig ersetzt. Das dafür vom Innviertler Wasserkraftallrounder Jank GmbH entwickelte Konzept erzielt durch Optimierung bei Fallhöhe, Ausbaudurchfluss und des Wirkungsgrades der Turbine sowie dem Wegfall der Restwasserdotation in der Ausleitungsstrecke eine Leistungssteigerung von über 25 Prozent. Das Jahresarbeitsvermögen der Anlage erhöht sich im Zuge der Neugestaltung sogar um respektable 70 Prozent. Im Rahmen des von Jank durchgeführten Detail-Engineerings konnten die veranschlagten Baukosten erheblich reduziert werden. Bei einer maximalen Turbinenleistung von 145 kW wird die Anlage der JE Kleinwasserkraftwerke GmbH im Regeljahr rund 700.000 kWh Strom erzeugen.

JANK-EIGENKRAFTWERK GRABENMÜHLE KURZ VOR FERTIGSTELLUNG Nur wenige Kilometer weiter bachaufwärts bog Mitte Juli ein weiteres Jank-Kraftwerk an der Fischach in die Zielgerade ein. Nach dem offiziellen Spatenstich im Dezember des Vorjahres erfolgte im Sommer bereits die Turbinenmontage beim neusten Jank-Eigenkraftwerk, welches in der Gemeinde Eugendorf errichtet wird. Das durch die Jank GmbH entwickelte Projekt ersetzt ein altes Ausleitungskraftwerk und wird zukünftig bei einer maximalen Turbinenleistung von 117 kW ein Jahresarbeitsvermögen von 450.000 kWh ins öffentliche Netz einspeisen. „Mit dem Kraftwerksbau wird gleichzeitig die ökologische Durchgängigkeit am Anlagenstandort ermöglicht. Die Kraftwerksbaustelle ist aufgrund der geologischen Situation, der unmittelbaren Nähe zur Westbahnstrecke und der Enge des Baufelds eine nicht alltägliche Herausforderung, die von den beteiligten Firmen großartig gemeistert wird“, betont Konstruktionsleiter Siegi Jank. Die Fertigstellung des Bauwerks und die Aufnahme des Kraftwerkbetriebes sind für den Herbst 2019 geplant. Foto: TIWAG

Foto: Jank

Beim nur wenig Kilometer bachaufwärts gelegenen Eigenkraftwerk Grabenmühle befindet sich die Jank GmbH im Endspurt, bereits im Herbst 2019 wird die Stromproduktion starten.

Foto: Jank

Durch eine Vielzahl von Optimierungen ermöglicht die Jank GmbH beim Ersatzneubau des Kraftwerks Midering an der Fischach eine 70-prozentige Steigerung des Regelarbeitsvermögens.

Aktuell

Präsentierten Mitte Juli die Pläne für das Power2X-Projekt der TIWAG in Kufstein: LH-Stv. Josef Geisler (2. v.li.) mit den beiden TIWAG-Vorständen Erich Entstrasser (li.) und Johann Herdina (re.) sowie Projektleiter Andreas Burger.

TIWAG PLANT BAU VON WASSERSTOFFZENTRUM IM UNTERLAND Der Tiroler Energieversorger TIWAG setzt auf innovative Technologien und plant bei Kufstein die Errichtung einer Wasserstoffzentrums. Insgesamt 20 Mio. Euro sollen bis zur Fertigstellung investiert werden. „Damit die Energiewende auch auf lange Sicht ein Erfolg wird, müssen wir nicht nur im Stromsektor komplett auf erneuerbare Energien setzen, sondern auch im Wärme- und Mobilitätsbereich fossile Energieträger durch erneuerbare ersetzen“, ist TIWAG-Vorstandsvorsitzenden Erich Entstrasser überzeugt: „Mit der geplanten Sektorkopplungsanlage können wir den sauberen Strom aus dem nahen TIWAG-Kraftwerk bei Langkampfen flexibel nutzen, um emissionsfrei und damit klimafreundlich Wärme, Kälte und Wasserstoff zu erzeugen. Mit diesem Pilotprojekt wird Kufstein zu einem überregionalen Klimaschutz-Vorreiter.“ Mit Erhalt der Förderzusagen durch die EU und die nationalen Förderstellen könnte bereits 2020 mit der Umsetzung begonnen werden.

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HYDRO

Foto: Wikimedia/Guido Haeger

Mit einem Fassungsvermögen von 40 Mio. m3 ist die Talsperre Embalse de Soria die größte Talsperre auf Gran Canaria. Künftig soll das Reservoir zusätzlich als Unterwasserbecken des geplanten Pumpspeicherkraftwerks Chira-Soria genutzt werden.

Foto: EWA

Aktuell

„Glückauf“ wünschten sich die Anwesenden bei der Stollen-Anschussfeier des Kraftwerks Erstfeldertal Mitte Juni. Nach der geplanten Inbetriebnahme Ende 2020 kann die Anlage im Regeljahr künftig rund 32 GWh Ökostrom erzeugen.

PLANUNGEN FÜR PSKW CHIRA-SORIA AUF DEN KANAREN IM ENDSPURT Wie die Online-Ausgabe der deutschsprachigen Zeitung „Wochenblatt“, ein Medium für die Kanarischen Inseln, berichtete, erwarten die Initiatoren des geplanten Pumpspeicherkraftwerk Chira-Soria auf Gran Canaria bald die letzten Genehmigungen. Die geplante Anlage wird die Gefällestufe zwischen den Stauseen Chira und Soria, gelegen auf 880 m bzw. 575 m Seehöhe, nutzen, um bei geringem Strombedarf und günstigen Tarifen, Wasser hochzupumpen und im Bedarfsfall Strom zu generieren. Zuletzt wurden Diskussionen darüber geführt, wie die Stromableitung erfolgen soll. Gemäß einer von der Inselregierung in Auftrag gegebenen Machbarkeitsstudie könnte der Strom nicht wie ursprünglich geplant über oberirdische Hochspannungsleitungen, sondern über unterirdische Stromkabel abgeleitet werden. Technische Hindernisse dafür gäbe es laut Wochenblatt nicht. Allerdings würde sich die unterirdische Variante um circa 25,8 Mio. Euro mehr zu Buche schlagen. Die Kosten des gesamten Projekts würden somit auf rund 416 Mio. Euro anwachsen.

ANSCHUSSFEIER FÜR KRAFTWERK ERSTFELDERTAL IM URI Ein Knall markierte am Vormittag des 17. Juni einen Meilenstein beim Bau des Kraftwerks Erstfeldertal im Uri. Mit dem Anschuss, der ersten Sprengung, wurde der Stollen für die Druckleitung in Angriff genommen, womit die Projektrealisierung auf gutem Kurs ist. Den Mineuren steht viel Arbeit bevor: Rund 900 m lang wird der Stollen, der zukünftig 5,5 m³/s Ausbauwassermenge von der Fassung zu den Turbinen leitet. Ende 2020 soll das Kraftwerk in Betrieb gehen und künftig den Jahresstrombedarf von rund 7.200 Haushalten abdecken. Von den 37 Mio. CHF Gesamtinvestition bleiben rund 75 Prozent im Kanton Uri. Im Rahmen der kleinen, würdigen Feier segnete Pfarrer Viktor Hürlimann die Baustelle und die Statue der Heiligen Barbara, der Schutzheiligen der Mineure und Tunnelbauer am Stollenportal. Nach der Sprengung wünschten sich Mitarbeitende der Gasser AG, von Implenia und EWA, Vertreter der KW Erstfeldertal AG, Anwohnerinnen und Anwohner sowie weitere Gäste gegenseitig „Glückauf“ für ein gutes Gelingen der Arbeiten.

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STARTSCHUSS FÜR ARBEITEN AM STAUSEE THURNBERG Wie die Niederösterreichischen Nachrichten NÖN unlängst berichteten, wird der niederösterreichische Energieversorger EVN in Kürze mit den Modernisierungsarbeiten am Stausee Thurnberg beginnen. Parallel zu den klassischen Instandhaltungsarbeiten werden dabei Modernisierungsmaßnahmen und vor allem Verbesserungen für den Hochwasserschutz im Fokus stehen, heißt es. Für ein derart umfangreiches Maßnahmenpaket ist es unerlässlich, den Stausee zu entleeren. Daher wird das Energieversorgungsunternehmen bereits am 19. August mit dem Absenken starten, der gesamte Entleerungsprozess sollte etwa zwei Wochen in Anspruch nehmen. Wie von Seiten der EVN gegenüber der NÖN betont wird, bedeutet die Entleerung jedoch keineswegs, dass der Kamp in dieser Zeit wasserfrei ist. Im Gegenteil: Während der Bauzeit werden jene Wassermengen durch das Kamptal fließen, die auch üblicherweise abgelassen werden. RETROFITPROGRAMM FÜR DIE KRAFTWERKE GOUGRA Die Kraftwerke Gougra AG plant, in nächster Zukunft die Maschinengruppen in der Zentrale Mottec im Kanton Wallis zu modernisieren. Nach fast 60 Jahre Betrieb werden nun zwei Gruppen ersetzt und die dritte erneuert. Durch die Modernisierung soll sich die Leistung des Wasserkraftwerks um 18 MW erhöht und die Jahresproduktion um 5 Mio. kWh gesteigert werden. Die Zentrale Mottec im Val d‘Anniviers wird demnächst modernisiert. Die Kraftwerke Gougra AG hat beschlossen, die drei Maschinengruppen im Zentrum des Wasserkraftkomplexes neu zu beleben und investieren dafür 31,2 Mio. CHF. Die Sanierung schafft für die Anlage einen entscheidenden Mehrwert, denn durch die Erhöhung der Leistung von 69 auf 87 MW können zusätzlich fünf Mio. kWh Öko-Strom pro Jahr produziert werden, was dem durchschnittlichen Stromverbrauch von 1.400 Haushalten entspricht. Darüber hinaus wird der Regelbereich des Kraftwerks für Netzdienstleistungen (Systemdienstleistungen) nach der Sanierung vergrößert. Zwei der insgesamt drei Maschinengruppen werden vollständig saniert. Hierfür werden die Hauptkomponenten - Schieber, Turbinen, Generatoren und Transformatoren - ausgetauscht. Durch die neuen Komponenten steigt die Leistung der beiden Gruppen um jeweils 9 MW, sprich von 23 MW auf 32 MW. Die dritte Maschinengruppe wird einer umfassenden Revision unterzogen. Zwischen 2020 und 2022 soll das Projekt realisiert werden. Aufgrund der sorgfältigen Planung kann der Kraftwerkskomplex Gougra während der Bauzeit ohne größere Produktionsausfälle weiterbetrieben werden. Im Februar 2019 gewährte das Bundesamt für Energie (BFE) der Kraftwerke Gougra AG für die Leistungssteigerung der beiden Maschinengruppen einen Bruttoinvestitionsbeitrag in Höhe von 4,9 Mio. CHF. Dieser Betrag kommt aus dem Topf für die in der Energiestrategie 2050 vorgesehenen Fördermaßnahmen für große Wasserkraftanlagen.

Foto: ENEL

GE OPTIMIERT ANLAGENBETRIEB VON ENEL-WERKEN Die ENEL Gruppe vertraut auf die Wasserkraft-Kompetenzen von GE Renewable Energy. Kürzlich unterzeichneten die beiden Konzerne ein Dreijahresabkommen, das den Betrieb und die Wartung der Wasserkraftanlagen von ENEL Spanien beinhaltet, wie das Online-Energieportal Power Engineering International berichtete. Die Gesamtkapazität der Kraftwerke umfasst bis zu 3.200 MW. Im Mittelpunkt der Dienstleistungen steht das bewährte APM (Asset Performance Management) von GE, wobei das Unternehmen eine Kombination aus digitalen Hilfsmitteln und Beratungsdienstleistungen anbietet. Konkret werden die ausgelesenen Daten der bestehenden EMSR-Systeme ausgelesen und zentral zusammengefasst. Eine tiefgreifende Auswertung erfolgt dann in weiterer Folge über das APM-System. Diese „vorausschauenden Analysen“ („predictive analytics“) stellen die Grundlage dar, um die Performance im Anlagenbetrieb zu optimieren. Foto: Alpiq

Mit 9. August ertönt das Startsignal für die Modernisierungsarbeiten am Stausee Thurnberg. Die Maßnahmen sollen spätestens gegen Ende des Jahres abgeschlossen sein. Danach wird der Stausee wieder aufgefüllt und die Anlage geht in Betrieb.

Global gesehen werden heute inzwischen über 90 Wasserkraftwerke mit mehr als 30 GW Leistung über das APM von GE betrieben.

Foto: TIWAG

Foto: EVN

Aktuell

Der Lac de Moiry mit einem Fassungvermögen von rund 77 Mio. m3 ist das zentrale Element des Wasserkraftkomplexes der Kraftwerke Gougra AG.

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Foto: TIWAG

Im Zuge des Kraftwerksneubaus am Speicherkraftwerk Ritom sollen die vier Pelton-Turbinen mit einer Nennleistuung von 44 MW durch deutlich leistungsfähigere Maschinengruppen ersetzt werden. Dafür liefert Voith zwei Pelton-Turbinen mit jeweils 60 MW sowie eine 60 MW Speicherpumpe.

Die Leistung des Kraftwerks Töging soll von derzeit rund 85 MW um circa 25 Prozent auf rund 118 MW gesteigert werden. Mit einem Investitionsvolumen von rund 250 Mio. Euro ist es derzeit das größte Wasserkraftprojekt Deutschlands.

Die International Hydropower Association (IHA) hat Eddie Rich zum neuen Vorstandsvorsitzenden ernannt. Er folgt dem zurückgetretenen Richard M. Taylor nach. Von links: Eddie Rich, Ken Adams und Richard Taylor.

EDDIE RICH WIRD NEUER IHA-GESCHÄFTSFÜHRER Zu einem Wechsel an der Führungsspitze der International Hydropower Association (IHA) wird es im Spätsommer dieses Jahres kommen. Eddie Rich soll den bisherigen CEO Richard M. Taylor nachfolgen, der sein Amt zurücklegte. Am 9. September wird Rich sein neues Amt antreten. „Die IHA heißt Eddie Rich in ihren Reihen willkommen und freut sich auf die kommende Zusammenarbeit mit ihm. Der Wasserkraftsektor trägt heute maßgeblich dazu bei, Lösungen für die Herausforderungen zu liefern, die der Wandel der Energiesysteme unserer Tage mit sich bringt“, sagte IHA Präsident Ken Adams. Eddie Rich stand zuvor als Konrektor der Organisation EITI („Initiative für Transparenz im rohstoffgewinnenden Sektor“) vor, wo er seit ihrer Gründung 2007 aktiv war. Die IHA betont, dass Rich intensiv im Bereich internationale Entwicklung gearbeitet hatte und kann auf eine lange Referenzliste internationaler Partnerschaften verweisen.

POSITIVER GENEHMIGUNGSBESCHEID FÜR KRAFTWERK JETTENBACH-TÖGING Für die Erneuerung des Wasserkraftwerks Jettenbach-Töging (Landkreise Mühldorf und Altötting) liegt dem österreichischen Unternehmen „VERBND Innkraftwerke“ seit dem 22.07. ein positiver Genehmigungsbescheid vor. Mühldorfs Landrat Georg Huber überreichte den bayerischen Vertretern des Unternehmens den Bescheid persönlich. „Der Tag beginnt mit einem ausgesprochen erfreulichen Ereignis“, sagte Michael Amerer, Geschäftsführer der bayerischen VERBUND Innkraftwerke GmbH, als er - 100 Jahre nach dem Baubeginn für das Kraftwerk Jettenbach-Töging - den positiven Bescheid für das Projekt zur Erneuerung und Effizienzsteigerung erhielt. „Diese mehr als 400 Seiten sind das Ergebnis jahrelanger Arbeit - bei den VERBUND Innkraftwerken aber auch bei den Behörden. Ihnen allen danke ich sehr herzlich für ihren Einsatz in diesem Großverfahren.“ Die Erneuerung des Kraftwerks Jettenbach-Töging soll bis 2022 abgeschlossen sein. Hammerschlag als symbolischer Spatenstich. Von links: Christian Neff (Projektentwickler Produktion, SAK), Adriano Tramèr (Geschäftsführer EW Schils AG und Leiter Produktion SAK) und Christoph Gull (Gemeindepräsident Flums).

Foto: EW Schils

Foto: IHA

VOITH MACHT SCHWEIZER PUMPSPEICHERKRAFTWERK RITOM WIEDER FIT Der Technologiekonzern Voith hat kürzlich einen umfangreichen Auftrag für das Schweizer Pumpspeicherkraftwerk Ritom erhalten. Die Anlage ist bereits seit 1920 in Betrieb und wird nun durch einen Kraftwerksneubau ersetzt. Voith übernimmt dabei die Konstruktion, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme der neuen, leistungsfähigen Maschinengruppen. Der vom Pumpspeicherkraftwerk Ritom produzierte Strom ist von zentraler Bedeutung für den Betrieb des Bahnstromnetzes durch die Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) und die Energieversorgung der Region Tessin. Das Gesamt-Investitionsvolumen dieses Bauprojekts beläuft sich auf 250 Mio. Franken. Der Auftraggeber und Kraftwerksbetreiber ist Ritom SA, ein Gemeinschaftsunternehmen der SBB und des Kanton Tessins. Das Unternehmen stuft das Energieprojekt als das wichtigste der letzten 50 Jahre im Schweizer Kanton Tessin ein.

Foto: Verbund Foto: Energie AG

Foto: Voith

Aktuell

EW SCHILS BEGINNT MIT ERNEUERUNG IHRER KRAFTWERKE Am 12. Juli starteten die Bauarbeiten für die Erneuerung der Kraftwerke der EW Schils AG am Schilsbach im Kanton St. Gallen. Wie das Online-Magazin „DieOstschweiz.ch“ berichtete, erfolgte der Spatenstich am Kraftwerk Sägengüetli, das nach seiner Wiederinbetriebnahme im Frühling 2021 das drittgrößte Wasserkraftwerk im Kanton St. Gallen werden soll. In Verhandlungen mit den Umweltverbänden konnte die Ausbauwassermenge bei den Fassungen Bruggwiti erhöht und bei der Fassung Aeuli besser ausgenutzt werden. Im Gegenzug musste die EW Schils die Restwassermengen einer saisonalen Dotierung anpassen. Mit den Optimierungen können künftig statt 8.700 beachtliche 10.700 Haushalte mit erneuerbarer Wasserenergie aus dem Schilstal versorgt werden. Dank dieser Erneuerung soll sich die heutige Energieproduktion von 39 GWh um ca. 20 Prozent auf 48 GWh erhöhen. Somit werden rund 2.000 Haushalte zusätzlich mit Öko-Strom versorgt.

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ANDRITZ liefert vier zweistufige vertikale Pumpen für das Shanxi Xiaolangdi Yellow River Diversion-Projekt.

Foto: Andritz

Foto: Stuart Lane

Aktuell

Mit dem Lidar-Gerät erstellte das Forscherteam nahe der Bertolhütte (VS) 3DLaserscans zur Messung der Sedimenthöhe im Flussbett der Borgne d’Arolla (unten im Bild) und zeichnete den Rückgang des Arolla-Gletschers auf (oben).

FINANZKRISE PRÄGT SEDIMENTE IM GENFERSEE Eine Studie zum Transport von Sedimenten im Rhonetal fördert Überraschendes zutage: Schmelzende Gletscher haben den Rückhalteeffekt der zahlreicheren Wasserkraftwerke mehr als kompensiert. Die Daten spiegeln außerdem den Rückgang der Bautätigkeit aufgrund der Finanzkrise von 2008 wider. Diese Forschungsarbeit ist für Europa eine Premiere und liefert wichtige Erkenntnisse insbesondere für die Hochwasserprävention. Eine vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützte Forschungsarbeit liefert nun erstmals detaillierte Erkenntnisse zur Entwicklung der Sedimentation im Genfersee und im stromaufwärts gelegenen Rhonetal seit den 1960er-Jahren. Die gewonnenen Daten zeigen auf, wie sich der Klimawandel, die Bautätigkeit und die Wasserkraftproduktion ausgewirkt haben. „Wir haben erstmals in Europa eine Art Lebenszyklusanalyse der Sedimente in einem großen Einzugsgebiet vorgenommen“, erklärt Stuart Lane von der Universität Lausanne und Erstautor des Artikels, der in Scientific Reports veröffentlicht wurde. An der multidisziplinären Arbeit beteiligten sich Forschende der Universitäten Lausanne, Bern und Genf sowie der ETH Zürich. Die Studie zeigt, dass es in den 1980er-Jahren zu einer Trendwende kam. Seit damals nimmt die Sedimentationsrate im Genfersee nicht mehr ab, sondern zu, und inzwischen hat sie sich mehr als verdoppelt. Für die Forschenden war dies eine Überraschung: Trotz zahlreicheren Staudämme in den Alpen wandert Geschiebe auch heute noch flussabwärts, entweder über Flüsse ohne Wasserkraftwerke oder über Vorrichtungen, die die Sedimentdurchgängigkeit von Stauvorrichtungen gewähren.

ANDRITZ LIEFERT WEITERE SPEZIALPUMPEN NACH CHINA Der internationale Technologiekonzern ANDRITZ soll im Rahmen des Shanxi Xiaolangdi Yellow River Diversion-Projekts in China vier zweistufige vertikale Pumpen für den Wassertransport liefern. Basierend auf zwei Reservoirs, mehreren Tunneln, unterirdischen Kanälen, Pumpstationen, Pipelines und Aquädukten ist das Projekt darauf ausgelegt, jährlich 247 Mio. m³ Wasser umzuleiten. 116 Mio. m³ entfallen auf die Bewässerung, 116 Mio. m³ auf die industrielle und städtische Wasserversorgung und 15 Mio. m³ auf die ökologische Nutzung. Aufgrund der Wasserknappheit im Norden Chinas wird das Shanxi Xiaolangdi Yellow River Diversion-Projekt die bestehenden Wasserversorgungssysteme erweitern. Dazu wird Wasser aus dem Gelben Fluss über einen sechs Kilometer langen Stollen zu einer unterirdischen Pumpstation transportiert und dort von vier zweistufigen vertikalen ANDRITZ-Pumpen über eine Strecke von etwa 60 km in einen künstlichen See im Nordwesten der Provinz Shanxi gepumpt. Jede der Pumpen erzielt eine Durchflussmenge von fünf m³/s über eine Förderhöhe von 236 m und arbeitet mit einer Effizienz von über 91 Prozent. Da der Gelbe Fluss stets viel Sand transportiert, sind die Pumpen mit einer speziellen, abrasionsbeständigen Beschichtung versehen. ANDRITZ hat bereits in der Vergangenheit andere große Infrastrukturprojekte in China unterstützt. In der Hui Nan Zhuang Station sorgen acht horizontale, doppelflutige Spiralgehäusepumpen für die Trinkwasserversorgung im 60 km entfernten Peking. Elf weitere ANDRITZ-Pumpen des gleichen Typs sind in zwei weiteren Stationen am gelben Fluss im Einsatz.

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Standpunkt

Jeder vernünftige Mensch und insbesondere jeder Kraftwerksbetreiber wird mir zustimmen, dass von einem Kraftwerk einwandfreie Funktionalität gefordert werden muss. Daran führt kein Weg vorbei. Aber bislang nur ganz wenige Kraftwerksbetreiber beschäftigen sich auch damit, dass ihr Kraftwerk auch „schön“ ist. Mir ist schon klar, dass diese Formulierung sehr gefährlich ist, weil – so sagt man doch – die Schönheit im Auge des Betrachters liegt. Das hilft jetzt allerdings auch nicht weiter – also versuchen wir es mit dem Begriff Ästhetik – der Wissenschaft von den sinnlichen Wahrnehmungen – in weiterer Folge also auch um Gefühle. Wozu Gefühle bei einem Kraftwerk? Ganz einfach: Um die Wasserkraft in den Köpfen derer, die sie bewusst betrachten oder auch nur zufällig sehen positiv zu markieren – im Unterbewusstsein zu verankern – Wasserkraft positiv abzuspeichern. Derartige Mechanismen prägen unser alltägliches Leben. Egal ob es jetzt – nur auf visuelle Reize eingeschränkt – Bauwerke, Erscheinungsformen der Natur oder andere Menschen sind: Wir empfinden „schön“ oder „nicht schön“ und haben zugehörige Gefühle. Oftmals, wenn wir unsere Kamera bedienen, wollen wir oberflächlich das „Schöne“ festhalten, aber tatsächlich geht es um den Versuch, ein gutes Gefühl festzuhalten oder wiederholbar zu machen – weil‘s so schön ist. Birgt Funktion und Schönheit einen Widerspruch? Viele Bauwerke können das eindrucksvoll widerlegen. Denken sie an Brückentragwerke oder an ein Segelboot, eine alte Lokomotive oder auch an ein Turbinenlaufrad. Reinste Funktionalität und gerade deshalb schön. Mit dieser Erkenntnis lässt sich auch im Kraftwerksbau etwas anfangen. Die Sichtbarkeit oder vielleicht sogar Unterstreichung der Funktion ermöglicht oder erleichtert überdies das Verständnis des Betrachters. Schon wieder ein gutes Gefühl: ich weiß, wie es funktioniert. In der Frühzeit des Wasserkraftausbaus, überwiegend in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts entstand eine Vielzahl eindrucksvoller Kraftwerksbauten, sowohl bei den „Großen“ als auch bei den „Kleinen“ – nicht selten unter Einbeziehung namhafter Architekten ihrer Zeit. Sie stellten mit Recht Symbole des Fortschritts dar. Erst der Wunsch nach umfassender Optimierung ließ leider die Ästhetik aus der Welt der Kraftwerke verschwinden. Die Ergebnisse erweckten aber auch wieder Gefühle – diesmal aber negative. Ich erinnere mich an ein Bild, in dem der weltberühmte „Hoover dam“ am Colorado River – zu einem Grabstein gemacht wurde. Viel polemischer geht’s dann nicht mehr. Ich höre kritische Stimmen sagen: Das Kraftwerk ist schon teuer genug. Wenn es jetzt auch noch schön werden soll, dann rechnet es sich nicht mehr. Genau hier beginnt die Kunst eines guten Architekten, der natürlich in engster Kooperation mit dem technischen Planer Lösungen erarbeitet, die eben nicht teurer sind als ein einfallsloser Stahlbetonbunker. Vielen Architekten wird es dazu aber wohl leider an Qualifikation wie auch an Erfahrung fehlen. Etwa seit der Jahrtausendwende entstehen wieder in schöner Regelmäßigkeit sowohl große als auch kleine Kraftwerke, die positive Gefühle auslösen können, die man also gerne fotografiert – auch als Laie. Diese könnten uns als Vorbild für zukünftige Projekte dienen – nicht um sie zu kopieren, sondern nur um den Willen aufzugreifen, dem Werk eine Einzigartigkeit zu verleihen und es dann ganz leichtfällt, sich darüber zu freuen und stolz darauf zu sein. Versuchen Sie es einfach.

Foto: Pelikan

Es darf auch ein wenig schön sein!

Das wünscht sich mit herzlichem Gruß

Ihr Pelikan

Prof. Dr. Bernhard Pelikan

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Foto: zek

Projekte

Am 12. Juli war es soweit: Mit dem gemeinsamen Druck auf den Startknopf wurde das neue Kraftwerk Taurach offiziell in Betrieb genommen: Harald Habersatter mit Töchtern, LR Dr. Josef Schwaiger, LHStv. Dr. Heinrich Schellhorn, Mag. Georg Schöppl und DI Christoph Stefan Jatschka (v.l.).

FEIERLICHE ERÖFFNUNG FÜR EIN KRAFTWERK IN DIENSTEN DES NACHHALTIGEN TOURISMUS In einem kleinen, aber sehr feinen Rahmen wurde am 12. Juli das neue Kraftwerk Taurach eingeweiht und seiner Bestimmung übergeben. Rund 6,5 Millionen Euro investierten die beiden Projektpartner Österreichische Bundesforste (ÖBf ) und die Hotel Lürzerhof GmbH in das Projekt, das nach einer Bauzeit von rund anderthalb Jahren bereits im Vorjahr in Betrieb gegangen war. Das Herz der Anlage besteht aus einer vertikalachsigen 6-düsigen Peltonturbine aus dem Hause Troyer AG, die auf eine Nennleistung von 2 Megawatt ausgelegt ist. Der hier erzeugte Ökostrom ist mehr als ausreichend, um den Strombedarf des bekannten Hotels Alpin Life Resort Lürzerhof über das ganze Jahr hinweg abzudecken. 90 Prozent der Stromproduktion wird ins öffentliche Stromnetz eingespeist.

ohe Vertreter aus Salzburgs Politik und Wirtschaft waren der Einladung der Wasserkraftwerk Taurach GmbH zur Einweihungsfeier des neuen Kraftwerks Taurach am 12. Juli gefolgt. Landeshauptmann-Stellvertreter Dr. Heinrich Schellhorn, in dessen Verantwortungsbereich unter anderem die Agenden von Energie, Umwelt- und Klimaschutz fallen, zeigte sich sichtlich angetan von der Technik des modernen Kleinkraftwerks. In seiner Festrede unterstrich er die Bedeutung derartiger Kleinkraftwerke für die Erreichung der Klimaziele des Bundeslandes Salzburg, die einen Anteil von 50 Prozent erneuerbarer Energieträger am Gesamtenergieverbrauch vorsehen. Ganz ähnlich argumentierte Landesrat Dr. Josef Schwaiger, der

zudem das Engagement der Österreichischen Bundesforste (ÖBf ) in Sachen erneuerbare Energien in Salzburg hervorhob. Immerhin, die Hälfte der ÖBf-Kleinkraftwerke sind im Land Salzburg beheimatet. Nach dem Kraftwerk Luggauerbach im Gasteinertal, das ebenfalls im vergangenen Jahr seinen Betrieb aufgenommen hat, ist das Kleinkraftwerk in Untertauern die nächste Ökostromanlage im Salzburger Pongau, für die die ÖBf federführend verantwortlich zeichnete. ÖBf-Vorstand Mag. Georg Schöppl verlieh seiner Freude über das erfolgreiche Kraftwerksprojekt Ausdruck und lobte zudem die gute Zusammenarbeit mit dem Projektpartner, der Familie Habersatter, in deren Besitz die Hotel Lürzerhof GmbH steht: „Erstmalig haben wir mit

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einem lokalen Hotelbetrieb in einem Gemeinschaftsprojekt zusammengearbeitet – und es hat bestens funktioniert. Wir haben ein Kraftwerk nach strengsten ökologischen Kriterien errichtet, das rund 1.900 Haushalte mit Strom aus erneuerbarer Energie versorgen kann.“ An der Wasserkraftwerk Taurach GmbH halten die ÖBf nun 60 Prozent, die restlichen 40 Prozent entfallen auf die Hoteliers aus Untertauern. STROMVERSORGUNG AUS EIGENEN RESSOURCEN Nachhaltige Energieversorgung stellte nicht nur für die ÖBf ein Leitmotiv dar. Auch für die Familie Habersatter, die in der Salzburger Gemeinde Untertauern das bekannte 4 Sterne Superior Hotel Lürzerhof führt, stand NachAugust 2019

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Foto: zek

Kooperator Anthony Sabbavarapu weihte das neue Kraftwerk ein und segnete das Kruzifix – ein Geschenk der Firma Troyer AG, das von Projektleiter Martin Windisch (2.v.r.) übergeben wurde.

ber und Geschäftsführer der Hotel Lürzerhof GmbH. 2015 war es schließlich soweit: Die erforderliche Baugenehmigung lag auf dem Tisch, einer Umsetzung stand nichts mehr im Wege. Nach erfolgter Ausschreibung und der Vergabe von insgesamt sechs Baulosen starteten die Bauarbeiten im Herbst 2016. Geplant wurde das Projekt vom technischen Büro BERNARD Ingenieure aus Hall in Tirol. ROHRTRASSE DURCH DEN BERG Eine spezielle Herausforderung im Rahmen der Projektumsetzung stellte die absolute Besonderheit des Kraftwerksprojektes dar: der Bau des Triebwasserstollens. Es galt, für die

MASCHINENTECHNIK AUS SÜDTIROL Das Herzstück der Anlage stammt aus Südtirol. Das international renommierte Wasserkraftunternehmen Troyer AG lieferte die vertikalachsige 6-düsige Peltonturbine, die auf eine Ausbauwassermenge von 1,8 m3 und eine Fotos: zek

haltigkeit bereits sehr früh im Mittelpunkt der Unternehmensstrategie. So wurde bereits im Jahr 2008 ein eigenes Biomasse-Heizwerk errichtet, um den Wärmebedarf des Hotels, das über einen 3.500 m2 großen Wellness-Bereich, ein Hallenbad, einen Außenpool und mehrere Saunen verfügt, aus regionalen Ressourcen abzudecken. Konsequenter Weise trachtete man in der Folge danach, auch die Stromversorgung aus erneuerbaren Quellen sicherzustellen. Die Idee für das Kraftwerk an der Taurach war geboren. „2011 haben wir Kontakt mit den ÖBf aufgenommen, bei denen unsere Pläne auf offene Ohren gestoßen sind“, erinnert sich Harald Habersatter, Inha-

Verlegung der Druckrohrleitung einen 420 m langen Stollen mit einem Durchmesser von 13 m2 aus dem Fels zu brechen. Nicht zuletzt dank sehr guter geologischer Voraussetzungen verliefen die Vortriebsarten günstig, nach nur dreieinhalb Monaten konnte der Durchbruch des „Christina-Stollens“ gefeiert werden. Im Stollen wurden die Druckrohre aufgeständert auf betonierten Rohrsätteln verlegt, während der Rest der insgesamt 2.150 m langen Druckrohrleitung unterirdisch verlegt wurde. Dabei vertrauten die Bauherren auf die Qualität von GFK-Rohren aus dem Hause Amiblu mit einer lichten Weite von DN1000. Für die Wasserfassung wurde auf einer Seehöhe von circa 1.200 m ein robustes Tirolerwehr installiert, das gegebenenfalls auch starkem Geschiebeandrang nach Starkregenereignissen standhält. Die gesamte stahlwasserbauliche Ausrüstung wurde vom steirischen Branchenprofi S.K.M. geliefert. In seinem Lieferumfang befand sich auch die vollautomatische Teleskop-RRM, die das ganze Jahr über für freien Durchfluss am Rechen sorgt. Der Entsander wurde von BERNARD als Doppelkammer-Variante konzipiert. Dank dieser Anordnung kann stets bei Bedarf auch im laufenden Betrieb eine der beiden Kammern gespült werden.

Die Einweihungsfeierlichkeiten am 12. Juli fanden in einem kleinen, aber sehr feinen Rahmen statt. Bekannte Größen aus Salzburgs Politik und Wirtschaft ließen sich die Feier für das neue Kraftwerk nicht entgehen. Die Anlage wurde bereits im vergangenen Jahr fertiggestellt. Mit ihrer 6-düsigen Peltonturbine aus dem Hause Troyer erzeugt sie im Regeljahr rund 8 GWh sauberen Strom. Damit können jährlich in Summe rund 6.300 Tonnen CO2 durch Stromgewinnung aus erneuerbarer Energie eingespart werden.

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Im 420 m langen Stollen wurde die GFK-Druckrohrleitung auf Betonsätteln aufgeständert verlegt.

Foto: zek

An einem besonderen Tag ist der Christina-Stollen für große wie kleine Besucher zu besichtigen.

Bruttofallhöhe von 146 m ausgelegt ist und dabei eine Nennleistung von 2,2 MW erreicht. Peltonturbinen aus dem Hause Troyer vereinen die Effizienz modernsten Maschinendesigns mit höchst solider Robustheit. Die beiden Geschäftsführer der Betreibergesellschaft Harald Habersatter und ÖBf-Projektleiter Christoph Jatschka zeigten sich hoch zufrieden mit der bisherigen Performance der Maschine, die seit Sommer letzten Jahres ihren Dienst versieht. „Obwohl wir zu Beginn des Probebetriebs im letzten Jahr relativ wenig Wasser zur Verfügung hatten, konnte der Maschinensatz konstant und effizient Strom liefern“, so Jatschka. Die 6-düsige Turbine treibt mit einer Drehzahl von 500 Upm einen direkt gekoppelten Synchrongenerator aus dem Hause Hitzinger an. Die wassergekühlte und mit Gleitlagern ausgeführte Maschine des Linzer Traditionsherstellers ist auf 2,4 MVA Leistung ausgelegt. Der ausgereifte Maschinensatz ist ein Garant für eine effiziente Ökostromerzeugung für die nächsten Jahrzehnte. VERSORGUNG AUCH IM BLACKOUT-FALL Im Regeljahr wird das neue Kraftwerk Taurach rund 8 GWh produzieren. Der weitaus größte

BERNARD Ingenieure

Teil davon wird ins Netz der Salzburg AG eingespeist. Ein kleiner Teil wird über ein eigens verlegtes Erdkabel zum Hotel Lürzerhof geleitet, der – von wenigen Tagen im Winter abgesehen – das ganze Jahr über mit eigenem Ökostrom versorgt werden kann. Die Deckung des Strombedarfs im Hotel hat Vorrang. Aus diesem Grund wurde das Kraftwerk auch schwarzstart- und inselbetriebsfähig ausgelegt. Sollte es also einmal zu einem Stromausfall kommen: Im Hotel Alpin Life Resort Lürzerhof müssen die Gäste dennoch auf keinen Komfort verzichten. Das neue Kraftwerk markiert damit sowohl für die Hotelierfamilie aus Untertauern als auch für die Österreichischen Bundesforste einen wichtigen Meilenstein. Wie Mag. Georg Schöppl betonte, wurde damit das mittlerweile 8. Kleinkraftwerk im Portfolio des Unternehmens realisiert. Gerade in den letzten Jahren haben sich die ÖBf im Geschäftsbereich erneuerbare Energien sehr dynamisch entwickelt. „Es ist uns gelungen, die Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen in den letzten zehn Jahren zu verdoppeln. Insgesamt können nunmehr 74.000 kWh Strom aus Kleinwasserkraft erzeugt und rund 19.000 Haushalte mit

elektrischer Energie aus erneuerbarer Wasserkraft versorgt werden“, so Schöppl. Für die Familie Habersatter bedeutet das Kraftwerk einerseits einen Schritt zu mehr Autarkie und andererseits zu gelebter, vorbildlicher Nachhaltigkeit.

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 1,8 m3/s • Bruttofallhöhe: ca. 146 m • Turbine: 6-düsige Pelton • Drehzahl: 500 U/min • Engpassleistung: ca. 2,2 MW • Hersteller: Troyer AG • Generator: Synchron • Nennscheinleistung: 2,4 MVA • Drehzahl: 500 U/min • Hersteller: Hitzinger • Druckleitung: GFK DN1000 Länge: 2.150 m • Hersteller: Amiblu • Stahlwasserbau: S.K.M. GmbH • Planung: BERNARD Ingenieure • Regelarbeitsvermögen: ca. 8 GWh

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Foto: Salzburg AG

Das Gemeinschaftskraftwerk Gries von VERBUND und Salzburg AG wurde in rund dreijähriger Bauzeit zwischen Juni 2016 und Mai 2019 errichtet. Im Regeljahr kann das neue Kraftwerk an der mittleren Salzach rund 42 GWh Ökostrom produzieren.

VERBUND UND SALZBURG AG FEIERTEN ERÖFFNUNG VON GEMEINSCHAFTSKRAFTWERK GRIES Bei strahlend blauem Himmel fand Mitte Juni in Bruck an der Glocknerstraße im Ortsteil Gries die feierliche Eröffnung des neuen Gemeinschaftskraftwerks von VERBUND und Salzburg AG statt. Mit seinen beiden auf insgesamt 8,9 MW Engpassleistung ausgelegten vertikalen Kaplan-Turbinen kann das neue Salzachkraftwerk Gries im Regeljahr sauberen Strom für mehr als 10.000 Haushalte produzieren. Dank weitreichender baulicher und technischer Adaptierungen konnten die Gesamtkosten um rund 20 Prozent verringert werden, wodurch das Projekt letztendlich wirtschaftlich darstellbar wurde. Bei der Ausführung der elektromaschinellen und stahlwasserbaulichen Ausstattung setzten die Betreiber vor allem auf die Kompetenz von renommierten Herstellern aus dem Kleinwasserkraftsektor.

wohnern und Anrainern hatte sich auch eine Vielzahl von Vertretern der an der Umsetzung

beteiligten Unternehmen unter die Gäste gemischt. Bei ihren Reden im Festzelt unterstri-

Ehrengäste bei der Eröffnungsfeier (v.l.): Bgm. Taxenbach Johann Gassner, LAbg. Josef Scheinast, Salzburg AG Vorstand Horst Ebner, Landtagspräsidentin Brigitta Pallauf, Projektleiter Hannes Badura, Salzburg AG Vorstandssprecher Leonhard Schitter, Salzburg AG Aufsichtsrat LH Wilfried Haslauer, Pfarrer Tharcisse Onema, VHP Geschäftsführer Michael Amerer, Verbund CEO Wolfgang Anzengruber, Bgm. Bruck/G. Barbara Huber, VHP Geschäftsführer Karl Heinz Gruber, Verbund-Vorstand Michael Strugl

Foto: Salzburg AG

und 250 Gäste waren bei Kaiserwetter am 13. Juni der Einladung von Salzburg AG und VERBUND gefolgt und hatten sich zur Kraftwerkseröffnung im Brucker Ortsteil Gries eingefunden. Einziger Wermutstropfen der Veranstaltung: Weil die anhaltend warmen Temperaturen zum Schmelzen der Schneereserven im Gebirge geführt hatten, musste das Kraftwerk aufgrund des überdurchschnittlich hohen Wasser aufkommens seine Stromproduktion gänzlich einstellen. Wie die meisten anderen Salzachkraftwerke hatte die Anlage für mehrere Tage die Wehre zur Abfuhr von Hochwasser komplett geöffnet. Der guten Stimmung bei der Veranstaltung, die von der Trachtenmusikkapelle St. Georgen musikalisch zünftig umrahmt wurde, taten diese dem Wetter geschuldeten Umstände aber keinen Abbruch. Neben interessierten GemeindebeAugust 2019

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Vogelperspektive vom Sommer 2018 auf die zweigeteilte Baugrube mit dem fertiggestellten Krafthaus und Wehrfeld auf der orographisch rechten Flussseite. Bereits seit dem Herbst 2017 konnte die Salzach über das linke Wehrfeld umgeleitet werden.

Dank für ihr Verständnis und ihre Geduld – auch wenn diese manchmal strapaziert wurde.“ WASSERKRAFTWERK IN GRIES SCHON VOR 30 JAHREN THEMA Ein erstes Konzept zum Bau eines Kraftwerks am Standort Gries wurde bereits vor rund 30 Jahren der Öffentlichkeit präsentiert. Diese Studie sah vor, ein überströmtes Krafthaus mit vier Maschinensätzen, einem aufgesetzten Schlauchwehr und darunter liegenden hydraulisch geformten Geschiebekanälen zu errichten. Nachdem Mitte der 1990er Jahre eine Liberalisierung des Strommarktes einsetzte und ein schrittweiser Wechsel von der Monopol- zur Marktwirtschaft vollzogen wurde, wurde das Projekt aus wirtschaftlichen Gründen für längere Zeit auf Eis gelegt. 2008 nahmen Verbund und Salzburg AG die Planungsarbeiten, basierend auf der letzten Kraftwerksstudie und den Ergebnissen einer Gesamtuntersuchung, wieder auf. Im Anschluss an eine Machbarkeitsstudie, bei der die beiden Anlagenstandorte Bruck und Gries

UMPLANUNGEN MACHTEN PROJEKT MÖGLICH Im Zuge der Wirtschaftlichkeitsprüfung stellte sich ein Buchtenkraftwerk am heutigen Standort mit zwei Pit-Rohrturbinen und zwei Wehrfeldern als sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch beste Variante heraus. Nachdem im Sommer 2010 die Einreichung zur Umweltverträglichkeitsprüfung erfolgt war, erhielt das Projekt schließlich im Jänner 2013 den positiven Baubescheid. Aufgrund der da-

Aufgrund des hohen Wasseraufkommens während der Eröffnung waren die als Drehsegmente mit aufgesetzten Klappen ausgeführten Wehrverschlüsse vollständig geöffnet.

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berücksichtigt wurden und eine Wirtschaftlichkeitsuntersuchung durchgeführt wurde, fiel 2009 die Entscheidung zugunsten des Standorts Gries. Die Planungen für den Kraftwerksbau sollten mit einer Variantenuntersuchung weiter verfolgt werden. Insgesamt wurden dabei drei verschiedene Standorte mit unterschiedlichen Stauhöhen untersucht. Vom Grundkonzept standen ein klassisches Buchtenkraftwerk mit zwei bis drei Wehrfeldern sowie ein symmetrisches Matrixturbinenkraftwerk mit bis zu zehn überströmten Maschinensätzen und zwei Geschiebekanälen zur Disposition.

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WICHTIGSTE HEIMISCHE ENERGIEQUELLE Landeshauptmann Haslauer, gleichzeitig Aufsichtsratsvorsitzender der Salzburg AG, betonte die Bedeutung des Kraftwerks für das Land Salzburg: „Das Kraftwerk Gries ist ein wichtiger Beitrag zur Umsetzung unserer Klima- und Energiestrategie. Die Kraftwerksinvestitionen in der Größenordnung von rund 50 Millionen Euro setzen einen starken regionalen Wirtschaftsimpuls, schaffen und sichern Arbeitsplätze, liefern saubere Energie und tragen zur Erreichung der Klimaziele bei. Das Land unterstützt daher mit rund 4,2 Millionen Euro aus dem Gemeindeausgleichsfonds Infrastrukturmaßnahmen der Gemeinde, die in Zusammenhang mit dem Kraftwerk stehen.“ Leonhard Schitter, Vorstandssprecher der Salzburg AG, ergänzte in seiner Rede: „Für Salzburg ist das Kraftwerk Gries ein entscheidender Beitrag zur Energiewende. Es ist unser 30. Wasserkraftwerk. Der Strom, den wir an unsere Kunden liefern, stammt bereits heute zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen. Davon gewinnen wir knapp über 50 Prozent aus regionalen Quellen. Bis 2020 wollen wir diesen Anteil der Eigenerzeugung bei Strom auf 60 Prozent steigern, bei Strom und Wärme zusammen auf 50 Prozent. Damit könnten wir die Treibhausgas-Emissionen fast um ein Drittel senken. Das Kraftwerk Gries leistet hierzu einen wichtigen Beitrag.“ Wolfgang Anzengruber, CEO von VERBUND, freute sich über die erfolgreiche und unfallfreie Projektumsetzung: „Wasserkraft ist unser Antrieb und unsere Energie. Die Wasserkraft ist die wichtigste, heimische Energiequelle und macht die saubere Energiezukunft möglich – und sie macht uns unabhängiger von Importen. VERBUND-Strom stammt zu annähernd 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen, rund 130 VERBUND-Wasserkraftwerke in Österreich leisten dazu einen wichtigen Beitrag. 2018 konnte das Klima so um rund 22 Millionen t an schädlichen Emissionen entlastet werden. Die mit dem Bau des Kraftwerks verbundenen Emissionen können mit drei Monaten Kraftwerksbetrieb ausgeglichen werden.“ Besonderer Dank wurde bei den Vorträgen den Anwohnerinnen und Anwohner des Kraftwerks Gries gewidmet. Einhelliger Tenor aller Rednerinnen und Redner: „Eine Baustelle in der Nachbarschaft ist eine Herausforderung. Den Anrainern gilt unser

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chen unter anderem Landeshauptmann Wilfried Haslauer, Salzburg AG Vorstandssprecher Leonhard Schitter, VERBUND CEO Wolfgang Anzengruber und Landtagspräsidentin Brigitta Pallauf den hohen Stellenwert von Stromerzeugung aus Wasserkraft im Bundesland Salzburg.

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Der Kraftwerksbau machte Spezialtiefbaumaßnahmen unumgänglich.

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Ein auf Schienen fahrbarer Rechenreiniger in Baggerausführung sorgt für optimale Zuflussbedingungen an den Einlaufrechen auf beiden Uferseiten. Wie die Turbinen wurde auch der Rechenreiniger von Kochendörfer in enger Zusammenarbeit mit dem niederösterreichischen Partnernunternehmen HPWE entwickelt und konstruiert.

mals sehr niedrigen Strompreise wäre ein wirtschaftlicher Betrieb mit dem genehmigten Kraftwerkskonzept, dessen Umsetzung zu hohe Baukosten mit sich gebracht hätte, allerdings nicht gegeben gewesen. Damit das Projekt doch noch in die Realität umgesetzt werden konnte, war das Projektteam gefordert, durch verschiedene bauliche und technische Adaptionen für eine Kostenreduktion von rund 20 Prozent zu sorgen. Die Änderungen am Bauwerk sollten neben der Verringerung des Aushubvolumens und der notwendigen Baukubaturen auch den Einbau von kostengünstiger Technik aus dem Kleinwasserkraftsektor ermöglichen. Beim neu ausgearbeiteten Kraftwerkskonzept wurden die Maschinensätze in Form zweier vertikaler Kaplan-Turbinen in beid ufrig angelegten Krafthäusern positioniert, die beiden Wehrfelder wurden in der Mitte des Gewässers angeordnet. Neben den wirtschaftlichen Vorteilen konnte mit dieser Variante auch der Bauablauf deutlich optimiert werden. Darüber hinaus ermöglicht diese Bauform eine flexiblere Gestaltungsmöglichkeit bei der Maschinenanordnung und somit einen hohen Freiheitsgrad im baulichen Design der Anlage. In betrieblicher Hinsicht erwarten die Betreiber aufgrund der symmetrischen Geometrie des Bauwerks wesentliche Vorteile bei der Geschiebedurchleitung im laufenden Kraftwerksbetrieb. 2015 wurden die geplanten Abänderungen behördlich eingereicht und bereits im April 2016 genehmigt, die Bauphase startete kurz darauf im Juni.

Das Team der SPIE CEA (vormals Christof Electrics) war für die komplette elektromechanische Kraftwerksausrüstung inklusive Koordination der Partner Kochendörfer, Elin und Rittmeyer verantwortlich.

KRAFTWERKSBAU ERFORDERT SPEZIALTIEFBAU Die Herstellung der Hauptbaugrube, der Stauraumabdichtung und die Unterwassereintiefung erforderte die Planung und Ausführung umfangreicher Spezialtiefbaumaßnahmen. Umgesetzt wurde der Großteil der Hoch- und Tiefbauarbeiten von der Steiner-Bau GmbH und der Keller Grundbau GmbH. Zur Errichtung des Kraftwerks wählte man eine Variante mit zweigeteilter Baugrube. Dabei befinden sich das orographisch rechte Wehrfeld sowie das rechte Krafthaus knapp außerhalb des ehemaligen Verlaufs der Salzach. Somit konnte direkt mit den Tiefbauarbeiten des ersten Baugrubenteils begonnen werden, ohne eine Umleitung für die Salzach herzustellen. Nach der Fertigstellung des rechten Bauabschnitts konnte die Salzach über das fertige Wehrfeld umgeleitet und die Errichtung der zweiten Baugrube gestartet werden. Die Umleitung der Salzach erfolgte in der der hochwasserfreien Zeit im Herbst 2017. Ab diesem Zeitpunkt wurde der gesamte Salzachabfluss bis zum Baubemessungshochwasser HQ30 über das rechte Wehrfeld abgeführt. Im Winterhalbjahr 2017 und 2018 wurden die Abdichtungsarbeiten und Ufersicherungen im Stauraum komplettiert, womit die Baustelle im Sommer 2018 auch ein Bemessungshochwasser unbeschadet überstehen konnte. Noch während der Wintermonate 2017/18 starteten im fertigen Betonbauwerk der ersten Baugrube die Montagearbeiten der Turbine. Dieser zeitliche Vorteil konnte bis zum Aufstau der Salzach im August 2018 und der darauf folgenden Inbetriebsetzung von Maschine 1 ausgenutzt werden. Das erste Andrehen der Turbine erfolgte am 13. August, bereits eine Woche darauf synchronisierte die Anlage mit dem öffentlichen Netz. STAHLWASSERBAU UND FISCHWANDERHILFE Dass die Hochwasserabfuhr am Kraftwerk Gries einwandfrei funktioniert, zeigte sich beim überdurchschnittlich hohen Wasseraufkommen während der Eröffnungsfeier. Obwohl über jedes einzelne Wehrfeld die

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Jede der beiden doppelt-regulierten vertikalen Kaplan-Turbinen des Herstellers Kochendörfer schafft bei vollem Wasserdargebot eine Engpassleistung von 4,45 MW.

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maximale Hochwassermenge abgeführt werden kann, waren während der Eröffnungsfeier aus Sicherheitsgründen beide Schleusen vollständig geöffnet. Somit können die Wehrfelder jederzeit einzeln revisioniert werden, ohne dadurch den laufenden Kraftwerksbetrieb einzuschränken. Jedes der rund 10 m breiten Wehrfelder wurde zum Aufstauen der Salzach mit Segmentverschlüssen (Radialtore) mit aufgesetzten Klappen ausgestattet. Die Segmente werden jeweils mit zwei Hydraulikzylindern bewegt, die Aufsatzklappen, über die je 82 m³/s abgeführt werden können, verfügen über einzelne Hydraulikantriebe. Auch die Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit spielte in der Planung und Ausführung des Kraftwerks Gries naturgemäß eine wichtige Rolle. Die Fischwanderhilfe wurde im Einstiegsbereich als technischer Schlitzpass gestaltet, im Oberwasserbereich geht das Gerinne in eine naturnah ausgeführte Umgehungsstrecke über. Dank einer eigenen Abstiegsmöglichkeit kann die Fischwanderhilfe flussauf- und fluss abwärts genutzt werden. Mit einer Erweiterung um ein naturnahes Teilstück entlang des Stauraums wurde gleichzeitig ein neuer Lebensraum und Rückzugsort für die Gewässerbewohner geschaffen. Zusätzlich wurden im Unterwasser bereich verschiedene gewässerökologische Maßnahmen gesetzt, die die Entstehung neuer Laichplätze begünstigen.

orientierte sich schließlich an einem Kompromiss zwischen akzeptabler Turbineneffizienz und reduzierten Baukosten.

für das Projekt Gries optimale Unternehmenskonstellation zusammenzustellen. Die Konzeption und Umsetzung der elektromechanischen Leistungspakete erfolgte in enger Kooperation und Abstimmung mit der Kundenseite und den Herstellern Kochendörfer, Elin und Rittmeyer. Zudem war die CEA für die Schaffung der gesamten EMSR-Infrastruktur verantwortlich, darunter Erdungsund Blitzschutzanlagen, 30-kV-Schaltanlage, Transformatoren, Notstromversorgung, Notbeleuchtung und Batterien Die Verteiler- und Steuerschränke wurden in der hauseigenen Schaltschrankfertigung produziert. Während der Abwicklung wurden sämtliche Details mit dem jeweiligen Fachpersonal der Auftraggeber abgestimmt. Bei SPIE CEA zeigt man sich nach Projektabschluss besonders darüber er-

SPIE CEA BÜNDELTE ELEKTROMECHANIK Im Rahmen der Ausschreibung wurde die aus Wien stammende Christof Electrics GmbH & Co KG (= ‚CEA‘. Seit Mai 2019 als ‚SPIE CEA GmbH & Co KG‘ Teil der ca. 45.000 Mitarbeiter starken SPIE Gruppe), ein branchenübergreifend renommiertes Unternehmen mit Fokus auf Elektrotechnik und AutoOPTIMIERTES SAUGROHR SPART KOSTEN matisierung, als Generalunternehmer mit der Die Anordnung der Krafthäuser auf die beiAusführung der kompletten elektromechaniden Ufern ermöglichte es, anstelle der urschen Kraftwerksausrüstung (ohne Bau) besprünglich geplanten horizontalen Pit- auftragt: Turbinen, Generatoren, Leittechnik, Rohrturbinen zwei Kaplan-Maschinen mit Elektroinstallation. Als herstellerunabhängivertikalen Wellen und direkt gekoppelten gem Anbieter war es SPIE CEA möglich, eine Generatoren einzubauen. Mit den Umplanungen auf diesen Turbinentyp erweiterte sich der Bieterwettbewerb um eine ganze Reihe von international bewährten Herstellern aus dem Kleinwasserkraftsektor. Gleichzeitig ermöglichte diese Turbinenvariante im VerGERMAN hydropower TECHNOLOGY gleich zu einer horizontalen Maschine einen Kochendörfer Wasserkraftanlagen wesentlich geringeren Bauaufwand. Um die Baukosten noch weiter zu drücken, sollte durch die Anpassung des Designs der Turbinensaugrohre eine Verringerung des notwendigen Aushubvolumens erreicht werden. Die entsprechenden Berechnungen und Modellentwicklungen für ein alternatives Saugrohrkonzept wurden vom Institut für HydrauliTurbinen Revisionen Regler Stahlwasserbau sche Strömungsmaschinen der TU Graz angestellt. Um sicherzustellen, dass die beabsichtigten Konstruktionsänderungen keinen Kochendörfer Wasserkraftanlagen Turbinen-Maschinenbau e. K. negativen Einfluss auf die Turbinenleistung haben, wurde die Anpassung im Rahmen eiBerglerschleife 11, 92714 Pleystein, Germany ner numerischen Strömungssimulation bestäwww.kochendoerfer.de tigt. Das Design des optimierten Saugrohrs

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Technische Daten • Ausbauwassermenge: 115 m3/s • Bruttofallhöhe: 8,9 m • Stauziel: 748 m ü.A. • Turbinen: 2 x Kaplan • Drehzahl: 2 x 150 U/min • Ø Laufrad: 2 x 3.150 mm • Engpassleistung: 2 x 4,45 MW • Hersteller: Kochendörfer • Generatoren: 2 x Synchron • Scheinleistung: 2 x 5.200 kVA • Spannung: 2 x 6.300 V Im Zuge des Kraftwerksbaus wurden eine ganze Reihe von begleitenden Infrastruktur- und Hochwasserschutzmaßnahmen realisiert.

• Hersteller: ELIN Motoren GmbH • Fischwanderhilfe: Schlitz- und Naturpass • Bauzeit: ca. 3 Jahre

freut, dass die vereinbarten Termine eingehalten und die erste Maschine drei Monate vor dem vertraglich festgelegten Liefertermin den Probetrieb aufnehmen konnte. Die zweite Maschine ging sogar 16 Wochen früher als geplant in Betrieb. KAPLAN-TURBINEN VON KOCHENDÖRFER Bei der Auswahl der Maschinesätze fand das Konzept des bayerischen Herstellers Kochendörfer auf Betreiberseite den höchsten Anklang. Zusätzlich fertigten die Wasserkraft-Allrounder aus Bayern die auf Schienen verfahrbare Rechenreinigungsmaschine in Baggerausführung, mit der die Einlaufrechen auf beiden Uferseiten von Schwemm- und Treibgut befreit werden. Kochendörfer Geschäftsführer Ingo Giersemehl betont, dass bei der Konzeption der Turbinen von Projektbeginn an ein intensiver Austausch zwischen Betreiber- und Herstellerseite stattgefunden hat. Dadurch konnte für den Standort eine optimale Turbinenlösung mit zwei baugleichen vertikalen Kaplan-Turbinen auf Basis

einer Kochendörfer-Modell-Hydraulik gefunden werden. Mit der Konstruktion der Turbinen und des Rechenreinigers beauftragte Kochendörfer sein Partnerunternehmen Hydropower & Welding Experts GmbH (HPWE) aus dem niederösterreichischen St. Pölten. Gemeinsam haben Kochendörfer und HPWE in der jüngeren Vergangenheit eine ganze Reihe von erfolgreichen Wasserkraftprojekten im In- und Ausland realisiert. Die Turbinenwellenlagerung wurde – erstmalig bei dieser Maschinengröße – als wassergeschmierte Lagerung ausgeführt. Dies bedingte eine neue rechnerische Auslegung der Lagerung für Großanlagen, die in einer Masterarbeit an der TU Graz im Rahmen des Projekts Gries ermittelt wurde. Alle anderen Lagerungen wurden wartungs- und schmierstoffrei ausgeführt, wodurch sichergestellt ist, dass keine ökologisch problematischen Stoffe in die Salzach gelangen können. Die Turbinenlaufräder mit einem Durchmesser von jeweils 3.150 mm wurden mit vier Flügeln aus Edelstahl gefertigt, zur Verstellung der

SPIE CEA (Wien) und SPIE CMA (Enns/OÖ) bieten Komplettlösungen im Bereich Elektroanlagenbau inklusive EMSR für Energieversorger, Industrieunternehmen und Infrastrukturbetreiber im In- und Ausland. Wir bieten termingenaue und effiziente Projektrealisierung für optimalen Kundennutzen und höchste Anlagenverfügbarkeit. Mit 160 Elektrotechnikexperten verfügen SPIE CEA und SPIE CMA über ein leistungsfähiges und hochmotiviertes Team für schwierigste Herausforderungen.

• Regelarbeitsvermögen: ca. 42 GWh/a

Laufradflügel kommt eine vom Turbinenregler hydraulisch bewegte Steuerstange zum Einsatz. Jede Turbine wurde auf eine Ausbauwassermenge von 57,5 m³/s und eine Bruttofallhöhe von 8,9 m ausgelegt, wodurch bei vollem Zufluss jeweils eine Engpassleistung von 4,45 MW erreicht wird. Die doppelt-regulierten Maschinen decken konstruktionsbedingt sowohl unter Volllast auch als auch unter Teillast ein breites Betriebsband ab und sorgen somit für eine hohe Effizienz bei variierenden Zuflüssen. KUNDENSPEZIFISCHE GENERATOREN Für die effiziente Umwandlung der Bewegungsenergie der Turbinenlaufräder in elektrische Energie sorgen zwei jeweils direkt mit den Turbinenwellen gekuppelte Synchron-Generatoren. Gefertigt wurden die Generatoren vom E-Technik-Spezialisten ELIN Motoren GmbH, dessen bekannt hochwertige Maschinen welt-

Seit dem 3. Mai 2019 sind SPIE CEA und SPIE CMA ein Teil von SPIE - der unabhängige europäische Marktführer für multitechnische Dienstleistungen in den Bereichen Energie, Elektrotechnik und Kommunikation mit über 45.000 Mitarbeitern. SPIE CEA GmbH & Co KG 1230 Wien, Lastenstraße 19

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Die beiden Synchron-Generatoren mit einer Scheinleistung von jeweils 5.200 kVA wurden vom Hersteller ELIN Motoren GmbH speziell an die baulich-technischen Anforderungen in den Krafthäusern angepasst.

stand darin, das Axiallager antriebsseitig in geteilter Ausführung zu fertigen und zu montieren. Gemeinsam mit den Auftraggebern wurde das Design der Kühlergehäuse in mehreren Schritten an die begrenzten Platzverhältnisse in den beiden Krafthäusern angepasst. Nach dem Zusammenbau wurden die Hightech-Geräte im hochmodernen Prüffeld der ELIN Motoren GmbH werksseitig einer umfangreichen Testfolge unterzogen. Für den Transport wurde ein spezielles Transportgestell angefer-

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weit im Industrie- und Kraftwerkssektor zum Einsatz kommen. Mit einem Gewicht von jeweils rund 60 t zählen die Generatoren zu den schwersten Komponenten der Anlage. Wie die Turbinen drehen die hochpoligen Generatoren mit exakt 150 U/min, wobei sie eine Scheinleistung von 5.200 kVA bei einer Nennspannung von 6.300 V erreichen. Die Kühlung erfolgt mittels Luft-Wasser-Wärmetauscher, der mit einer Zwangsbelüftung den Kühlluftstrom der Generatoren antreibt. Die Projektverantwortlichen der ELIN Motoren GmbH heben hervor, dass der Auftrag für das Kraftwerk Gries ein Highlight im Wasserkraftsektor Österreichs darstellte. Grundsätzlich musste bei den kundenspezifisch gefertigten Generatoren sowohl auf die eingeschränkte Höhe des Krafthauses als auch auf die Wartungsfreundlichkeit Rücksicht genommen werden. Aufgrund der baulich optimierten Krafthaushöhe sollten die Maschinen so kompakt wie möglich konstruiert werden, weswegen bei der Konstruktion alternative Lösungswege abseits der Standardbauweise gefordert waren. Dies wirkte sich unter anderem auf das technische Design aus, bei welchem die Erregermaschine sowie das Trag- und Führungslager innerhalb des Maschinengehäuses verbaut wurden. Eine zusätzliche Besonderheit be-

tigt, auf dem die Generatoren in vertikaler Position von der Steiermark in den Pinzgau befördert wurden. RITTMEYER SORGT FÜR AUTOMATISIERUNG Die kompletten Steuerungs- und Leittechnik der Anlage wurde an die Rittmeyer GmbH Österreich vergeben, die auf eine ganze Reihe von heimischen und internationalen Referenzprojekten bei Fluss- und Laufkraftwerken verweisen kann. Der Auftrag umfasste die Turbi-

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

Lifecycle-Partnerschaft heißt für uns, Produkte über den gesamten Produktlebenszyklus zu betreuen und dabei einen hohen Mehrwert für unsere Kunden zu generieren: von der Beratung, über die Entwicklung und die Fertigung bis zum Service vor Ort. Wir sind der Lifecycle-Partner für rotierende elektrische Maschinen und Lösungen, der für die besten Unternehmen weltweit arbeitet.

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Im Oberwasserbereich wurde die Fischwanderhilfe als naturnahes Umgehungsgerinne ausgeführt.

Der Automatisierungsspezialist Rittmeyer GmbH war verantwortlich für die komplette leittechnische Ausstattung der Anlage.

nenregelungen, die Maschinenautomatik, die Einbindung des mechanisch-thermischen Maschinenschutzes, elektrische Schutz- und Synchronisierungskomponenten sowie die Turbinenregelung, Wasserhaushaltsautomatik samt Fischaufstieg und Pegelregelung. Um die kundenseitigen Anforderungen wie Fernüberwachung und –steuerung und den vollautomatischen Betrieb in allen Fällen der unbesetzten Anlage zu gewährleisten, musste das System so fehlertolerant ausgelegt werden, dass bei Ausfall einer Automatisierungs- oder Instrumentierungskomponente eine sichere Abschaltung

ermöglicht wird. Dementsprechend wurde das Hard- und Softwarekonzept konzipiert, um alle Aufgaben so prozessnah wie möglich bearbeiten zu können. Die Basis dafür bilden das Automatisierungssystem RIFLEX M1, das Leitsystem RITOP und das Bediensystem WebM1. Zur Überwachung und Steuerung des Kraftwerks wurden verschiedene Bedien ebenen installiert. In der VERBUND-Zentralwarte Kaprun befindet sich ein bestehendes, redundantes und unabhängiges Wartenleitsystem (Sinaut Spectrum), das via Kraftwerks-LAN mit den Rittmeyer-Prozessstatioi

nen verbunden ist. Parallel dazu dient das Kraftwerksleitsystem RITOP ebenfalls als Bedienebene, beide Systeme können jederzeit gleichberechtigt und stoßfrei umgeschaltet werden. Zusätzlich befinden sich bei beiden Maschinensätzen und den Elektrotechnik- Wehrschränken jeweils ein 15-Zoll Touch- Panel als Web Client (WebM1), mit dem direkt vor Ort in die Prozesse eingegriffen werden kann. Mit diesem Bedienkonzept wird ein übersichtlicher und bedarfsgerechter Informationsfluss sowie eine einfache und sichere Prozessführung garantiert.

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Die Eigentümer und Projektpartner VERBUND und Salzburg AG werden sich auch zukünftig für den verantwortungsvollen Ausbau ungenutzter Wasserkraftpotentiale im Land stark machen. Weiterführende Informationen über das Kraftwerk Gries erhalten interessierte Leser bei der Lektüre des 2019 erschienenen Buchs „Strom aus der Salzach“ aus dem Residenz Verlag. Über 50 Autorinnen und Autoren geben darin detaillierte Einblicke in sämtliche Aspekte des Kraftwerks Gries.

SAUBERER STROM FÜR 10.000 HAUSHALTE Für das Hochtransformieren des mit 6,3 kV Generatorspannung erzeugten Stroms auf 30 kV Netzspannung des Verteilnetzes der Salzburg Netz GmbH wurde eine klassische Blockschaltung mit je einem Siemens-Maschinentransformator gewählt. Zur Herstellung des Netzanschlusses und der Sicherstellung des Energieabtransportes wurde auf der rechten Uferseite eine rund 1,5 km lange Erdleitung zur Anbindung an die nächste Verteilnetzstation hergestellt. Dank der vorbildlichen Koordination und Kooperation der ausführenden Projektpartner – an der Reali-

sierung des Projekts waren knapp 100 Unternehmen beteiligt – konnte das Kraftwerk Gries den Regelbetrieb um mehrere Monate früher als geplant aufnehmen. Im Regeljahr wird die neue Anlage an der mittleren Salzach rund 42 GWh Ökostrom produzieren, des entspricht dem durchschnittlichen Jahresstrombedarf von mehr als 10.000 Haushalten. Die Umsetzung des neuen Pinzgauer Gemeinschaftskraftwerks von VERBUND und Salzburg AG kann neben seinen energietechnischen Qualitäten in vielerlei Hinsicht als vorbildlich erachtet werden. Dank des guten Informationsaustauschs mit Behörden und

Anrainern konnten im Rahmen des Projekts eine ganze Reihe von zusätzlichen Arbeiten umgesetzt werden. Dazu zählen in erster Linie umfangreiche ökologische Ausgleichsmaßnahmen sowie kraftwerksbegleitende Infrastrukturmaßnahmen für den Verkehr sowie Schutzbauten für Hochwasserfälle. Mit der Errichtung des Kraftwerks Gries haben VERBUND und Salzburg AG ihre Vorreiterrollen im verantwortungsvollen Ausbau erneuerbarer Energien prolongiert und einen weiteren Schritt zum Erreichen der ambitionierten österreichischen Klima- und Energieziele gesetzt.

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Konsequent zum guten Klima: Mit Energie, die auf erneuerbare Quellen wie Wasserkraft setzt. Reden wir über die optimale Verwertung Ihres Kraftwerks beim Jahrestreffen Kleinwasserkraft in Linz oder unter kleinwasserkraft@salzburg-ag.at SBG_AG_Klimaziele_EXTRA_erneuerbare_ZEKHydro_186x125_AF.indd 1

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Veranstaltung

ÖSTERREICHS KLEINWASSERKRAFTBRANCHE TRIFFT SICH IN LINZ Seit über 40 Jahren arbeitet der Verein Kleinwasserkraft Österreich für eine positive Entwicklung der heimischen Branche. Wie schon in den letzten Jahren, steht deshalb auch die Jahrestagung 2019 ganz im Zeichen zukünftiger Chancen und Herausforderungen für die Kleinwasserkraft. Am 3. und 4. Oktober findet die diesjährige Jahrestagung im Design Center Linz statt.

uf Grund der Neuwahlen im Herbst, wurde auch das geplante Programm für den jährlichen Branchentreff ordentlich durcheinandergebracht. Vor allem für den ersten Themenblock am Donnerstagvormittag, bei dem ein Ausblick auf das geplante „Erneuerbaren Ausbaugesetz“ gegeben werden sollte und dazu auch namhafte VertreterInnen der Bundesregierung eingeladen waren, heißt es nun: zurück an den Start. Da der Ökostromausbau rasch wiederbelebt werden muss, wird nun mit Experten über die notwendigen künftigen Schritte diskutiert. Unter anderem wird Politologe Dr. Thomas Hofer über den Einfluss der Klimakrise bei der Nationalratswahl und die möglichen Auswirkungen des Wahlergebnisses auf die künftige Energie- und Klimapolitik im Land referieren. LADEINFRASTRUKTUR FÜR E-MOBILITÄT Die Elektromobilität wird von vielen ExpertInnen als der boomende Markt am Verkehrssektor in den kommenden 10 Jahren gesehen. Maßgeblich verantwortlich dafür ist eine EU-Regelung, die ab 2020 einen durchschnittlichen CO2- Ausstoß von 95 Gramm pro Kilometer für die gesamte Flotte eines Autoherstellers fordert. Da dieser Grenzwert mit Verbrennungsmotoren alleine nicht zu

schaffen sein wird, werden ab 2020 vermehrt Batteriefahrzeuge und Plug-in-Hybride auf den Markt kommen. Doch elektrische Pkws benötigen vor allem eines: ein dichtes Netz an Ladepunkten in allen Leistungsklassen. Und hier können Kleinwasserkraftwerke mit der Bereitstellung von kostengünstigem erneuerbaren Strom direkt von der Quelle für einen wesentlichen Beitrag zur emissionsfreien Elektromobilität liefern. Aufgrund ihrer technischen Voraussetzungen eignen sich Kleinwasserkraftwerke optimal zur Bereitstellung von erneuerbarer Energie für eine 100 Prozent emissionsfreie Elektromobilität. Durch die Errichtung von E-Tankstellen bei Kleinwasserkraftwerken können die bestehende Netzinfrastruktur genutzt, Netzverluste minimiert und damit eine effiziente Bereitstellung von 100 Prozent Öko strom garantiert werden. Über 1.400 Kleinwasserkraftwerke in Österreich sind für den Betrieb einer E-Tankstelle geeignet.

E-MOBILITÄT ALS CHANCE FÜR KWK Genau hier wird im Rahmen der Jahrestagung angesetzt. Es soll eine intensive Diskussion gestartet werden, in der die Möglichkeiten für KleinwasserkraftbetreiberInnen am Sektor E-Mobilität beleuchtet werden. Für KraftwerksbetreiberInnen stellt sich dabei natürlich die Frage, ob unter den gegebenen Marktbedingungen eine E-Tankstelle wirtschaftlich auch betrieben werden kann. Aber auch neue Entwicklungen und Forschungsergebnisse in der Ökologie werden wieder ihren Platz finden. Hier spannt sich der Bogen vom Sedimentmanagement bis zur Fischdurchgängigkeit der Kleinwasserkraft. Abgerundet wird die Jahrestagung wie immer mit einem Exkursionsprogramm, das keineswegs alltäglich ist. Mit Riegler Elektromaschinenbau, GLOBAL Hydro und der WWS Wasserkraft konnten drei namhafte Unternehmen der Branche als Exkursionsziele gewonnen werden. Info & Anmeldung

Tagungsort: Design Center Linz I

Europaplatz 1 I 4020 Linz

Anmeldung: www.kleinwasserkraft.at/jahrestagung Anmeldefrist: 15. September 2019

Treffpunkt der diesjährigen Jahrestagung von Kleinwasserkraft Österreich wird das Design Center in der oberösterreichischen Metropole Linz sein.

Foto: Design Center Linz

Achtung: Bei Anmeldungen bis 31.08.2019 erhalten Sie den Frühbucherbonus! Teilnahmegebühr Mitglieder: € 300,- Frühbucher: € 250,-Teilnahmegebühr Nichtmitglieder: € 600,-

Frühbucher:

€ 500,--

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KASKADE AUS FÜNF NEUEN TRINKWASSERKRAFTWERKEN FÜR GRAUBÜNDNER KANTONSHAUPTSTADT CHUR

n ihrer mittlerweile über 120 Jahre dauernden Unternehmenshistorie hat sich die IBC als zentraler Elektrizitäts-, Wasser-, Gas- und Wärmeversorger der Graubündner Kantonshauptstadt etabliert. Die Gründung datiert zurück auf das Jahr 1896, in dem die Stadt das Elektrizitätswerk und das Gaswerk sowie die Wasserversorgung zum Unternehmsverbund Industrielle Betriebe der Stadt Chur vereinigte. Heute ist die IBC Energie Wasser Chur das einzige Querverbund-Unternehmen in Graubünden und ein kompetenter regionaler Partner für Energie und Wasser im Großraum Chur und Umgebung. Für die städtische Wasserversorgung spielen die hoch über der Stadt gelegenen Bergquellen seit langer Zeit eine wichtige Rolle. Am östlich der Stadt gelegenen Mittenberg nutz-

Foto: Joujou / pixelio.de

Rund 80 Prozent des jährlichen Trinkwasserbedarfs der Stadt Chur – ca. 4 Mio. m3 – sprudelt aus den ergiebigen Bergquellen Valbella, Parpan und Mittenberg. Im Zuge einer umfassenden Erneuerung der Transportleitungen errichtet die IBC Energie Wasser Chur bis 2020 fünf neue Trinkwasserkraftwerke, die im Regeljahr durchschnittlich 6,2 GWh Ökostrom produzieren können.

ten die Talbewohner schon vor über 400 Jahren die natürlichen Wasservorkommen. Noch heute versorgen diese einst für die ganze Stadt ausreichenden Schüttungen zwei Wohngebiete in Chur. Die weitaus ergiebigsten Trinkwasservorkommen befinden sich im Süden der Stadt nahe des bekannten Skigebiets Arosa Lenzerheide in noch größerer Höhenlage. Rund 95 Prozent des Churer Quellwassers stammen aus den Gebieten Valbella und Parpan auf einer Höhe von über 1.500 m ü.M. Im Gebiet Scharmoin bei Valbella (Gemeinde Vaz/Obervaz) fassen die IBC insgesamt 37 Quellen, deren mittlerer Jahresertrag von 1,6 Mio. m³ über eine Transportleitung ins Quellenhaus Parpan (Gemeinde Churwalden) gelangt. In Parpan befindet sich gleichzeitig die ergiebigste Churer Quelle, dort sprudeln aus einer einzelnen Quellfassung jährlich im Schnitt rund 1,7 Mio. m³ Trinkwasser. Von Parpan wird das Wasser zu einem Reservoir im Ortskern von Churwalden geleitet, im Anschluss folgt eine Aufteilung der Versorgungsstränge. Die Ergiebigkeit der Quellschüttungen variiert der Jahreszeit entsprechend, sie steigt im Frühjahr mit dem Einsetzen der Schneeschmelze und erreicht in den Sommermonaten ein Maximum. In diesem Zeitraum kann die ganze Stadt zur Gänze mit Quellwasser versorgt werden. Während der Wintermonate sinken die Quellschüttungen soweit, das die Engpässe durch das ebenso qualitativ hochwertige Churer Grundwasser ausgeglichen werden. Rund eine Million m³ Grundwasser, das ohne Aufbereitungsmaß-

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nahmen ins öffentliche Verteilnetz eingespeist werden kann, fördert das städtische Pump werk jährlich aus dem Boden. TRINKWASSERVERSORGUNG MIT STROMGEWINNUNG KOMBINIERT Um die Versorgung von Chur mit ausreichend hochwertigem Trinkwasser auch zukünftig sicherzustellen, investiert die IBC im Rahmen eines mehrjährigen Projekts rund 30 Mio. CHF in die umfassende Erneuerung Foto: IBC

Die mehr als 37.000 Einwohner der Kantonshauptstadt Chur beziehen den Großteil ihres Trinkwassers aus den hoch über dem Ballungsraum gelegenen Quellgebieten Valbella und Parpan. Im Zuge einer umfassenden Erneuerung der Transportleitungen werden vom kommunalen Generaldienstleister IBC Energie Wasser Chur insgesamt fünf neue Trinkwasserkraftwerke errichtet. Anstatt das wertvolle Energiepotential von insgesamt 270 l/s Ausbauwassermenge und den enormen Höhenunterschied von mehr als 900 m in Druckbrecherschächten zu vernichten, können zukünftig mit den neuen Kraftwerken jährlich insgesamt rund 6,2 GWh Strom erzeugt werden. Bei den Reservoirs Grida und Churwalden haben die jeweils auf 385 kW und 351 kW Engpassleistung ausgelegten 3-düsigen Pelton-Turbinen die Stromproduktion bereits aufgenommen. Zwei weitere Anlagen werden noch 2019 in Betrieb gehen, schon im kommenden Jahr sollen alle neuen Trinkwasserkraftwerke im Verbund produzieren. Die komplette elektromechanische Kraftwerksausrüstung für das Projekt liefert Small Hydro-Weltmarktführer ANDRITZ Hydro, der Schweizer Automatisierungsspezialist Kobel Elektrotechnik AG übernimmt die Realisierung der gesamten Leittechnik.

Betontransport via Lastenhelikopter für den Bau des neuen Reservoirs und Trinkwasserkraftwerks Grida.

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Ökostromproduktion unter Hochdruck

entlang des Abschnitts Polenwäg zwischen Passugg und Churwalden, bis 2014 wurden darüber hinaus neue Abwasserrohre von Churwalden nach Chur verlegt. 2015 folgte bereits der Neubau der Transportleitung durch das Gebiet Erlenrutsch. Dieser Trassenabschnitt zeichnet sich in geologischer Hinsicht, wie der Name schon sagt, durch instabile Bodenverhältnisse aus. Aus diesem Grund wurde die Trinkwasserleitung in diesem Bereich oberirdisch geführt, Gleitschellen gleichen die Bewegungen des jährlich um mehrere Zentimeter wandernden Hangs zuverlässig aus. Mit Ausnahme des Gebiets Erlenrutsch werden sämtliche Trinkwasserleitungen gänzlich unterirdisch verlegt, der Durchmesser der zwischen DN400 und DN250 ausgeführten Rohre wurde an die Maximaldurchflüsse der jeweiligen Teilstrecken zwischen den Reservoirs angepasst. Dank den in weiten Teilen parallel vorangetriebenen Arbeiten an Quellen, Schächten, Reservoirs und Transportleitungen konnten seit Baustart bis zum aktuellen Zeitraum maßgebliche Fortschritte im gesamten Projektgebiet erzielt werden. Die Transportleitungen sind zu weiten Teilen vollständig erneuert, zudem konnten 2019 zwei Trinkwasserkraftwerke in Betrieb genommen werden.

IBC-Projektleiter Florian Eigner vor der 3-düsigen Pelton-Turbine des Trinkwasserkraftwerks Grida. ANDRITZ Hydro liefert als Generalauftragnehmer die komplette elektrohydraulische Ausstattung aller neuen Kraftwerksstufen.

der Quellzuleitungen in die Stadt. In energietechnischer Hinsicht bringt die Revitalisierung der insgesamt 14 km langen Transportleitungen, Reservoirs und dazugehöriger Infrastruktur einen besonderen Mehrwert mit sich: Die mehr als 900 m Höhenunterschied und das beträchtliche Wasserdargebot der ergiebigen Quellschüttungen können durch den Bau von fünf Trinkwasserkraftwerken zur Stromerzeugung verwendet werden. Nachdem die IBC 1999 im Reservoir St. Hilarien ihr erstes Trinkwasserkraftwerk am Stadtrand in Betrieb genommen hatte, wird nun rund 20 Jahre später das schon 2003 entwickelte Konzept umgesetzt, bei dem die vorhandene Infrastuktur um eine ganze Reihe von gestaffelten Kraftwerken ergänzt wird. Das mit hohen Errichtungskosten verbundene Projekt wurde für die IBC in wirtschaftlicher Hinsicht ab dem Jahr 2009 interessant, als in der Schweiz aus nachhaltigen Quellen gewonnener Strom durch die sogenannten KEV höher vergütet wurde. Der für Planung und Projektierung zuständige IBC-Projektleiter Florian Eigner weist

darauf hin, dass die Genehmigungsphase des Projekts bis zur Baureife grundsätzlich ohne größere Verzögerungen oder Einsprüche verlaufen sei: „Da die Leitungsführung von Valbella bis ins Tal zum größten Teil gleich geblieben ist, gab es im behördlichen Bewilligungsverfahren in dieser Hinsicht keine besonderen Hürden. Trotzdem musste natürlich ein positives Umweltgutachten für die behördliche Genehmigung erbracht werden.“ Eigner ergänzt, dass mit der Sanierung der Transportleitungen auch eine ganze Reihe von Synergien mit der Gemeinde und den für den Betrieb der Lift- und Beschneiungsanlagen zuständigen Lenzerheide Bergbahnen AG genutzt werden konnten. So wurden in unterschiedlichen Trassenabschnitten auch neue Abwasserrohre, Trinkwasser-Transportleitungen anderer Wasserversorger, Kabelschutzrohre oder Leitungen für das Beschneiungssystem mitverlegt.. PROJEKT WEIT FORTGESCHRITTEN 2013 starteten die IBC die Projektrealisierung mit dem Ersatz der Trinkwasserleitung

Am Kopfreservoir Churwalden erreicht die ebenfalls 3-düsige Pelton-Turbine eine Engpassleistung von 351 kW. Die Aufrechterhaltung der Wasserversorgung hat jederzeit Vorrang gegenüber der Stromproduktion, weswegen an jedem Maschinensatz ein hydraulischer Bypass für Wartungs- oder Störfälle installiert wurde.

TWKW Grida • Ausbauwassermenge: 115 l/s • Bruttofallhöhe: 379,5 m • Turbine: 3-düsige Pelton, horiz. • Engpassleistung: 385 kW • Hersteller: ANDRITZ Hydro • Generator: Synchron • Scheinleistung: 440 kVA • Hersteller: Hitzinger

Foto: zek

Technische Daten TWKW Churwalden • Ausbauwassermenge: 165 l/s • Bruttofallhöhe: 241,3 m • Turbine: 3-düsige Pelton, horiz. • Engpassleistung: 351 kW • Hersteller: ANDRITZ Hydro • Generator: Synchron • Scheinleistung: 430 kVA • Hersteller: Hitzinger

mittlere Jahresarbeit aller 5 TWKW ab 2020: ca. 6,2 GWh

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Steuerungs-Visualisierung der Kobel Elektrotechnik AG

Trinkwasserkraftwerk Grida, im Hintergrund befindet sich das gleichnamige Reservoir.

TWKW GRIDA SEIT JÄNNER AM NETZ Das Kraftwerk Grida direkt unterhalb des gleichnamigen Reservoirs am Ende des Polenwäg-Abschnitts produziert schon seit Jahresbeginn Strom. Die Bauarbeiten zur Errichtung des Kraftwerks stellten aufgrund der abschüssigen Lage auf einer steilen Wiesenfläche eine logistische Herausforderung dar, erklärt Projektleiter Eigner. Sämtliche Baustoffe, Rohre und Anlagenkomponenten wurden entweder auf dem Luftweg mit dem Lastenhelikopter oder geländegängigen Fahrzeugen zur Baustelle transportiert. Die Auslegung der elektromaschinellen Ausstattung der einzelnen Kraftwerke orientierte sich grundsätzlich an der Ergiebigkeit der Quellschüttungen, die in einer langjährigen Untersuchungsperiode zwischen 2002 und 2013 exakt protokolliert wurden. Der Auftrag zur Lieferung der fünffachen elektromechanischen Komplettausstattung aller neuen Kraftwerksstufen ging im Rahmen der Ausschreibung an den Branchenprimus ANDRITZ Hydro, der speziell in der Schweiz auf eine ganze Reihe von hocheffektiven Referenzprojekten im Trinkwassersektor verweisen kann. Für das Kraftwerk Grida fertigte ANDRITZ eine 3-düsige Pelton-Turbine mit horizontaler Welle, die ihre konstruktionsbedingten Qualitäten gleichermaßen im Voll- und Teillastbetrieb unter Beweis stellt. Bei einer Bruttofallhöhe von 379,5 m und 115 l/s Ausbauwassermenge erreicht die Maschine eine Engpassleistung von 385 kW. Ein direkt mit der Turbinenwelle gekoppelter Synchron-Generator des österreichischen Herstellers Hitzinger kommt als wirkungsgradstarker Energiewandler zum Einsatz. Wie die Turbine dreht der Schnellläufer mit 1.500 U/m, bei einer Spannung von 420 V kommt der wassergekühlte Generator auf eine Scheinleistung von 440 kVA. An einem im hinteren Gebäudeteil platzierten Transformator wird der gewonnene Strom umgespannt, das Erdkabel zum nächstgelegenen Einspeisepunkt wurde gemeinsam mit der Trinkwasserleitung verlegt. Als Abnehmer des IBC-Kraftwerks Grida fungiert der lokale Energieversorger Rabiosa Energie, in dessen Netz der Großteil des durch die neuen Trinkwasserkraftwerke gewonnenen Stroms eingespeist wird.

wegen seine Engpassleistung mit 351 kW etwas geringer ausfällt. Eingespeist wird der erzeugte Strom des Kraftwerks Churwalden ebenfalls ins lokale Netz der Rabiosa Energie. Damit bei Ausfällen oder technischen Gebrechen der Wasserkraftanlagen die Trinkwasserversorgung jederzeit aufrecht bleibt, werden sämtliche Turbinen mit hydraulischen Bypasssystemen ausgestattet. Bei Stillstand der Maschinen sorgen diese in Sekundenschnelle für die Umleitung des Trinkwassers. PROJEKTABSCHLUSS IN SICHTWEITE Die Schweizer Automatisierungsexperten der Kobel Elektrotechnik AG sorgen mit der Ausführung der Steuerungs- und Regeltechnik für die gleichermaßen sichere und effektive Funktion der neuen Trinkwasserkraftwerke im Versorgungsnetz der IBC. Die Anlagensteuerung basiert auf der international zum Industriestandard gehörenden SIMATIC S7-1500 von Siemens und wurde von Kobel auf die speziellen betrieblichen Anforderungen der IBC hin programmiert. In den Krafthäusern wird die anwenderfreundlich visualisierte Steuerung mittels Touch-Panels bedient, darüber hinaus können sämtliche Anlagen via Glasfaseranbindung von der zentralen IBC-Leitwarte in Chur aus überwacht und geregelt werden. Mittlerweile ist die Erneuerung der Churer Trinkwasserversorgung im gesamten Projektgebiet dank kompetenter Unternehmen und klugem Baustellenmanagement weit fortgeschritten, bis Mitte 2020 wollen die IBC ihr Großprojekt weitestgehend abschließen. Noch im heurigen Jahr sollen die Trinkwasserkraftwerke beim Quellenhaus Parpan und dem Reservoir Städeli fertig gestellt werden, der neue Maschinensatz im Bestandskraftwerk des Reservoirs St. Hilarien wird plangemäß 2020 in Betrieb gehen. Mit ihrer neuen Trinkwasserkraftwerksflotte kann die IBC zukünftig zusätzliche 6,2 Mio. kWh Ökostrom im Regeljahr für ihre Kunden bereitstellen.

ANLAGE CHURWALDEN FOLGTE IM MAI Wenige Monate nach der Inbetriebnahme der Anlage Grida konnte im Mai das ähnlich leistungsstarke Kraftwerk beim Reservoir Churwalden fertig gestellt werden. Im Zuge der Neugestaltung wurde das Wasserkraftwerk direkt auf das Reservoir aufgesetzt. Analog zum Kraftwerk Grida besteht der Maschinensatz ebenfalls aus 3-düsiger Pelton-Turbine und direkt verbundenem Synchron-Generator mit Wasserkühlung. Trotz größerer Ausbauwassermenge von 165 l/s steht dem Kraftwerk Churwalden mit 241,3 m Bruttofallhöhe bedeutend weniger Gefälle als seinem Unterlieger zur Verfügung, wes-

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Am KW Oberwallenstadt wurde an der Maschine 2 eine neue Kaplanturbine von Kochendörfer verbaut. Dank der Umstellung auf einen Permanant-Magnet-Generator konnte auf ein Getriebe verzichtet werden.

EFFIZIENTERE TURBINE STEIGERT LEISTUNG AM KW OBERWALLENSTADT UM KNAPP 13 PROZENT

ie Nutzung der Wasserkraft am Mühlbach im bayerischen Lichtenfels lässt sich urkundlich bis ins Jahr 1242 zurückverfolgen. Damals verlieh der Fürstbischof zu Bamberg einem Müller das Wassernutzungsrecht für die sogenannte Obermühle. Im Laufe der Zeit entstanden entlang des Mühlbaches mehrere Mahl- und Schneidmühlen. Letztendlich veräußerte der letzte Schneidmühlenbesitzer 1921 das Wasserrecht an den lokalen Energieversorger. An der Auslaufstelle des alten Wehres im Main wurde das Kraftwerk Oberwallenstadt mitsamt neuem Betonwehr errichtet. Die beiden doppelstöckigen Francisturbinen lieferten bereits ab 1922 elektrischen Strom für die Region. „Die größere der beiden Turbinen war bereits nach knapp 20 Jahren derart beschädigt, dass ein Turbinentausch unumgänglich wurde. Der Umstieg auf eine moderne Kaplanturbine bot sich in der Folge an“, erklärt Dipl-Ing. Stefan Schneidawind, operativer Projektleiter am KW Oberwallenstadt und verantwortlich bei der SÜC für Fernwärme, Wasserkraftwerke, Arbeitssicherheit und Umweltschutz. Verzögert durch die Kriegswirren erfolgten die Reparatur und die Neuausrüs-

Foto: SÜC

Mit Ende April dieses Jahres konnte die SÜC Energie und H2O GmbH (SÜC) nach einer 10-monatigen Bauzeit ihre Revisionsarbeiten am Kraftwerk Oberwallenstadt erfolgreich abschließen. Der Energieversorger brachte nach der vor kurzem erfolgten Wehrsanierung am KW Hausen jetzt auch das Kraftwerk Oberwallenstadt auf den neuesten Stand der Technik. Im Zuge der Umbauten erhielt die Maschine 2 eine neue 4-flügelige Kaplanturbine von Kochendörfer, einen aufgesetzten Generator mit Wasserkühlung und eine neue Leistungselektronik von Lukas Anlagenbau. Dank des strömungsoptimierten Designs der Turbine und der Umstellung auf einen Permanent-Magnet-Generator konnte auf ein Getriebe verzichtet werden. Mit dem neuen Konzept soll sich die durchschnittliche Jahresproduktion von Maschine 2 des Kraftwerkes um stolze 12,8 Prozent steigern.

An der seit 1948 in Betrieb stehenden Kaplanturbine wurde an einer doppelwirkenden Hydraulikkammer, die in der hohlen Turbinenwelle saß, ein Haarriss entdeckt.

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NEUES KONZEPT BRINGT MEHR LEISTUNG Die SÜC entwickelte daraufhin gemeinsam mit der Fa. Kochendörfer und dem Institut für Hydraulische Strömungsmaschinen

(HFM) an der TU Graz ein neues Maschinenkonzept, womit eine Steigerung des Wirkungsgrades und damit der Jahreserzeugung von immerhin 12,8 Prozent erreicht werden sollte. Dazu musste die alte Turbine 2 einer neuen, 4-flügeligen, doppeltregulierten und strömungsoptimierten Kaplanturbine Platz machen. Für den undichten Leitapparat wurde eine umfassende Generalsanierung eingeplant. Das Saugrohr erfüllte hingegen noch immer die technischen Anforderungen und konnte im ursprünglichen Zustand bleiben. Auf Wunsch der SÜC prüften die erfahrenen Spezialisten der Fa. Kochendörfer aus dem bayerischen Pleystein, ob eventuell auch ein Permanent-Magnet-Generator (PMG) eingesetzt werden könne. Die Frage wurde mit einem Ja beantwortet. In der Folge fiel die Entscheidung zugunsten eines 30-poligen

Gemeinsam mit der SÜC arbeitete die Fa. Kochendörfer an einem neuen Anlagenkonzept. Mit Hilfe des Instituts für Hydraulische Strömungsmaschinen (HFM) an der TU Graz konnte die neue Anlage den Wirkungsgrad erhöhen.

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Kraftwerksmeister Michael Schlücke bei der komfortablen Fernwartung an einem Bedien-Terminal.

Foto: SÜC

BETREIBER MUSSTE HANDELN Im Jahre 2000 übernahm die SÜC Energie und H2O GmbH aus Coburg den Betrieb des Wasserkraftwerks Oberwallenstadt und begann zwischen 2007 und 2008 mit den ersten Sanierungsmaßnahmen. Dabei wurde die Turbine 1 durch eine an die örtlichen Bedingungen angepasste Kaplanturbine aus dem Hause Kochendörfer ersetzt. Turbine 2 aus dem Jahr 1948 lief zu diesem Zeitpunkt bis auf kleinere Gebrechen weitestgehend problemlos. Doch nach knapp 70 Jahren hatte der Zahn der Zeit auch an ihr genagt. „2017 bemerkte das Betriebspersonal eine Leckage in dem in der Hohlwelle verbauten Hydraulikzylinder, der für die Justierung der Laufradschaufeln verantwortlich war“, sagt Schneidawind. Für die verantwortlichen Ingenieure bei der SÜC war klar, dass die Instandsetzungsarbeiten mit großem Aufwand und damit auch mit hohen Kosten verbunden sein würden. „Das war für uns ausschlaggebend, dass wir über eine generelle Modernisierung nachdachten“, so Projektleiter Schneidawind weiter.

Die neue 4-flügelige, doppeltregulierte Kaplanturbine von Kochendörfer wurde perfekt an die strömungstechnischen Bedingungen in Oberwallenstadt angepasst.

Foto: SÜC

Der gründlich überholte Turbinendeckel bei der Einbringung in das Krafthaus. Das 70 Jahre alte Bauteil erstrahlt wieder in neuem Glanz und ist wieder voll einsatzfähig.

tung erst 1948. Im Zuge des Umbaus wurde auch das Saugrohr entsprechend dem neuen Turbinentyp angepasst. Es verarbeitete daraufhin um circa 5 m³/s weniger Wasser als zuvor. Dessen ungeachtet versprachen sich die Verantwortlichen jedoch eine höhere Effizienz durch den Betrieb mit einer Kaplanturbine, wodurch sich an der Anlage am Main die Leistung im Jahresmittel deutlich erhöhte.

Foto: ZT-Fritsch

Foto: SÜC

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Im Zuge der Sanierung der Maschine 2 wurde auch eine neue Anlagensteuerung von Lukas Anlagenbau in das bestehende System implementiert.

Am 14.05. fanden erste Inspektionen der Anlagenteile nach den Testläufen statt.

BAUSTART IM JULI 2018 Ab Juli 2018 blieben die Schützentafeln vor dem Einlauf zur Maschine 2 geschlossen. Dahinter wurden die alten Kraftwerkskomponenten wie Turbine, Getriebe und Generator zurückgebaut und der Leitapparat zur Überholung demontiert. Nach einer genauen Vermessung des Saugrohres und nach Abschluss des iterativen Berechnungsvorgangs für das neue strömungsoptimierte Laufrad konnte man mit der Fertigung der neuen Turbine beginnen. In der Zwischenzeit wurden die Leitschaufeln, der restliche Leitapparat und der Turbinendeckel gründlich überholt. NEUE STEUERUNG MIT VISUALISIERUNG Um künftig eine moderne Betriebsführung zu ermöglichen, wurde von Lukas Anlagenbau GmbH die Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik (MSR-Technik) der Kraftwerksanlage erneuert und um eine neue Leistungselektronik ergänzt, da der PM-Generator im Gegensatz zu seinem Vorgänger mit Niederspannung arbeitet. Damit wurde nicht nur die Steuerbarkeit der Traditionsanlage verbessert, sondern zudem die Verfügbarkeit der Anlage erhöht. Mithilfe der visuellen Darstellung der relevanten Einflussgrößen hat der Betreiber jetzt auch die Möglichkeit von der Ferne zu kontrollieren und jederzeit in den Betrieb einzugreifen. Lukas Anlagenbau GmbH hat sich in der Branche längst den Ruf eines verlässlichen Anbieters für Schaltanlagen und Steuerungslösungen in der Wasserkraft erarbeitet. Ganz generell tritt das Unternehmen aus dem bayerischen Waldthurn als kompetenter Partner bei der Planung und Realisierung von Wasserkraftanlagen auf. Nach kleineren Verzögerungen wurden die neuen Anlagenteile Ende April 2019 in Betrieb genommen. Der Probebetrieb konnte beginnen. „Der lang ersehnte Niederschlag Anfang Mai erlaubte es uns, die ersten

Technische Daten: • • • • • • • • •

Bruttofallhöhe: 2,4 m Ausbauwassermenge: 28,5 m3/s Turbinen: 2 Kaplan-Turbinen Hersteller: Kochendörfer Wasserkraftanlagen Turbinen-Maschinenbau e. K. Engpassleistung: 570 kW Jahresproduktion: 2,7 Mio. kWh Betreiber/ Projektleitung: SÜC Energie u. H2O GmbH MSR-Technik: Lukas Anlagenbau GmbH Technische Planung/ Strömungstechnische Berechnungen: SÜC/ Kochendörfer/ HFM der TU Graz

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PMG von einem Unternehmen aus dem unterfränkschen Miltenberg. Da die Drehzahlen von Generator und Turbine nun identisch sind, kann in dieser Konstellation auf einen Drehzahlwandler, sprich – ein Getriebe, verzichtet werden.

Auch der mechanisch betriebene Leitapparat funktioniert wieder einwandfrei.

umfassenden Tests an der neuen Anlage durchzuführen“, so Schneidawind. „Bereits jetzt kann gesagt werden, dass die berechneten Leisungswerte erreicht werden.“ Das bedeutet, dass das Kraftwerk Oberwallenstadt in Zukunft um durchschnittlich rund 13 Prozent mehr grünen Strom ins öffentliche Netz einspeisen wird. SÜC FORCIERT WASSERKRAFT Die SÜC (SÜC Energie und H2O GmbH) gilt seit circa 160 Jahren als verlässlicher Energieversorger in der Region. Heute bietet das Unternehmen ein breites Spektrum von Service und Dienstleistungen für Strom, Erdgas, Fernwärme, Energiedienstleistungen, Wasser, Internet und Mobilität. Die SÜC betreibt mehrere Wasserkraftwerke: Die erste Anlage war das KW Hausen, das 1934 in Betrieb gegangen war. Um das Jahr 2000 erwarben die Coburger mit dem KW Kirschbaummühle am Schützenanger und dem KW Oberwallenstadt zwei weitere Wasserkraftwerke am Obermain. Mit diesen Kraftwerken versorgt die SÜC heute mit einer Gesamtproduktion von rund 8 Mio. kWh circa 2.300 durchschnittliche Haushalte mit der Energie des Mains.

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Veranstaltung

Das 22. Internationale Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke für Betreiber, Planer und Hersteller findet am 26. und 27. September 2019 in Rorschach, Schweiz statt. Fachvorträge zu Technologie, Umsetzung und Umwelt sowie eine angegliederte Firmenausstellung stellen eine hervorragende Möglichkeit dar, sich über den aktuellen Stand der Technik zu informieren und gleichzeitig in direkten Dialog mit Herstellern, Betreibern, Anwendern und genehmigenden Behörden zu treten.

iel des Anwenderforums ist es, eine Plattform zum Austausch über die Chancen und Möglichkeiten einer Nutzung der Wasserkraft zu bieten, die allen Interessenslagen gerecht wird. Es wird Einblick in die Palette der neuesten Entwicklungen, Innovationen und Lösungsmöglichkeiten von der Forschung bis zur praktischen Umsetzung gegeben. Zusätzlich zu seiner guten Erreichbarkeit im Dreiländereck Deutschland, Österreich und Schweiz bietet Rorschach am Bodensee ein sehr reizvolles Ambiente für das diesjährige Anwenderforum. TAGUNGSPROGRAMM Das detaillierte Programm ist auf der Veranstaltungswebseite verfügbar und bietet spannende Vorträge in den Themenblöcken: • Turbinentechnik • Planung und Bau • Umwelt und Nachhaltigkeit • Technik und Innovation

Von 26. bis 27. September findet das diesjährige Internationale Anwenderforum im Schweizer Rorschach statt.

auf dem Anwenderforum präsentieren möchten, kontaktieren Sie gerne die Veranstalter. BESICHTIGUNGEN UND ABENDESSEN Auch in diesem Jahr besteht am Freitagnachmittag direkt im Anschluss an die Veranstaltung wieder die Möglichkeit zur Besichtigung zweier Anlagen in der Region Rorschach. Erste Details zu den Besichtigungen sind bereits auf der Veranstaltungswebsite verfügbar. Zusätzlich bietet das Anwenderforum am Donnerstagabend die Möglichkeit zum gemeinsamen Beisammensein und Austausch im Hafen-Buffet direkt am Ufer des Bodensees.

DISKUSSIONSFORUM: DIREKTVERMARKTUNG Das diesjährige Diskussionsforum Direktvermarktung wird sich mit Vermarktungsmodellen, Eigenverbrauch, Finanzierungsmöglichkeiten, Einspeisevergütung und Stromtankstellen befassen. Innovative Konzepte, die einen rentablen Anlagenbetrieb sicherstellen, werden vorgestellt und diskutiert – es erwarten Sie Informationen aus erster Hand.

ANMELDUNG Nutzen Sie jetzt die Gelegenheit und seien Sie vor Ort in Rorschach dabei! Eine Anmeldung für das Anwenderforum ist online auf der Veranstaltungswebseite möglich. Weitere Informationen und Anmeldung: www.kleinwasserkraft-anwenderforum.de Kontakt: PSE Conferences & Consulting GmbH Maria Hemming E-Mail: info@kleinwasserkraft-anwenderforum.de Tel.: +49-761-769 918-20

Auch in diesem Herbst wird wieder ein voll besetztes Auditorium erwartet.

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AUSSTELLER UND SPONSOREN Das Anwenderforum wird von einer Firmenausstellung begleitet. Die umrahmende Ausstellung bietet Gelegenheit, Firmen und Produkte vorzustellen, unterschiedlichste Anliegen zu diskutieren und wertvolle Kontakte herzustellen. Falls Sie Ihre Firma / Ihr Institut

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Foto: Würth Haus Rorschach / Ueli Steingruber

22. INTERNATIONALES ANWENDERFORUM KLEINWASSERKRAFTWERKE IN RORSCHACH

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Er ist einer der Letzten seiner Art: Karl Aichinger hat bei Voith noch das „Einkämmen“, das Kammrad-Tischlern gelernt. In Klagenfurt arbeitet er seit einigen Wochen an der Sanierung einer alten Maschine aus dem Jahr 1921. Sie soll in wenigen Wochen wieder den Betrieb aufnehmen.

HANDWERKSKUNST AUS ALTEN TAGEN HAUCHT TURBINE WIEDER LEBEN EIN Jemanden zu finden, der nach einer Maschinenhavarie ein altes Kammrad wieder in Schuss bringt, ist mittlerweile eine Herausforderung für sich geworden. Es gibt wohl nur mehr eine Handvoll Spezialisten, die das alte Handwerk des „Einkämmens“ beherrschen – die also imstande sind, ein Kammrad mit neuen Holzzähnen auszurüsten. Der Niederösterreicher Karl Aichinger, Baujahr 1950, gehört zu dieser selten gewordenen Spezies. Seit rund einem Monat mit Unterbrechungen hat der pensionierte, ehemalige Voith-Mitarbeiter seine Zelte an der ehemaligen Papiermühle an der Glanfurt, dem Abfluss des Wörthersees, an der Peripherie von Klagenfurt aufgeschlagen, wo er eines der beiden Kammräder saniert. Die Turbinensanierung ist dabei Teil eines größer angelegten Kraftwerkssanierungsprogramms, an dessen Ende eine 15-prozentige Leistungssteigerung der Anlage stehen soll.

twas war anders an diesem Morgen des 2. Oktober 2018. Es war die ungewohnte Stille im Maschinenhaus, die nichts Gutes erahnen ließ. Für den Betreiber des altehrwürdigen Kraftwerks an der Glanfurt, Dr. Josef Weinländer, der im traditionsreichen Gebäude der ehemaligen Papier- und Getreidemühle zuhause ist, war schnell klar: Im Kraftwerk hatte es eine Havarie gegeben. „Der Anblick war kein schöner. Überall im Maschinenraum lagen Holzsplitter, die das eiserne Kegelrad aus den hölzernen Zähnen des Kammrads herausgeschlagen hatte. Am Ende seines Ausritts hatte sich der Triebling im Seitenblech festgefressen“, erzählt Josef Weinländer. Nach genauerer Inspektion stellte sich

heraus: Der Fixierungskeil des Trieblings hatte sich gelockert, wodurch sich letzterer immer weiter von der Mitte nach außen bewegte. Aufgrund der konischen Struktur des Antriebslaufrads wurden alle Zähne im Außenbereich des Kammrads abgerissen, während einige der inneren Reihe zur Gänze verschont geblieben waren. Nach dem ersten Schock war für den Betreiber schnell klar, dass dies nicht das Ende der alten Technik bedeuten sollte. Er fasste eine Sanierung ins Auge – und wusste, an wen er sich wenden konnte. „Im Jahr 2010 lernte ich Karl Aichinger kennen, der das Kammrad damals gewartet hat. Er gilt als einer der letzten Kammradtischler. Im Jahr 1991 hatte er dieses Kammrad schon einmal für

meinen Vater gekämmt. Aus dieser Verbundenheit und der Begeisterung für seinen ehemaligen Beruf erklärte er sich bereit, die Sanierung als Freundschaftsdienst zu übernehmen. Zuerst musste er aber noch eine Krankheit überwinden, so dass mit der Sanierung erst im Juni 2019 begonnen werden konnte.“ BIS HEUTE UNVERZICHTBARES HANDWERK So hat Karl Aichinger den Maschinenraum im Juni 2019 zu seiner Werkstätte umfunktioniert. Unter dem Licht einer starken Baustellenlampe setzt er die neuen Zähne in das alte gusseiserne Kammrad ein – einen nach dem anderen. Wie viel Routine der Mann mitbringt, lässt sich erst ermessen, wenn man

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sieht, wie geschmeidig und selbstverständlich ein Arbeitsschritt in den nächsten übergeht – und wenn man einen Blick auf seine Arbeitsgeräte und Hilfsmittel wirft: Es handelt sich vorrangig um Sonderanfertigungen, die speziell für diese Tätigkeit adaptiert wurden. Das betrifft sowohl die Bandsäge mit dem speziellen Spannblock, als auch die Bohrmaschine oder die metallenen Messzirkeln. Karl Aichinger ist gelernter Tischler – das Handwerk des Kammradtischlers habe er erst bei der Voith in St. Pölten gelernt, in deren Dienste er Anfang der 1970er Jahre getreten sei. „Bei Voith haben sie einen Tischler gesucht, der das ‚Einkämmen‘ machen kann. Mein Kollege, der 20 Jahre älter war als ich, hat mich dann angelernt. Zu zweit haben wir wohl ein paar hundert Kammräder ausgeführt, hauptsächlich natürlich saniert, weil es sich ja um eine sehr alte Technik handelt“, erzählt der pensionierte Tischler und ergänzt: „Zuletzt ist das Geschäft mit den Kammrädern immer mehr zurückgegangen, obwohl das Handwerk natürlich bei der Sanierung und Instandhaltung von denkmalgeschützten Kraftwerken bis zum heutigen Tag unverzichtbar ist.“

Für den ersten Arbeitsschritt greift Karl Aichinger auf eine vorgefertigte Schablone zurück, nach deren Form und Umriss er sämtliche Zähne mit seiner Bandsäge ausschneidet. Dabei wird auch genaustens darauf geachtet, ob sich vielleicht ein Ast im gewählten Ausschnitt befindet. „An der falschen Stelle kann ein Ast durchaus zur Schwachstelle eines Zahns werden. Daher gilt es darauf zu achten, bevor man an die Feinarbeit geht“, erklärt er. Nachdem der Zahn einmal grob ausgeschnitten ist, wird er in einen speziellen Block eingespannt, der ein Schwenken des Rohlings nach beiden Seiten ermöglicht. Damit kann der Holzzahn an der Bandsäge von beiden Seiten sorgsam zugeschnitten werden, sodass er eine zunehmend konische Form erhält. Nun arbeitet der Tischler solange an dem Holzteil, bis es genau in die Öffnung des Kammrads passt und es sich mit einem mittelschweren Hammer einschlagen lässt. Damit es später im Betrieb nicht locker werden und sich bewegen kann, erhält es noch eine längsseitig durchgeführte Bohrung, wo danach ein Stahlstift zur Fixierung durchgesteckt wird. Sind alle Zähne eingepasst, kommt der – so Karl Aichinger – heikelste Teil der Arbeit: Zuerst wird die Teilung gemacht, im Fall des Laufrads im Kraftwerk Glanfurt wird das Rad in 120 exakt gleiche Sektoren eingeteilt, zuerst grob eingeschnitten und danach noch gehobelt. „Dieser Arbeitsschritt muss ganz exakt erfolgen, sonst schlägt und rumpelt es später im Betrieb.“ Im Anschluss nimmt Karl Aichinger noch den Keilkreis vom Triebling ab, um eine entsprechend sphärische Form am Kammrad zu erzeugen. Rund 550 einzelne Zähne fertigte der Niederösterreicher in den letzten Wochen. Ende Juli sollte die Sanierung abgeschlossen sein. MIT SPEZIELLEM ÖL GESCHMIERT Grundsätzlich handelt es sich beim Kammrad um ein spezielles Kegelrad mit Holzzähnen. Es dient als Winkelgetriebe zur Kraftübertragung – im Allgemeinen natürlich nicht nur für die Stromerzeugung. Das Positive an dieser alten Technik liegt einerseits im durchaus hohen Wir-

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HAINBUCHENHOLZ FÜR DIE ZÄHNE Warum es dafür einen Spezialisten braucht, wird schnell klar, wenn man Karl Aichinger über die Schulter schaut. Jeder der Zähne, die er in die Aussparungen des Kammrads klopft, ist ein Unikat – und das aus gutem Grund. „Das Kammrad ist ja ein altes Gussteil, da sind natürlich nicht alle Spalten gleich groß. Daher muss jeder einzelne Zahn passgenau gemacht werden“, so der erfahrene Fachmann. Doch für die Herstellung der Zähne braucht es erst einmal das richtige Holz. „Entscheidend ist, dass man ein möglichst feinjähriges Holz verwendet. Man muss wissen, dass jedes Holz ‚weichere‘ und ‚härtere‘ Jahreslinien aufweist, in die sich das Metall des Trieblings über die Jahre und Jahrzehnte hineinarbeitet und bei weicheren Bereichen eben tiefere Rillen gräbt. Daher ist ein sehr feinjähriges Holz ideal. Wir verwenden dafür nur Hainbuchen-Holz“.

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Die Arbeitsschritte sind eingespielt: Nachdem der Fachmann Karl Aichinger den Rohling ausgeschnitten hat, beginnt die Feinarbeit: Raspeln (li), Schleifen (mi) und Hobeln (re).

Für den Fixierungsstift wird das Teil durchbohrt. (li) Der konisch zugeschnittene Zahn wird ins Laufrad eingesetzt. (mi) Mit dem Zirkel wird die Sektorenteilung vorgenommen. (re)

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Während Maschine 2 saniert wird, läuft Maschine 1 unbehelligt weiter. Sie wurde vor einigen Jahren bereits automatisiert.

automatisiert und durchaus leistungsstark. Je nach Wasserführung der Glanfurt erzeugen die Maschinen des Kraftwerks im Regeljahr rund 200.000 kWh. VON DER PAPIER- UND MEHLERZEUGUNG BIS ZUR ELEKTRIZITÄT Dabei wurde die Energie der Glanfurt, des Abflusses des Wörthersees, schon seit Jahrhunderten genutzt. Kaum einer kennt die Geschichte des Standorts besser als der heutige Betreiber, Dr. Josef Weinländer selbst: „Einst gab es hier eine Papiermühle. Über Generationen wurde Papier geschöpft und an den Kaiserhof geliefert. Um 1850 erfolgte dann die Umstellung auf eine Getreidemühle. Diese blühte vor allem in den Kriegszeiten auf, als das Mehl vom Militär nachgefragt wurde. Laut den Aufzeichnungen hat mein Großvater bereits im Jahr 1883 Strom er-

15 PROZENT LEISTUNGSPLUS ALS ZIEL Seit rund 20 Jahren kümmert sich nun Josef Weinländer um die Anlage. Unter seiner Ägide wurden die Maschinensätze automatisiert und eine vollautomatische Rechenreinigung installiert. Einen Teil des erzeugten Stroms aus dem Kleinkraftwerk nutzt der Betreiber heute für die Versorgung des ehemaligen Mühlen

Die beiden Maschinensätze von 1921 und 1927 wurden vom Großvater von Dr. Josef Weinländer installiert. Dank pfleglicher Behandlung liefern sie immer noch rund 200.000 kWh Ökostrom im Jahr.

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kungsgrad und anderseits in der überzeugenden Laufruhe. In der Regel müssen die Hainbuchen-Zähne bei professioneller Wartung nach 60.000 bis 100.000 Betriebsstunden ausgetauscht werden. Die Wartung besteht dabei vor allem in der Schmierung. Dazu Karl Aichinger: „Wir haben immer ein ganz spezielles Öl dafür verwendet – hauptsächlich eine Mischung aus Leinöl und Graphit, die erhitzt wird, bevor sie auf das Kammrad aufgebracht wird. Sieht man von dieser ‚Patzerei‘ ab, ist die Technik sehr pflegeleicht.“ Dass die alte Technik leise und effizient funktioniert, belegt die zweite Maschine im Kraftwerk Glanfurt, die während der Sanierung von Maschine 1, ohne Unterbrechung weiterläuft. Sie ist in einem eigenen Maschinenraum untergebracht, der noch den Charme der frühen Elektrifizierungs-Ära verströmt. Trotz der alten Turbinentechnik ist die Maschine voll-

zeugt. Es gelang ihm, das Mühlenareal mit 6 kW Leistung zu beleuchten. Es war angeblich das erste elektrische Licht in Klagenfurt. 1921 und 1927 wurden die Turbinenräder in der heutigen Ausführung eingebaut, die allerdings ausschließlich zum Antrieb der Walzenstühle dienten. Die beiden Turbinen sind dann bis 1970 gelaufen, ehe mein Vater damals den Mühlenbetrieb schloss. Um das Wasserrecht zu behalten, liefen die Maschinen zur Stromerzeugung weiter, auch wenn man sie damals manuell betreiben musste, was schon sehr aufwändig war. Die Zeit war damals noch nicht bereit für Kleinkraftwerke, und die Wasserrechtsbehörde drohte meinem Vater mit dem Entzug des Wasserrechts. Doch ohne Erfolg. Er hat einen Prozess bis zum Verwaltungsgerichtshof durchgefochten und Recht bekommen. Schließlich argumentierte das Gericht zugunsten meines Vaters, wonach an diesem Standort über Jahrhunderte unterschiedlichste Formen der Wasserkraftnutzung erfolgt seien und die Nutzung der Elektrizität nur eine weitere Art sei. Aus diesem Grund verfügen wir bis heute über ein hinsichtlich Art der Nutzung uneingeschränktes und zeitlich unbefristetes Wasserrecht.“

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areals. Der überschüssige Strom wird ins öffentliche Netz eingespeist. Mit der erfolgreichen Sanierung der havarierten Turbine will der erfahrene Betreiber nun an der Wirtschaftlichkeitsschraube seiner Anlage drehen. Das erklärte Ziel lautet: eine Leistungssteigerung um etwa 15 Prozent. Dies würde bedeuten, dass das Kleinkraftwerk in das Tariffördermodell der ÖMAG wechseln und für 13 Jahre einen geförderten Strompreis in Anspruch nehmen könnte. Doch das wird alles andere als einfach, wie auch Dipl.-Ing. Christoph Aste vom Ingenieurbüro asteenergy, bestätigt. Er wurde mit der Herausforderung von Josef Weinländer betraut, sämtliche Möglichkeiten für eine Leistungssteigerung auszuloten. „In diesem Fall muss man tatsächlich an mehreren Punkten ansetzen, um das doch sehr ambitionierte Ziel zu erreichen“, erklärt der erfahrene Energiefachmann, der dazu ein Gutachten erstellt hat. „Ein erster wichtiger Aspekt betrifft die Wiederherstellung der Nutzfallhöhe, die heute durch künstlich eingezogene Sohlschwellen und Badezugänge im Unterwasser eingeschränkt ist. Das heißt: Die müssen zurückgebaut werden. Natürlich trägt auch die Sanierung der Turbine ein kleinwenig zur Zielerreichung bei. Darüber hinaus gilt es, sämtliche Widerstände in den rotierenden Bauteilen zu eliminieren. Konkret betrifft das etwa die Turbinenführungslager. Ein wichtiger Punkt stellt der Generator dar. Der aktuell installierte ist etwas zu klein, es würde sich anbieten, diesen gegen einen 40 kVA Asynchrongenerator zu tauschen. Hinzu kommt, dass über eine moderne Leittechnik noch einige Prozente Erzeugungsplus erreichbar wären. Und last-but-not-least sehe ich ein beachtliches Optimierungspotenzial beim alten Schleusenwehr. Hier kommt es immer wieder ober- wie unterirdisch zu nicht unerheblichen Wasserverlusten. Das gilt es zu eliminieren“, erklärt Christoph Aste. Der österreichweit bekannte Energiefachmann, unter anderem Institutsleiter des Instituts für

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In den nächsten Jahren sollen die Hochwasserschutzmaßnahmen an der Glanfurt, also dem Abfluss des Wörthersees, umgesetzt werden. Zu diesem Zweck wird unter anderem die Wehranlage am Kraftwerk neu errichtet und eine Fischaufstiegshilfe integriert.

Energie und Umwelt Kärnten und Geschäftsführer der Stockenboi Energie GmbH, kann im Rahmen dieses Projektes auf seine große Erfahrung in Sachen Kleinwasserkraft zurückgreifen. Ohne an der Schraube Wassermenge zu drehen, sollte mit dem angeführten Maßnahmenpaket das gewünschte Leistungsplus am Kraftwerk Glanfurt erreichbar sein. HOCHWASSERSCHUTZ AN DER GLANFURT Doch in dieses Vorhaben spielen noch übergeordnete Pläne hinein: Es geht um den Hochwasserschutz an der Glanfurt, mit dessen Umsetzung nach längerer Vorbereitungsphase bereits 2021 begonnen werden soll. Dabei soll der Wörtersee-Abfluss eingetieft werden, um die Abflusskapazität zu erhöhen. Das Projekt betrifft eine Strecke von der Seeschleuse bis eben zur Wehranlage Weinländer. „Unsere alte Wehranlage stammt aus dem Jahr 1919. Den aktuellen Plänen zufolge soll sie rückgebaut und eine neue Wehranlage mit zwei Stauklappen errichtet werden“, führt Josef Weinländer aus, der auch die turbulente Geschichte hinter dem Querbauwerk kennt: „Bis zum Ende des Ersten Weltkrieges war hier am Wörthersee-Abfluss eine hölzerne Wehranlage. Die

Glanfurt wurde insofern historisch relevant, als sie unmittelbar nach dem Ersten Weltkrieg, als Kärnten vor der Volksabstimmung stand, zur Demarkationslinie zwischen den österreichischen und den Truppen des SHS-Staates (Serbien, Kroatien und Slowenien) wurde, die von Süden her vorgedrungen waren. Im Zuge der Scharmützel wurde die Wehranlage von diesen Truppen gesprengt. Mein Großvater hat sie unmittelbar danach in Betonbauweise wiederaufgebaut. Als er dann 1921 die erste Turbine einbauen wollte, stellten die Behörden fest, dass die Wehranlage ohne Genehmigung wiederrichtet worden war. Zum Glück wurde auch konstatiert, dass das Querbauwerk zwar in Beton, aber komplett baugleich wie das alte gebaut worden war – und somit wurde es im Nachhinein genehmigt.“ Nun scheinen allerdings die Tage der alten Wehranlage gezählt zu sein. Derzeit laufen noch die Verhandlungen, doch 2021 will man mit dem Bau, der auch eine Fischaufstiegshilfe mit sich bringen wird, beginnen. „Die Perspektive, dass dann unsere Anlage bis 2024 für zwei Jahre stillstehen soll, ist natürlich nicht so prickelnd. Aber der Hochwasserschutz hat Vorrang“, räumt Josef Weinländer ein.

Technische Daten • Gewässer: Glanfurt

• Kraftwerkstyp: Niederdruck

• Ausbauwassermenge: 4.200 l/s

• Netto-Fallhöhe: 2,0 m

• Turbinentyp: Francis

• Maschinenanzahl: 2

• Kraftübertragung: Kammrad

• Kammradsektoren: 120

• Nennleistung

Maschine1: 44 kW

Maschine2: 35 kW

• Baujahr Maschine1: 1921

• Baujahr Maschine2: 1927

• Generator: Asynchron

• Drehzahl: 87 rpm

• Regelarbeitsvermögen: 200.000 kWh

Ingenieurbüro für erneuerbare Energie Hauptstrasse 244 A-9201 Krumpendorf am Wörthersee Österreich

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Anstelle das neue Werksgelände auf der grünen Wiese zu errichten, entschied sich die niederösterreichische Hafnertec Bicker GmbH zur Wiederbelebung eines historischen Werksgeländes in der Gemeinde Neumarkt an der Ybbs. Dank der umfassenden Sanierung einer Kleinwasserkraftanlage am neuen Firmenstandort können rund 70 Prozent des Eigenstrombedarfs nun direkt vor Ort erzeugt werden.

NIEDERÖSTERREICHISCHE HAFNER HEIZEN BRENNÖFEN MIT STROM AUS WASSERKRAFT EIN Das auf innovative Kachelöfen- und Zentralheizsysteme spezialisierte Unternehmen Hafnertec Bicker GmbH aus dem niederösterreichischen Waasen erzeugt seit Herbst des Vorjahres seinen eigenen Strom am Werksgelände. Im Zuge eines umfassenden Revitalisierungsprojekts wurde ein für mehrere Jahrzehnte stillgelegtes Kleinkraftwerk am 2009 neu bezogenen Firmenstandort von Grund auf mit moderner Technik ausgerüstet. Die komplette elektromechanische und stahlwasserbauliche Kraftwerksausstattung, dessen Herzstück eine vertikale Kaplan-Turbine mit direkt gekoppeltem permanenterregtem Synchron-Generator bildet, lieferte der süddeutsche Kaplan-Spezialist WATEC-Hydro. Dank des vor allem im Teillastbetrieb hocheffizienten Wasserkraftwerks kann der Hafnerzulieferbetrieb nun einen beträchtlichen Teil des Eigenenergiebedarfs selbst abdecken. Bereits im vergangenen Oktober wurde die in rund sechs Monaten Bauzeit errichtete Anlage feierlich eingeweiht.

Firmensitz zu erschließen. Im Zuge der Umsiedelung wurden die bestehenden Fertigungshallen saniert und an die betrieblichen Anforderungen einer modernen Produktionsstätte angepasst. Darüber hinaus wurde im Zuge des Umbaus der Altbestand um ein

energietechnisch hocheffizientes Bürogebäude und neue Fertigungsstätten ergänzt. NACHHALTIGKEIT ALS UNTERNEHMENSPHILOSOPHIE Für Hafnertec-Geschäftsführer Markus Bicker ist die Errichtung des ersten eigenen Foto: Hafnertec

ür die niederösterreichische Hafnertec Bicker GmbH eröffneten sich vor rund zehn Jahren mit dem Bezug eines neuen Firmenareals in der Gemeinde Neumarkt an der Ybbs ganz neue Perspektiven zur Deckung des Eigenstrombedarfs. Auf dem für lange Jahre leerstehenden Gelände im Ortsteil Waasen sorgte bereits im Jahr 1890 ein Kleinkraftwerk für die Stromgewinnung. Eine Francis-Turbine diente der Elektrifizierung eines metallverarbeitenden Betriebs, später wurden am Standort unter anderem auch Regenschirme gefertigt. Rund 130 Jahre später siedelte sich am Gelände, das von einem künstlich angelegten Mühlbach durchflossen wird, der für seine innovativen Kachelöfen- und Zentralheizsysteme bekannte Traditionsbetrieb Hafnertec an. Nachdem der Platz am alten Standort in Ybbs an der Donau für das expandierende Unternehmen zu klein geworden war, entschied man sich dazu, das wenige Kilometer entfernte historische Werksgelände als neuen

Die Sanierung des Kraftwerks am Mühlkanal erforderte eine Neuauslegung des oberwasserseitigen Stauraums.

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Der Kraftwerkseinlauf wurde im Zuge der Sanierung mit komplett neuen Stahlwasserbaukomponenten ausgestattet.

BETRÄCHTLICHER BAUAUFWAND Mit dem Beginn der Baggerarbeiten ging das Projekt im April des Vorjahrs schließlich in die Bauphase über. Die Ausführung der gesamten Hoch- und Tiefbauarbeiten wurden an einen lokalen Baumeister vergeben, der darüber hinaus auch die Pläne für den adaptierten Einlaufbereich und den Krafthausumbau zeichnete. Für die Stauraumberechnungen wurde ein Ziviltechniker aus Krems engagiert. Bicker betont, dass die Errichtung des in den Altbestand integrierten Kraftwerks beträchtlichen Bauaufwand mit sich gebracht habe. Um den oberwasserseitigen Wasserspiegel auf einem sicheren Niveau halten zu kön-

nen, musste unter anderem der Notüberlauf vor dem Einlaufbereich entsprechend vergrößert und modifiziert werden. Der Einsatz von schwerem Gerät war auch am Krafthaus unumgänglich, die Anlagenrevitalisierung erforderte den Abbruch von massivem Gemäuer und Stahlbeton. „Auf baulicher Ebene schätzen wir uns sehr glücklich, dass wir im Zuge der Kraftwerkssanierung keine Fischwanderhilfe errichten mussten. Eine solche wäre aufgrund der gegebenen Gebäudestruktur äußerst schwierig herstellbar gewesen und hätte das Projekt wahrscheinlich zunichte gemacht“, sagt Bicker. WATEC-HYDRO LIEFERT KOMPLETTPAKET Bei der Ausschreibung der elektromechanischen und stahlwasserbaulichen Kraftwerks ausrüstung konnte das Komplettangebot der süddeutschen WATEC-Hydro GmbH am meisten überzeugen. Für den ausgewiesenen Kaplan-Spezialisten ist das niederösterreichische Mostviertel bekanntes Terrain, eine ganDie komplette Kraftwerksausstattung inklusive Stahlwasserbau und Leittechnik lieferte der süddeutsche Kaplan-Spezialist WATEC-Hydro. Der aus vertikaler Kaplan-Turbine und direkt gekoppeltem permanent erregtem Synchron-Generator bestehende Maschinensatz des System KDP sorgt auch bei variierenden Zuflussbedingungen für eine hohe Energieausbeute.

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ze Reihe von Wasserkraftbetreibern setzen in der Region bereits auf die leistungsstarken Maschinensätze von WATEC-Hydro. Beim Projekt Hafnertec kommt das vielfach bewährte System aus doppelt-regulierter Kaplan-Turbine mit vertikaler Welle und direkt gekoppeltem permanenterregtem SynchronGenerator zum Einsatz. Das Stahlwasserbaulos umfasste den 3,3 m breiten vertikalen Einlaufrechen sowie den dazugehörigen hydraulischen Rechenreiniger in Baggerarm ausführung. Die pegelgeregelte Maschine befördert Treibgut und Geschwemmsel automatisch in eine Spülrinne, von welcher das organische Material wieder in den Mühlbach zurück geleitet wird. Komplettiert wurde der Auftrag durch die von einer Subfirma realisierte Kraftwerks-Leittechnik, die die vollautomatische Stromproduktion regelt. Mittels sicherer Online-Anbindung kann die Stromproduktion wahlweise über Smartphone oder PC rund um die Uhr aus der Ferne überwacht werden.

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Wasserkraftwerks eine logische Konsequenz der Unternehmensphilosophie: „Da unsere Produkte auf dem 100 Prozent natürlichen Energieträger Holz basieren, war es für uns naheliegend, das vorhandene Potential am neuen Standort zur ökologisch verträglichen Eigenstromversorgung zu nutzen. Das macht nicht nur wirtschaftlich Sinn, sondern ist als exemplarisches Beispiel auch dringend notwendig, wenn die angestrebte Energiewende geschafft werden soll.“ Bicker ergänzt, dass die Pläne zur Revitalisierung des Kraftwerks um das Jahr 2014 konkrete Formen angenommen haben. Weil das Bestandskraftwerk schon seit rund 40 Jahren stillstand – die ursprüngliche Francis-Turbine war schon vor Jahrzehnten ausgebaut worden – musste für die Revitalisierung der Anlage um eine neue wasserrechtliche Bewilligung angesucht werden. In Summe nahm das Genehmigungsverfahren mit den zuständigen Behörden und Fischereiberechtigten rund drei Jahre in Anspruch. Nachdem das erste Ansuchen 2015 noch abgelehnt wurde, erhielt das Projekt nach entsprechenden Umplanungen 2016 schließlich grünes Licht von öffentlicher Stelle.

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Der hydraulisch bewegte Rechenreiniger entfernt Geschwemmsel vom Schutzrechen und befördert dieses zur Rückführung ins Gewässer in eine Spülrinne.

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Hafnertec Geschäftsführer Markus Bicker nutzt lokale Ressourcen am Werksgelände zur Eigenstromversorgung.

Schweres Gerät im Einsatz.

SPEZIELLE GENERATORTECHNIK Die maximale Ausbauwassermenge von 2,5 m³/s und eine Bruttofallhöhe von 3 m bildeten am Anlagenstandort die idealen Voraussetzungen für den Einsatz einer Kaplan-Turbine. Im Gegensatz zu einer Francis-Maschine, die bei entsprechenden Bedingungen zwar einen höheren Spitzenwirkungsgrad erreicht, kann eine Kaplan-Maschine bei wechselhaften Zuflussbedingungen ein deutlich breiteres Betriebsband abdecken. Für die Anlage Hafnertec lieferte WATEC-Hydro einen Maschinensatz des Systems KDP (Kaplan-Turbine, doppelt-reguliert, mit Permanentmagnet-Generator), der unter Volllast eine Engpassleistung von 66 kW erreicht. Dabei handelt es sich um eine innovative Weiterentwicklung des jahrzehntelang bewährten Basismodells KDR, bei dem der Generator mit einem Riemen angetrieben wird. Die Generatoren des Modells KDP wurden in enger Zusammenarbeit mit einem Institut für elektrische Anlagen und Maschinen entwickelt, wobei der

Fokus auf den Einbau bei Kaplan-Turbinen ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Übersetzungsgetriebe gelegt wurde. Die Generatoren basieren auf insbesondere bei Windkraftanlagen angewandter Permanentmagnet-Technik und erlauben einen Betrieb mit starrer Drehzahl ohne zusätzliche Elektronikbauteile. WATEC-Hydro betont, dass diese integrierte Bauweise die Einfachheit und Zugänglichkeit klassischer Anlagen mit einer hervorragenden Energieausbeute kombiniert. EINJÄHRIGES JUBILÄUM STEHT BEVOR Nach Abschluss der finalen Installationsarbeiten konnte die Turbine im September 2018 das erste Mal den Betrieb aufnehmen, schon wenige Wochen später wurde die Fertigstellung des Kraftwerks im Rahmen einer Feierlichkeit am Firmengelände entsprechend gewürdigt. Neben zahlreichen Gemeindebewohnern waren der Einladung der frisch gebackenen Wasserkraftbetreiber auch eine ganze Reihe von Gästen aus Politik und Wirtschaft gefolgt, die ihre

Begeisterung für nachhaltige Stromproduktion aus erneuerbaren Quellen einstimmig zum Ausdruck brachten. Dokumentiert wurde die Kraftwerkseröffnung vom regionalen Fernsehsender M4TV, der Videobeitrag ist online mit den entsprechenden Schlagwörtern einfach auffindbar. Mittlerweile steht dem neuen Kraftwerk, das von der Förderstelle OeMAG mit einer Investitionsförderung finanziell unterstützt wurde, bald das einjährige Betriebsjubiläum bevor. Im Regeljahr rechnen die Betreiber mit einer durchschnittlichen Erzeugung von rund 300.000 kWh. Obwohl zu Spitzenzeiten der Produktion nach wie vor Energie aus dem öffentlichen Netz bezogen wird, kann mit dem eigenen Wasserkraftwerk nun auch ein wesentlicher Teil des Eigenbedarfs (ca. 70 Prozent) aus lokalen Ressourcen gewonnen werden. Darüber hinaus speist das Kraftwerk beim Stillstand der Produktionsanlagen – vorwiegend während der Nachtstunden und Wochenenden – in das Verteilnetz des lokalen Stromnetzbetreibers ein.

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 2,5 m3/s

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• Bruttofallhöhe: 3 m • Turbine: doppelt-regulierte Kaplan • Einbauposition: vertikal • Ø Laufrad: 800 mm • Drehzahl: 333 U/min • Engpassleistung: 66 kW • Hersteller: WATEC-Hydro GmbH • Generator: Synchron (Permanentmagnet) • Drehzahl: 333 U/min • Frequenz: 50 Hz

Kaplanturbinen Wasserkraftanlagen Watec Hydro GmbH | Alpenstraße 22 | D-87751 Heimertingen Tel.: +49 (0) 83 35/98 93 39-0 | E-Mail: info@watec-hydro.de

• Spannung: 400 V • Scheinleistung: 75 kVA • Hersteller: Moog Inc. www.watec-hydro.de

• Durchschn. Jahresarbeit: ca. 300.000 kWh

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us der 1956 von den Brüdern Franz, Johann und Erwin Haider als 3-Mann-Betrieb gegründeten Gebr. Haider Deichgräberei OHG entwickelte sich in der mittlerweile sechs Jahrzehnte umfassenden Unternehmensgeschichte eine bedeutende österreichische Firmengruppe von europäischem Format. Grundsätzlich betätigen sich die von den Gebr. Haider gebündelten Unternehmen in den Bereichen Bau, Industrie, Handel, Energie und Forst, eine Auflistung sämtlicher Aktivitäten und Beteiligungen würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Im Energiesektor nimmt in der Unternehmensgruppe die Errichtung und der Betrieb von Wasserkraftwerken seit etwa 20 Jahren eine zentrale Rolle ein, das angebotene Leistungsspektrum reicht von der Projektierung und Finanzierung bis hin zur Ausführung der gesamten Hoch- und Tiefbauarbeiten. Abgewickelt werden die Wasserkraftprojekte entweder als 100-prozentige Eigenprojekte oder gemeinsam mit Partnern, wobei je nach Konstellation auch die Betriebsführung von den Gebr. Haider übernommen wird. Mit dem Kraftwerk Weng betreibt die

Das Kraftwerk Weng am Rabengrabenbach in der obersteirischen Gemeinde Admont ist das neueste Kleinkraftwerk im Eigenbesitz der Unternehmensgruppe Gebr. Haider. Im Regeljahr kann die Anlage rund 700.000 kWh Ökostrom produzieren, der zur Gänze ins öffentliche Netz eingespeist wird.

Unternehmensgruppe ihr bereits 14. Kleinwasserkraftwerk in Österreich, fünf weitere Eigenanlagen wurden in der jüngeren Vergangenheit in Rumänien errichtet. ANLAGE IN 6 MONATEN FERTIGGESTELLT Als Großgrundbesitzer im Projektgebiet hatten die Eigentümer der Unternehmensgruppe Haider schon seit längerer Zeit geplant, den Rabengrabenbach für die Stromerzeugung zu nutzen, erklärt Haider-Energie Bereichsleiter Dipl.-Ing. Christian Mandl: „Oberhalb des Foto: Gebr. Haider

In nur sechs Monaten Bauzeit hat 2018 die Unternehmensgruppe Gebr. Haider in der obersteirischen Gemeinde Admont ihr neuestes Eigenkraftwerk errichtet. Die nach dem Krafthausstandort im Ortsteil Weng benannte Anlage wurde nach dem klassischen Ausleitungsprinzip realisiert und nutzt zur Stromerzeugung das Energiepotential des Rabengrabenbachs. Mittels selbstreinigendem Coanda-Rechen wird das alpine Gewässer gefasst, die maximale Ausbauwassermenge von 150 l/s gelangt über eine rund 2,1 km lange GFK-Druckrohrleitung ins Krafthaus. Für eine ganzjährig effektive Stromgewinnung setzen die Gebr. Haider beim Kraftwerk Weng auf eine vertikale Pelton-Turbine mit direkt gekoppeltem Synchron-Generator, die vom Osttiroler Branchenexperten Unterlercher Maschinenbau GmbH geliefert wurde. Die mit drei Düsen bestückte Turbine erreicht auch bei stark verringerten Zuflüssen hohe Wirkungsgrade, bei vollem Wasserdargebot schafft die Maschine eine Spitzenleistung von 280 kW.

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UNTERNEHMENSGRUPPE GEBR. HAIDER ERRICHTET KLEINKRAFTWERK AM ADMONTER RABENGRABENBACH

Rabengrabens befindet sich ein in den Wintermonaten sehr schneereiches Gebiet, das vor allem während des Frühlings ein üppiges Wasseraufkommen gewährleistet. Generell kann die Anlage ein flächenmäßig breites Einzugsgebiet nutzen, dank der ganzjährig anhaltenden Zuflüsse versiegt der Bach auch während der kalten Jahreszeit nie komplett. Das wurde während der über zwei Jahre hinweg angestellten Durchflussmessungen, bei denen vor allem die Niederwasserwerte eruiert wurden, festgestellt und hat sich auch in den Mo-

Das im ortsüblichen Stil mit Lärchenverschalung und Satteldach gestaltete Krafthaus eröffnet dank großformatigem Schaufenster einen Panoramablick auf die moderne Technik im Inneren.

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konstante Vibration bei Überströmung erzeugen. Zwischen den Rechenstäben verkeiltes Treibgut oder Gestein kann sich dadurch eigenständig lösen und wird automatisch in den Gewässerverlauf gespült. Nach dem Coanda-Rechen gelangt das ausgeleitete Triebwasser in ein großzügig dimensioniertes Sammelbecken. Neben seiner Funktion als Entsander begünstigt das Becken die Steuerung der pegelgeregelten Turbine, indem das Reservoir für einen konstant-ruhigen Wasserspiegel vor dem Beginn der Druckleitung sorgt.

Rund 2,1 km GFK-Rohre in den Dimensionen DN400/300 wurden zwischen Wasserfassung und Krafthaus verlegt. Die kompletten Hoch- und Tiefbauarbeiten erledigte die Unternehmensgruppe Haider in Eigenregie. Im Steilhangbereich im Bildhintergrund wurde der Kraftabstieg durch mehrere Betonfixpunkte zusätzlich befestigt.

naten nach der Erstinbetriebnahme im tiefsten Winter bestätigt.“ Mandl betont, dass die Genehmigungsphase des Projekts auf behördlicher Ebene in Sachen Naturschutz und Wasserrecht im Vergleich zu anderen Bauvorhaben sehr zügig verlaufen sei. Nachdem die Anlage auch die Zusage für den geförderten Stromtarif von der österreichischen Förderstelle für Ökostrom (OeMAG) erhalten hatten, stand der Projektrealisierung nichts mehr im Weg. Die Bauarbeiten starteten im Juli 2018 und konnten rechtzeitig vor dem Einsetzen der enormen Schneemfälle des vergangenen Winters Mitte Dezember abgeschlossen werden. WASSERFASSUNG MIT COANDA-TECHNIK Neben der Umsetzung der gesamten Hochund Tiefbauarbeiten wurde auch die komplette Einreich- und Ausführungsplanung, Projektierung, Bauaufsicht und Inbetriebnahme von der Unternehmensgruppe Haider in Eigenregie durchgeführt. Zu Beginn der Bau-

arbeiten konzentrierten sich die Arbeiten auf die Herstellung von Wehranlage und Druckrohrleitung. An der Wasserfassung setzen die Betreiber erstmals auf einen selbstreinigenden Coanda-Rechen des Systems „Grizzly Protec“ vom Südtiroler Stahlwasserbauexperten Wild Metal GmbH. Das patentierte System, das mittlerweile im gesamten Alpenraum hundertfach seine Praxistauglichkeit bei anspruchsvollsten Bedingungen unter Beweis stellt, basiert auf dem namensgebenden Coanda-Effekt. Das mit einem Spaltmaß von nur 0,6 mm ausgeführte Feinsieb hält organisches Material und Sedimente zuverlässig vom Triebwasserweg fern, dabei sorgt das permanent über das Sieb strömende Fließgewässer für die automatische Reinigung der Rechenoberfläche. Auf der Oberseite der Wasserfassung schützt ein spezieller Grobrechen für Schutz vor schweren Steinen und Gehölz. Der massive Aufsatz besteht aus sogenannten „Vibro Bars“, die, wie der Name schon sagt, dank spezieller Lagerung eine

KRAFTABSTIEG IN GFK AUSGEFÜHRT Zwischen Wasserfassung und Krafthaus werden die 230 m Gefälle von einer zur Gänze in GFK-Material ausgeführten Druckrohrleitung überwunden. Die Trassenführung des Kraftabstiegs orientierte sich dabei sowohl an der Forststraße Richtung Wasserfassung als auch an freien Abschnitten im Gelände. Der längste Abschnitt mit rund 1,6 km wurde in der Dimension DN400 ausgeführt, auf dem abschließenden rund 500 m langen Teilstück zum Krafthaus verjüngt sich die Leitung auf DN300. Sämtliche Rohre und Sonderformstücke der Marke SUPERLIT lieferte der oberösterreichische Vertriebsprofi Geotrade, die Rohrverlegung erledigten die Gebr. Haider in Eigenregie. Der Gewässerverlauf des Rabengrabenbachs und zwei Seitenzubringer erforderten die Herstellung von insgesamt drei Bachunterquerungen. Um Lufteinschlüsse zu verhindern, wurde am Hochpunkt der Druckleitung ein Entlüftungsschacht gesetzt. Unmittelbar nach dem Schacht verläuft die Rohrtrasse über einen Steilhang, entlang dessen die Rohre mit mehreren Betonfixpunkten gesichert wurden. Im unteren Abschnitt wurde die Leitung bei beengten Platzverhältnisse am Gebäude der Fachschule Grabnerhof vorbeigeführt, zur

Wild Metal GmbH • 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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Haider-Energie Bereichsleiter Dipl.-Ing. Christian Mandl hat den Kraftwerksbau am Rabengrabenbach von Beginn an gestaltet und begleitet.

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Der Osttiroler Wasserkraftallrounder Unterlercher Maschinenbau lieferte den aus 3-düsiger Pelton-Turbine und direkt gekoppeltem Synchron-Generator bestehenden Maschinensatz. Bei optimalen Zuflussbedingungen erreicht die auf eine Ausbauwassermenge von 150 l/s und 230 m Bruttofallhöhe ausgelegte Turbine eine Engpassleistung von 280 kW. Seit der Erstinbetriebnahme im Jänner konnte das Herzstück des Kraftwerks seine Qualitäten im Vollund Teillastbetrieb voll unter Beweis stellen.

Unterquerung der Buchauer Landesstraße in der Nähe des Krafthauses konnte der bestehende Brückenquerschnitt eines landwirtschaftlichen Traktorwegs genutzt werden.

das Angebot des Osttiroler Kleinwasserkraftspezialisten Unterlercher Maschinenbau GmbH am meisten überzeugen. Im Rahmen des ersten Auftrags für die Gebr. Haider fertigte Unterlercher eine mit drei elektrisch geregelten Düsen ausgestattete Pelton-Turbine mit vertikaler Welle, die bei vollem Wasserdargebot eine Engpassleistung von 280 kW erreicht. Ein direkt gekoppelter Synchron-Generator

LEISTUNGSSTARKE PELTON-TURBINE Bei der elektromaschinellen Ausstattung der mit ortsüblicher Lärchenverschalung und Satteldach gestalteten Kraftwerkszentrale konnte

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des Linzer Traditionsherstellers Hitzinger dient als Energiewandler mit starken Wirkungsgraden. Wie die Turbine dreht der auf 330 kVA Scheinleistung ausgelegte Schnellläufer mit 1.500 U/min. Das durchschnittliche jährliche Regelarbeitsvermögen der hocheffektiven Maschinenkonstellation liegt bei 700.000 kWh Ökoenergie. Mandl erklärt, dass man sich im Rahmen der Ausschreibung bei anderen Kraft-

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Technische Daten • Ausbauwassermenge: 150 l/s • Bruttofallhöhe: ca. 230 m • Druckleitung GFK: ca. 2.1 km • Ø: DN400/300 • Turbine: Pelton, vertikal mit 3 Düsen • Drehzahl: 1.500 U/min • Engpassleistung: 280 kW • Hersteller: Unterlercher Maschinenbau GmbH • Generator: Synchron • Scheinleistung: 330 kVA • Hersteller: Hitzinger Die komplette Elektro- und Leittechnik wurde von den Automatisierungsprofis der MBK Energietechnik ausgeführt.

werksbetreibern über ihre Erfahrungen mit Unterlercher-Maschinen erkundigt habe und dabei viel gutes Feedback erhalten hat: „In ihrem ersten halben Betriebsjahr hat sich die Maschine sowohl unter Volllast als auch im Teillastbetrieb während der Wintermonate oder der Rekordhitze im Juni sehr gut bewährt. Darüber hinaus überzeugte Unterlercher gleichermaßen durch Qualität und Termintreue.“ Im Anschluss an die energietechnische Verwertung im Krafthaus wird das abgearbeitete Triebwasser auf kürzestem Weg in die Enns geleitet. AUTOMATISIERUNG VON MBK ENERGIETECHNIK Die elektro- und leittechnische Kraftwerksausstattung wurde an die im Kleinwasserkraftsektor vielfach bewährte MBK Energietechnik GmbH aus dem steirischen Ilz vergeben. Das Komplettpaket umfasste sämtliche elektronischen Bauteile ab der Generatorwelle, dazu zählen Komponenten für die Energieableitung und -Verteilung, die Turbinenregelung und Wasserfassungssteuerung bis hin zur Videoüberwachung, Alarmierung und Fernzugriff. MBK-Geschäftsführer Christian Mund ergänzt, dass mit dem Projekt Kraftwerk Weng nun auch bei einer Anlage der Gebr. Haider das neue Visualisierungssystem von MBK zur Anwendung kommt. Dabei handelt es sich um eine hauseigene Entwicklung, basierend auf der Software-Plattform Microsoft.NET, die schon bei einer ganzen Reihe von Anlagen eingesetzt wird: „Ein wesentlicher Vorteil des Systems besteht darin, dass alle erforderlichen Treiber und Lizenzen bereits integriert sind. Somit muss keine externe Software zugekauft werden, und es können folglich auch keine versteckten Kosten anfallen. Die Visualisierung läuft auf jedem handelsüblichen PC und kann ohne großen Aufwand auf mehreren Arbeits-

• durchschn. Jahresarbeit: ca. 700.000 kWh

plätzen gleichzeitig laufen – Stichwort Redundanz. Neben der übersichtlichen Bedienung für die Betreiber, der Langzeitarchivierung und der Benutzerverwaltung sind viele zusätzliche Funktionen wie SMS- und E-Mail- Alarmierung, Excel-Export oder Onlinehilfe bereits integriert. Die eingesetzte Technologie macht das System beliebig erweiterbar, wodurch auch spezielle Kundenwünsche erfüllt werden können.“ ANLAGE SEIT MONATEN IM REGELBETRIEB Nachdem die Bau- und Montagearbeiten noch kurz vor dem Jahreswechsel abgeschlossen wurden, konnte die Anlage am 11. Jänner ein erstes Mal in Betrieb genommen. Bereits während der ersten Wochen des Probetriebs konnte die Turbine ihre Qualitäten im unteren Leistungsbereich voll unter Beweis stellen. Mittlerweile produziert die Anlage seit mehreren Monaten im Regelbetrieb. Der erzeugte Strom fließt über ein rund 400 m langes Erdkabel zu einer Trafo-Station der lokalen ENVESTA GmbH und wird dort direkt ins regionale Verteilnetz eingespeist. Obwohl an der Wasserfassung und im Krafthaus noch kleinere Restarbeiten wie Geländermontagen, Kondenswasserableitung oder die Herstellung eines separaten Abluftkanals für den Generator ausständig sind, zieht Christian Mandl ein durchwegs positives Fazit über das neueste Eigenkraftwerk der Gebr. Haider: „Die Bau- und Montageabläufe haben dank fähiger Mitarbeiter und Unternehmen sehr gut geklappt. Nach der Inbetriebnahme konnten wir im letzten halben Jahr beobachten, dass die Stromproduktion des Kraftwerks Weng bei verschiedensten Bedingungen so funktioniert, wie wir es uns vorgestellt haben.“

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Veranstaltung

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Großer Andrang beim Festakt anlässlich des 100-jährigen Bestehens des E-Werks Schattwald. Zahlreiche Mitarbeiter, Geschäftspartner und Kunden gratulierten zum Jubiläum.

E-WERK SCHATTWALD FEIERT 100-JÄHRIGES BESTEHEN In Anwesenheit vieler Ehrengäste feierte das E-Werk Schattwald am 28. Juni sein 100-jähriges Bestehen. Zahlreiche Geschäftspartner, Mitarbeiter, Ehemalige, Freunde und Kunden waren der Einladung in das Chaletdorf LA SOA nach Schattwald gefolgt. Bei strahlendem Sonnenschein bot man den Festgästen bereits ab dem Nachmittag neben kulinarischen Köstlichkeiten auch interessante Einblicke in die Entwicklung der E-Technik in den letzten 100 Jahren. Der Energieversorger, der heute neben dem Tages-Speicherkraftwerk Vilsfall und dem Jahresspeicherkraftwerk Traualpsee auch das komplette Versorgungsnetz im Tannheimer Tal betreibt, hat sich über die Jahre zu einem der größten Arbeitgeber in der Region entwickelt. Beim abendlichen Festakt in der LA SOA Eventlodge huldigten die Vertreter des Strompioniers dem Mut, dem Weitblick und der Schaffenskraft der Gründerväter.

ereits 1919 wurde mit der Gründung eines eigenen Stromversorgers im Tannheimer Tal der Grundstein für das heutige Unternehmen gelegt. In seiner emotionalen Festrede unterstrich der Geschäftsführer des E-Werk Schattwald, Dir. Dipl.-Ing. Thomas Mo-

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Unter der Leitung von Dir. Ing. Hohenrainer (rechts) wurde Pionierarbeit geleistet: Das Tannheimer Tal bekam seine eigene Stromversorgung. Bis heute wird über die Hälfte des hiesigen Stromverbrauchs vor Ort produziert.

ritz, die Pionierleistung seiner Vorgänger: „Es war ein Glücksfall für die Gemeinde Schattwald, als wahre Pioniere vor einem Jahrhundert den Mut gefasst hatten, für das Tannheimer Tal eine eigene Stromversorgung zu begründen. Mut ist die notwendige Voraussetzung für jede zukunftsweisende Entscheidung.“ ERSTE STROMVERSORGUNG FÜR DAS TANNHEIMER TAL Dieser Pioniertat vorangegangen war die Idee, den Vilsfall, der durch das Tannheimer Tal fließt, energietechnisch zu nutzen. Die Pläne für ein Wasserkraftwerk durchkreuzten vorerst allerdings die Kriegswirren des Ersten Weltkrieges. Doch die Zeit für die Umsetzung der Idee war gekommen. Zwischen 1919 und 1924 konnte das Vorhaben unter der Leitung von Dir. Ing. Hohenrainer in die Tat umgesetzt werden. Währenddessen schaffte man über eine neu gebaute Hochspannungsleitung eine Verbindung zu den Allgäuer Kraftwerken – erstmals in ein öffentliches Stromnetz. Ein Stromliefervertrag sollte fortan die Versorgungssicherheit im Tannheimer Tal sichern. Unter der Leitung von Dir. Ing. Johann Koller folgten später umfangreiche Sanierungsmaßnahmen am Kraftwerk und am Leitungsnetz. Der in den 1950ern aufkommende Fremdenverkehr beflügelte die Wirtschaft in der gesamten Region und ließ den Stromverbrauch massiv ansteigen. Die Inbetriebnahme des Speicherkraftwerks Traualpsees 1964 war die logische Re-

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Veranstaltung

GROSSE REVISION AM SPEICHERKRAFTWERK 2013 fiel der Startschuss für das Großprojekt Revitalisierung des Kraftwerks Traualpsee. Für

die Planung sowie die Abwicklung der Ausschreibungen vertraute man auf die Kompetenzen des Ingenieursbüro Dr.-Ing. Koch aus Kempten. Neben einer neuen Turbinentechnik aus dem Hause Troyer AG und einem neuen Generator wurden bis Ende 2014 auch sämtliche Schaltanlagen sowie die gesamte Steuerungs- und Leittechnik am Kraftwerksstandort erneuert. Auf diese Weise konnte die Leistung um beachtliche 17 Prozent gesteigert werden. Im Jahre 2015 wurde die gesamte Fernwirkanlage auf Glasfaser umgestellt, die übergeordnete Kraftwerksteuerung und Netzüberwachung sowie deren Fernwirkanlage grunderneuert. Die Jahre 2015/16 standen ganz im Zeichen der Lichtwellenleitertechnik, die vom E-Werk verstärkt vorangetrieben wird. „RESPEKT UND ZUSAMMENHALT“ Im Rahmen seiner Festrede bedankte sich Thomas Moritz bei Partnern, Kunden und Freunden des E-Werks für die vorbildliche Zusammenarbeit auf Augenhöhe mit echter Handschlagqualität. Besonders die maßgebliche Rolle jedes einzelnen Mitarbeiters hob er hervor und lobte die Wertschätzung, den Res-

pekt und den Zusammenhalt. Der Geschäftsführer richtete seine Worte auch in Richtung Politik und brachte seine Dankbarkeit für die stets tatkräftige Unterstützung aus den Reihen der Lokalpolitik zum Ausdruck. Bürgermeisterin Waltraut Zobl-Wiedemann betonte in ihrer Rede die regionale Bedeutung des E-Werks – schließlich führt vom Tannheimer Tal aus keine Stromverbindung nach Tirol und erklärt: „Derzeit produzieren wir mit 14,5 GWh rund 56 Prozent unseres Stromverbrauchs mit unseren eigenen Kraftwerken.“ Sie bezeichnet das E-Werk Schattwald, das zu 100 Prozent der Gemeinde gehört, als Rückgrat für die Wirtschaft im Tannheimer Tal. Die Bürgermeisterin zeigte sich sichtlich stolz über die gelungene Verbindung von Tradition und zukunftsweisende Visionen. Mit Teamwork, Fleiß und Mut für neue Ideen vollzog der Energieversorger eine moderne Unternehmensausrichtung. „Genau das sind die Attribute unserer einstigen Gründer. Mit deren Pioniergeist bringen wir uns gemeinsam in die komfortable Position, in der wir uns auf die Zukunft freuen dürfen“, erklärt Thomas Moritz zum Abschluss. Unter den Gratulanten befand sich Schattwalds Bürgermeisterin Waltraud Zobl-Wiedemann, die die Bedeutung des E-Werks für die Gemeinde hervorhob.

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Die Rede von Geschäftsführer Thomas Moritz ließ die ereignisreiche Geschichte des E-Werks Revue passieren.

Das E-Werk Schattwald gewährte beim Jubiläumsfest Einblicke in die zur Verwendung gekommene E-Technik der letzten hundert Betriebsjahre.

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ZEIT DER UMBRÜCHE 2005 löste Thomas Moritz seinen Vorgänger Dir. Dipl. Vw. Ing. Herbert Koller nach 34- jähriger Geschäftsführertätigkeit ab, woraufhin ein Jahr der Umbrüche und eine verstärkte Besinnung auf das Kerngeschäft folgte. Als Konsequenz daraus wurde etwa die Liftgesellschaft veräußert. In der Folge erweiterte das E-Werk Schattwald nun seine Rolle als Dienstleister. Noch im selben Jahr konnten die umfassenden Revisionsarbeiten am KW Vilsfall abgeschlossen werden. 2007 ging es mit der Sanierung und einem sukzessiven Ausbau des 20 kV-Freileitungsnetzes weiter. In der Zeit zwischen 2007 und 2015 etablierte sich das EW Schattwald sogar als Vorreiter in Sachen Energieausweis und Wärmebildern. Zu Beginn des Geschäftsjahres 2009 konnten die Planungen zum Kraftwerksausbau für das KW Vilsfall abgeschlossen und das Projekt auf Schiene gebracht werden. Dank der positiven Unternehmensentwicklung konnten 2010 mit dem Ausbau des Unternehmensstandortes und dem aufwändigen Kraftwerksausbau am KW Vilsfall gleich zwei große Projekte erfolgreich abgewickelt werden. Noch im selben Jahr nahm man sich mit dem Themenkomplex „Elektromobilität“ auch eines großen Zukunftsthemas an. Auch wurde im Unternehmen ein E-Installationsbereich aufgebaut und über die Jahre kontinuierlich ausgebaut.

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aktion darauf und ein echter Meilenstein des E-Werk Schattwald, der heute als ein Wendepunkt in der Unternehmensgeschichte im Sinne seiner Eigenständigkeit gilt. Bis 2005 folgten zahlreiche Investitionen, wie in die 1971 gegründete Liftgesellschaft Schattwald, die 1991 errichtete 20 kV-Schaltanlage in Tannheim, die Installation einer Beschneiungsanlage oder die Vorbereitungen für eine umfassende Erneuerung am KW Vilsfall.

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Die Wasserversorgungsanlage der kleinen Gemeinde Hippach war dringend sanierungsbedürftig. Innerhalb von zwei Bausaisonen wurde ein umfassendes Sanierungsprogramm umgesetzt, dessen wirtschaftliches Rückgrat fünf kleine Trinkwasserkraftwerke bilden. Diese erzeugen im Regeljahr rund 1,1 GWh sauberen Strom aus Trinkwasser.

HIPPACH SANIERT WASSERVERSORGUNGSANLAGE MIT ERLÖSEN AUS TRINKWASSERKRAFTWERKEN Knapp 2,5 Millionen Euro hat die kleine Gemeinde Hippach im hinteren Zillertal in die Erneuerung ihrer Wasserversorgungsanlage investiert. Ein wirtschaftlicher Kraftakt, den man dank eines intelligenten Gesamtkonzeptes mustergültig bewerkstelligen konnte. Den Schlüssel für den Projekterfolg fanden die Gemeindeverantwortlichen gemeinsam mit dem Ingenieurbüro AEP aus Schwaz in der Nutzung der kinetischen Energie ihres Trinkwassers, konkret in der Integration von fünf kleinen Trinkwasserkraftwerken. Zusammen erzeugen die Anlagen mehr als 1,1 GWh im Jahr. Mit dem Erlös ist gewährleistet, dass sich das gesamte Sanierungsprojekt inklusive der Trinkwasserkraftwerke in maximal 15 Jahren amortisiert hat. Rein rechnerisch kann mit dieser Erzeugungsmenge der Großteil der Haushalte in Hippach mit sauberem Strom versorgt werden. Im Spätherbst letzten Jahres wurde die neue Wasserversorgungsanlage feierlich eingeweiht.

n den Hochbehältern von Hippachs Wasserversorgungsanlage hatte der Zahn der Zeit genagt. Hauptverantwortlich dafür, dass sich die Bauwerke aus den 1970ern und 1980ern sanierungsbedürftig präsentierten, war das extrem weiche Wasser aus den Quellen

Foto: Gemeinde Hippach

Auch an der Außenfassade war bereits erkennbar: Die Bauwerke waren nicht mehr im besten Zustand.

Foto: Gemeinde Hippach

Die Spuren der Karbonatisierung waren in den alten Hochbehälter unübersehbar: Das sehr weiche Wasser der Gemeinde hatte der Betonoberfläche zugesetzt, die Ansiedlung von Bakerien war kaum mehr zu vermeiden.

oberhalb der kleinen Zillertaler Gemeinde. Dipl.-Ing. Anita Lendl vom Ingenieurbüro AEP, das von Anbeginn an in die Planung des Projektes eingebunden war, kennt die Hintergründe: „Das weiche Wasser, in Hippach mit einem Härtegrad von 3°dH, entzieht dem Beton der um-

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Auch der Aufwand für die Baugrube und die Rollierung war nicht übermäßig“, erläutert Michael Sporer. In der neuen Quellstube Aue wurde eine UV-Anlage integriert. Außerdem verfügt sie über eine Trinkwasserpumpe, die im Notfall UV-behandeltes Wasser in den Hochbehälter Aue pumpt, um die Versorgung des hoch oben gelegenen Weilers sicherzustellen. Der Hochbehälter Aue wurde im Übrigen umgebaut und teilsaniert. „WASSERGLAS“ GEGEN KARBONATISIERUNG Umfassende Sanierungsmaßnahmen wurden in der Folge an den vier, je 100 m3 fassenden Hochbehältern Grün, Perler, Greider und Tal vorgenommen – eine durchaus anspruchsvolle Aufgabe: „Rückblickend betrachtet, war es die größte Herausforderung, die bestehenden Hochbehälter auf den Stand der Technik zu bringen und die Trinkwasserkraftwerke in die Aufgrund des geringen Materialgewichts gestaltete sich der Einbau des GFK-Kompaktbauwerks als nicht allzu schwierig.

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Bauwerke zu integrieren, um keine separaten Krafthäuser zu errichten“, erklärt die Projektleiterin von AEP, DI Anita Lendl. Dabei war ein zentraler Aspekt, dass die Schieberkammer von den Behälterkammern hermetisch abgetrennt werden sollten. Aus diesem Grund wurde jeweils eine Wandscheibe für den späteren Einbau eines Fensters aus Isolierglas aufbetoniert. Nach dem Aushärten wurde mittels Hochdruckwasserstrahlen 1 cm der Oberfläche von Boden und Wänden abgetragen. Anita Lendl: „Wir beschäftigen uns seit vielen Jahren mit der Sanierung und dem Neubau von Trinkwasserbehältern und legen dabei immer größtes Augenmerk auf die Abstimmung zwischen der chemischen Beschaffenheit des zu speichernden Trinkwassers und der Betonsorten sowie der Materialien für den Leitungsbau. Der eingesetzte Nassspritz-Mörtel mit anschließender Vergütung durch soge-

Foto: Glanzer

BEHÄLTER AUS GFK Das gesamte Sanierungsprojekt trägt dabei die Handschrift einer grundsoliden Planung, die Bewährtes mit Innovativem verbindet. So wurde etwa die alte Quellstube Aue durch einen in Fertigteilbauweise errichteten Behälter aus GFK ersetzt. Konkret handelt es sich dabei um ein modulares Kompaktbauwerk DN2500, das von der Firma Amiblu (vormals Hobas) individuell für die Projektbedingungen adaptiert wurde. Das Werkstoffmaterial besteht aus Glasfasern und duroplastischen Harzen (z.B. Vinylesterharz, Polyesterharz), wobei das Harz dem Produkt Chemikalienbeständigkeit verleiht und die Glasfasern für Festigkeit sorgen. Es gilt einerseits als dauerhaft und robust, anderseits punktet es natürlich durch die einfache Handhabung aufgrund des geringen Materialgewichts. „Mithilfe eines Krans ist es gelungen, den Behälter in relativ kurzer Zeit aufzustellen.

Foto: Glanzer

PROJEKTUMSETZUNG IN ZWEI JAHREN 2014 startete die AEP Planung und Beratung GmbH, die letztlich für alle Projektphasen verantwortlich zeichnete, mit der Erstellung einer Machbarkeitsstudie im Auftrag der Gemeinde. Schon in dieser frühen Projektphase floss die Idee ein, Trinkwasserkraftwerke in das Gesamtprojekt einzubinden, um damit dessen Wirtschaftlichkeit zu stärken. Ab März 2015 folgten Vorentwürfe und Systemplanungen, Anfang Oktober 2015 erging das wasser-, forst- und naturschutzrechtliche Einreichoperat an die Behörden. Im Juni 2016 erfolgte der Spatenstich für ein umfangreiches Bauvorhaben, das sich letztlich über zwei Saisonen erstrecken sollte. „Über mehrere Etappen hinweg wurden die insgesamt fünf Hochbehälter von Hochschwendberg bis Waldeck saniert. Zum Glück spielte das Wetter mit, die Wintersaison 2016/17 war kurz und verhältnismäßig mild. Somit blieben wir mit dem Bau optimal im Zeitplan“, erinnert sich Michael Sporer.

Die alte Quellstube Aue (re) wurde komplett abgebrochen und danach durch einen Fertigteilbehälter aus GFK der Firma Amiblu (Hobas) ersetzt.

Foto: Gemeinde Hippach

gebenden Behälteroberfläche Mineralien. Dadurch sinkt der pH-Wert an der Oberfläche, und Bakterien können sich leichter ansiedeln. Verstärkt wird dieser Effekt noch dadurch, dass die Oberflächen porös werden, was eine Reinigung erschwert hat. Außerdem war die notwendige Betondeckung der Bewehrung nicht mehr vorhanden, da bereits 1 bis 2 cm der Betonoberfläche stark korrodiert waren.“ Damit stand die Gemeinde Hippach vor einer veritablen Herausforderung: „Wir hatten Handlungsbedarf – und der zu erwartende Sanierungsaufwand war enorm“, erinnert sich Michael Sporer, der für die Gemeinde Hippach die Projektleitung übernommen hatte.

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Anlagenbau, sowie eine provisorische, aber dennoch hermetisch dichte Abschottung der Wasserkammern gegeneinander“, führt Anita Lendl aus.

Für das komplexe Sanierungsprojekt zogen in Hippach alle an einem Strang. Josef Spitaler, Gemeindearbeiter; Ing. Christian Pfurtscheller, Fa. Hochtief Infrastructure GmbH; DI Anita Lendl vom Ingenieurbüro AEP sowie der Projektleiter von der Gemeinde Hippach Michael Sporer (v.l.).

ROHRSYSTEM AUS DUKTILEN GUSSROHREN Zentrale Grundvoraussetzung für den Einbau der Trinkwasserkraftwerke in das Wasserversorgungssystem war, dass sämtliche Rohre dicht und vor allem druckfest waren. „Unsere Leitungen wurden im Vorfeld der Planungen eingehenden Druckprüfungen unterzogen und erwiesen sich – von zwei Ausnahmen abgesehen – in einwandfreiem und funktionellem Zustand. Die bestehende Leitung wurde aus duktilen Gussrohren TRM errichtet, was eine robuste und langlebige Lösung darstellt. Neu verlegt musste zum Teil (435m) die Druckleitung zwischen dem HB Tal in den HB Waldeck werden, da es in diesen Behälter noch keine Druckleitungsverbindung gab. Zum Einsatz kamen dabei Gussrohre vom Fabrikat vonRoll. Zudem musste auch die Verbindungsleitung vom Hochbehälter Aue zur Quellstube Aue (390m) erneuert werden, in diesem Fall in PVC-Ausführung. In diesem Abschnitt hatten wir vor dem Umbau in einem Jahr sogar vier Rohrbrüche zu verzeichnen – da lag dringender Handlungsbedarf vor“, erzählt Michael Sporer. „In Summe erstreckt sich unser Leitungssystem nun über 5.670 m Länge.“

nanntes ‚Wasserglas‘, der auf die Boden- und Wandflächen aufgebracht wurde, kam aufgrund des sehr geringen Kunststoffanteils zum Einsatz, da somit die Besiedelung durch Bakterien größtmöglich verhindert wird. Durch die Vergütung mit Wasserglas, welches eine chemische Verbindung mit den obersten Zentimetern des Nassspritz-Mörtels eingeht, wirkt dies dem lösenden Angriff des weichen Wassers effektiv entgegen. Das Mittel garantiert als eine dauerhafte Wasserundurchlässigkeit in beide Richtungen und verhindert die Karbonatisierung, also die befürchtete Auslaugung durch das weiche Wasser.“ Für den

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hygienischen Austausch der Luft in den Wasserkammern wurde eine wassergekühlte Zwangsbelüftung zur Vermeidung von zusätzlichem Feuchtigkeitseintrag sowie ein Filtersystem zur Luftreinhaltung installiert. Gerade vom Bauablauf her brachte die Sanierung der Hochbehälter eine ganz spezielle Herausforderung mit sich: Es galt, während der gesamten zweijährigen Bauzeit die Trinkwasserversorgung aufrecht zu erhalten. „Das bedeutete, dass jeweils eine der beiden Wasserkammern in Betrieb bleiben musste, während die andere saniert wurde. Dafür brauchte es unter anderem einen provisorischen

Die vier Hochbehälter Grün, Perler, Greider und Tal wurden auf den neusten Stand gebracht.

Auf die fertig sanierten Betonoberflächen der Behälterkammern wurde ein trinkwassertauglicher Abschluss auf Wasserglas-Basis aufgetragen.

Fotos: Gemeinde Hippach

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Für eine hermetische Abtrennung der Schieberkammern wurde jeweils eine Wandscheibe aufbetoniert.

PARTNER MIT HANDSCHLAGQUALITÄT Das beachtliche Gefälle und die ausgezeichnete Schüttung der Quellen im Gemeindegebiet

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In Summe erreichen die fünf Maschinensätze eine Engpassleistung von 133 kW.

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Foto: Tschurtschenthaler

Foto: KELAGFoto: zek

Foto: KELAG

Im gesamten Trinkwassersystem wurden fünf Trinkwasser-Turbinen installiert, die vom Südtiroler Wasserkraftspezialisten Tschurtschenthaler geliefert wurden. Sie sind zu 100 Prozent trinkwassertauglich, leistungsstark und langlebig.

von Hippach stellten eine geradezu optimale Bedingung für die Trinkwasserkraftwerke dar. Über das gesamte Leitungssystem gesehen konnte eine Bruttofallhöhe von 700 m genutzt werden, die über das gesamte Jahr gegebene Konsenswassermenge von 21,8 l/s wird in den tiefer gelegenen Anlagen mittels der Greiderwaldquellen im HB Tal und HB Waldeck noch um 5-6 l aufgestockt. „Vor dem Neubau haben wir den Druck über sogenannte ‚Claytonventile‘ reguliert. Es war naheliegend, diese Energie nun über Trinkwasserkraftwerke zu nutzen“, argumentiert Michael Sporer. Gerade im Hinblick auf eine möglichst lange Lebensdauer der Anlagen, wollte man einen Partner mit großer Erfahrung und entsprechender Reputation. Man setzte auf die Firma Tschurtschenthaler aus dem Südtiroler Sexten, die gerade im Bau von Peltonturbinen für Trinkwasserkraftwerke eine beeindruckende Referenzliste vorweisen kann. Was die Qualität der Tschurtschentha-

ler-Turbinen ausmacht, lässt sich im Grund an drei Parametern festmachen: Innovation, Effizienz und Langlebigkeit. Durch modernste Laufraddesigns erreichen die Maschinen höchste Wirkungsgrade, dabei sind sie von Grund auf für den Einsatz über Jahrzehnte gebaut. „Bei der Firma Tschurtschenthaler hat man gleich eine tolle Motivation gespürt. Und man hat von Anfang an mit uns an einem Strang gezogen und auch jeden Liefertermin eingehalten“, lobt der Betreibervertreter der Gemeinde. MASCHINEN MIT 133 KW IN SUMME Konkret wurden fünf Trinkwassermaschinen in den Hochbehältern Grün, Perler, Greider, Tal und Waldeck installiert. Es handelt sich um eindüsige Turbinen gleicher Bauart, aber unterschiedlicher Größe, die allesamt jeweils einen direkt gekoppelten Asynchrongenerator antreiben. Während die Turbinen der höhergelegenen Behälter Grün, Perler und Greider mit

12 kW, 18 kW und 21 kW die kleineren Anlagen darstellen, bringen es die beiden Anlagen im HB Tal mit 48 kW und dem HB Waldeck mit 34 kW dank größerer Fallhöhenstufen und dem zusätzlichen Konsenswasser aus den Greiderwaldquellen schon auf beachtliche Leistungen. In Summe erreichen alle fünf Trinkwasserkraftwerke eine Engpassleistung von 133 kW. „Man darf dabei ja nicht vergessen, dass wir das Wasser das ganze Jahr über zur Verfügung haben – und die Maschinen permanent arbeiten. Hinzu kommt, dass es sich um sehr sauberes Wasser ohne Schwebstoffe handelt, sodass die Turbinen auch keinerlei Abrasionsprozessen ausgesetzt sind“, freut sich Michael Sporer. Natürlich sind die Turbinen aus dem Hause Tschurtschenthaler voll trinkwassertauglich konzipiert. Sämtliche wasserführenden Teile sind in Edelstahl ausgeführt, dank servoelektrischer Steuerungen kann auch kein Öl ins

Technische Daten • Konsenswassermenge: 21,8 l/s • Nennleistung: 12 kW

• Brutto-Fallhöhe: 73 m • Jahreserzeugung: 100.000 kWh

TWKW Perler

• Konsenswassermenge: 21,8 l/s • Nennleistung: 18 kW

• Brutto-Fallhöhe: 110 m • Jahreserzeugung: 155.000 kWh

• Konsenswassermenge: 21,8 l/s

• Brutto-Fallhöhe: 120 m • Jahreserzeugung: 180.000 kWh

TWKW Tal

• Konsenswassermenge: 28 l/s • Nennleistung: 48 kW

• Brutto-Fallhöhe: 225 m • Jahreserzeugung: 395.000 kWh

TWKW Waldeck

• Konsenswassermenge: 27 l/s • Nennleistung: 34 kW

• Brutto-Fallhöhe: 170 m • Jahreserzeugung: 280.000 kWh

TWKW Greider • Nennleistung: 21 kW

• Turbinen: Pelton 1-düsig

Fabrikat: Tschurtschenthaler Gesamtleistung: 133 kW

• Planung: Ingenieurbüro AEP • Regelarbeitsvermögen: 1,1 GWh

EMSR-Technik: Schubert Elektroanlagen

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

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Fax +39 0474 710 133

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Foto: zek

Foto: PORR / Kreditsch

Innenansicht der neuen Quellstube Aue: Hier wurde eine UV-Anlage sowie eine Trinkwasserpumpe installiert.

Fotos: Gemeinde Hippach

Nach der Sanierung: Hochbehälter Greider

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Trinkwassersystem gelangen. Falls es zu einem unerwarteten oder auch zu einem geplanten Stillstand der Turbinen kommt, wird das Wasser über einen Bypass weitergeleitet, wobei im Bypass eine Lochplatte für die Energievernichtung sorgt. Zwar nehmen die Trinkwasserkraftwerke einen wichtigen Stellenwert ein, doch die Versorgung mit Trinkwasser hat eben stets höchste Priorität. MODERNES EMSR-SYSTEM UNVERZICHTBAR Mit der Installation der Trinkwasserkraftwerke stellten sich natürlich auch die Fragen nach der Stromableitung, den Stromanbindungen, sowie letztlich auch nach Kommunikationsleitungen. Michael Sporer: „Die Stromversorgung wurde komplett erneuert, die Ableitung aus den Trinkwasserkraftwerken ins Netz der TINETZ stellte kein Problem dar. Aber für uns war natürlich auch wichtig, dass wir im Hinblick auf eine moderne Steuerung auch Lichtwellenleiterverbindungen herstellen. Zum Glück waren unsere Vorgänger in der Gemeinde in den 1980er Jahren bei der Rohrverlegung

schon sehr weitsichtig und haben damals eine Leerverrohrung DN100 angelegt. Über diese haben wir nun die Lichtwellenleiter eingezogen. Aktuell läuft unsere Steuerung zwar noch über die bestehende GSM-Verbindung, doch sie soll in nächster Zeit auf Glasfaser umgestellt werden.“ Hinzu kam noch ein zusätzlicher positiver Nebeneffekt: „Wir haben nun für unsere Bewohner in höher gelegenen Weilern bis auf 1.500 m Höhe Breitband-Internet realisiert. Das ist durchaus ein Standortvorteil“, ist Sporer überzeugt. Eine schnelle Datenverbindung stellt eine zentrale Voraussetzung für ein modernes Steuerungs- und Leitsystem dar, das vom niederösterreichischen Branchenspezialisten Schubert Elektroanlagen umgesetzt wurde. „Dabei war uns wichtig, dass wir zwischen Energieerzeugung und Wasserversorgung nicht trennen wollten, um Schnittstellenprobleme zu vermeiden. Insofern war die Firma Schubert auch der ideale Partner, weil sie sowohl die Kompetenz aus der kommunalen Wasserversorgung als auch aus der Wasserkraft mitbringt. Letzt-

lich hat sie für uns ein effizientes und anwenderfreundliches EMSR-System realisiert, das alle Stücke spielt“, so Michael Sporer. Heute haben die Wassermeister der Gemeinde die Pegelstände in den Behältern jederzeit im Blick, egal ob am Handy, am Tablet, oder in der Leitwarte der Gemeinde. Selbstverständlich kann nicht nur fernüberwacht, sondern auch ferngesteuert werden, ein ausgereiftes Alarmsystem ist selbstverständlich. PROJEKT FINANZIERT SICH VON SELBST „Unser neues Anlagenkonzept vereint mehrere Vorteile in sich. Ein wesentlicher ist, dass wir damit die Wasserqualität verbessern konnten. Früher verblieb das Wasser bei geringem Verbrauch oft lange in den Behältern, was die Bakterienbildung begünstigt. Bedingt durch den permanenten Durchfluss der Konsenswassermenge von 22 l/s gehören die langen Verweilzeiten nun der Vergangenheit an. Die UV-Anlage benötigen wir also nur mehr aus Sicherheitsgründen“, erklärt Michael Sporer. Der entscheidende wirtschaftliche Vorteil re-

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sultiert allerdings aus dem Einsatz der Trinkwasserkraftwerke. Immerhin erzeugen die fünf Anlagen zusammen im Jahr rund 1,1 GWh Ökostrom, der über einen Zeitraum von 13 Jahren über das Ökostromtariffördermodell der ÖMAG abgegolten wird. „Die Kraftwerke alleine hätten sich schon in 5 bis 6 Jahren refinanziert. Rechnet man auf die gesamte Investitionssumme von rund 2,4 Millionen Euro, gehen wir davon aus, dass sich das gesamte Projekt inkl. Förderungen innerhalb von maximal 15 Jahren amortisiert“, so der Gemeindevertreter. Immerhin, über 100.000 Euro spülen die fünf Trinkwassermaschinen alljährlich in die Haushaltskasse der Gemeinde Hippach. SYMBOL GELEBTER NACHHALTIGKEIT Auch im Hinblick auf die nachhaltige Ausrichtung der Gemeinde und den Klimaschutz spielt die hydroelektrische Nutzung des Trinkwassers eine wichtige Rolle. Etwas mehr als 400 Haushalte gibt es in der kleinen Tourismusgemeinde im Zillertal, wobei rechnerisch rund 350 davon mit sauberem Strom aus dem Trinkwasserkraftwerks-Ensemble versorgt werden könnten. Das entspricht einer CO2-Ersparnis von rund 930 Tonnen im Jahr. Damit trägt die kleine Gemeinde auch ein nicht unwesentliches Scherflein zur Erreichung der Tiroler Klimaziele bei.

Foto: zek

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Die gesamte EMSR-Technik wurde von Schubert Elektroanlagen realisiert – einem Branchenspezialisten, der seine Stärken sowohl in der Realisierung von Wasserversorgungsanlagen als auch in der Kleinwasserkraft hat.

Anfang November letzten Jahres wurde die nagelneue Trinkwasserversorgungsanlage im Rahmen einer feierlichen Einweihung eröffnet. Bei dieser Gelegenheit konnten sich auch die Bewohner der Gemeinde ein Bild von ihrem Trinkwasserversorgungssystem machen, das nicht nur zukunftsfit gemacht, sondern tatsächlich als wertvolle Infrastruktur für kommende Generationen realisiert wurde. Für Mi-

chael Sporer ein perfekter Abschluss, der unter Umständen auch Lust auf mehr gemacht hat: „Mit dem Hochbehälter im Ortsteil Laimach verfügen wir noch über eine weitere WVA, bei der die Leitungen und die Quellfassungen zu erneuern wären. Hier liegt eine nutzbare Fallhöhe von 700 m vor. Unter Umständen könnten wir in absehbarer Zeit also noch ein interessantes Trinkwasserkraftwerk realisieren.“

Foto: Gemeinde Hippach

Die neue Quellstube Aue wurde dezent in die malerische Landschaft der Hippacher Alm eingebunden.

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Foto: LEW / Timian Hopf

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Unter der Ägide der LVN arbeiten die Projektpartner aus Wissenschaft und Industrie seit 2015 an der Entwicklung von LINDA – einem Pilotprojekt, das im Fall eines Blackouts ein vom regionalen Stromnetz unabhängiges Inselnetz aufbaut und kritische Infrastruktureinrichtung mit Strom aus erneuerbaren Quellen versorgt. Im Bild das Wasserkraftwerk Feldheim, das als Führungskraftwerk eine zentrale Rolle im abschließenden erfolgreichen Feldversuch spielte.

LINDA SICHERT INSELVERSORGUNG AUF REGENERATIVER BASIS NACH EINEM BLACKOUT Ein großflächiger, langandauernder Stromausfall zählt zu den größten Bedrohungen jeder modernen Gesellschaft. Zu abhängig ist unsere Zivilisation mittlerweile vom Strom geworden. Wie es dennoch gelingen kann, im Blackout-Fall die wichtigsten Infrastruktureinrichtungen aufrechtzuerhalten und eine Notstromversorgung auf Basis erneuerbarer Energien einzurichten, wurde vom bayerischen Wissenschafts- und Technikprojekt LINDA aufgezeigt. Mittels dezentraler Erzeugungsanlagen, wie PV-Anlagen, Wasserkraftwerken, oder Biogasanlagen gelang es, die umfangreichsten Inselnetzversuche Deutschlands durchzuführen. Im Vorjahr stellten die LINDA-Projektpartner unter der Leitung der LEW Verteilnetz GmbH (LVN) und der LEW Wasserkraft einen Feldversuch in drei schwäbischen Kommunen an, bei dem höchst erfolgreich ein vom regionalen Stromnetz unabhängiges Inselnetz aufgebaut werden konnte. Dafür wurde LINDA im vergangenen Jahr mit dem Bayerischen Energiepreis ausgezeichnet.

enn der Strom einmal für länger wegbleibt, zeigt es sich, wie verletzlich unsere Gesellschaft geworden ist. Ein überregionales Blackout zählt zu den Schreckenszenarien unserer Zeit. Denn: Ohne Strom keine Wasserversorgung, keine Mobilfunknetze, keine Medien, keine Ampeln und kein Internet. Für viele Experten steht fest: Die Frage ist nicht, ob das Blackout kommt, sondern nur mehr wann. „Ein Blackout in naher Zukunft ist realistisch", erklärt etwa auch Herbert Saurugg vom Verein für Cyber Security Austria. Kommt es zu einem überregionalen Stromausfall, ist es essentiell, besonders kritische Infrastrukturen wie etwa Krankenhäuser oder Wasserwerke möglichst schnell wieder mit Strom versorgen zu können. An diesem Punkt setzt das Projekt LINDA an. Das Ak-

ronym steht für Lokale Inselnetzversorgung und beschleunigter Netzaufbau mit dezentralen Erzeugungsanlagen bei großflächigen Stromausfällen – und genau darum geht es. Ab Herbst 2015 bis ins Jahr 2018 arbeitete ein Team aus Technikern und Wissenschaftlern unter der Ägide von LVN und LEW Wasserkraft an der Entwicklung von LINDA. Mit dabei waren Vertreter der Hochschule Augsburg, der TU München, aber auch Vertreter der Industrie, von Stellba Hydro GmbH & Co KG, Marquis Automatisierungstechnik GmbH, MTU Onside Energy GmbH sowie PSI Software AG. Gemeinsam ist es den Partnern gelungen, aus LINDA ein erfolgreiches Notfallkonzept zu machen, das mit einem breit angelegten Feldversuch im vergangenen Jahr seinen vorläufigen Abschluss fand.

WASSERKRAFTANLAGE ALS FÜHRUNGSKRAFTWERK Für eine Notstromversorgung konnte bislang nicht auf Photovoltaikanlagen zurückgegriffen werden, da diese auf ein bestehendes Netz mit einer stabilen Spannungs- und Frequenzvorgabe angewiesen sind. Mit LINDA können solche dezentralen Erzeugungsanlagen nun ebenfalls für die Notstromversorgung erschlossen werden. Dazu ist es allerdings erforderlich, dass ein schwarzstartfähiges Kraftwerk – üblicherweise ein Wasserkraftwerk, denkbar wäre aber auch eine Biogasanlage – die Rolle des Führungskraftwerks übernimmt. Es gibt die Frequenz im Netz vor. Ist der Start geglückt, kann zusätzliche Erzeugungsleistung – eben auch Photovoltaikanlagen – nach und nach zugeschaltet werden. Diese Anlagen erkennen ein bestehendes Netz und beginnen in der Folge wie im Verbundbetrieb einzuspei-

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Grafik: LVN

Foto: Glanzer

Fotos: zek

LINDA-Konzept genutzt. So kann das Inselnetz stabil gehalten werden, ohne dass eine Nachrüstung nötig ist. In das Netz speisen jedoch auch ältere Photovoltaikanlagen ein. Diese schalten bei Überfrequenz ab einem bestimmten Wert vollständig ab. „Wir hatten die Befürchtung, dass wir durch die vielen plötzlichen Abschaltungen in den Bereich der Unterfrequenz geraten“, sagt Kerber. „In den Feldversuchen hat sich jedoch gezeigt, dass sich die PV-Anlagen nicht synchron bei 50,2 Hertz abschalten, sondern sich die Abschaltungen auf einen größeren Frequenzbereich verteilen. Das Verhalten der älteren Anlagen ist damit nicht so kritisch für die Netzstabilität, wie angenommen.“

sen. Bis auf eine Anpassung des Führungskraftwerks ist dabei auch keinerlei technische Nachrüstung erforderlich. Dadurch lässt sich dieses neue Konzept auch vergleichsweise gut übertragen. „Weiterführende Untersuchungen haben gezeigt, dass auch Gasmotoren, wie sie zum Beispiel in Biogasanlagen zum Einsatz kommen, für die Funktion des Führungskraftwerks geeignet sind“, sagt. Dr. Georg Kerber, Projektleiter bei LVN.

Schematische Darstellung des LINDA-Konzepts

KRITISCHER FAKTOR: PV-ANLAGEN Um das Inselnetz stabil zu betreiben, müssen Last und Erzeugung jederzeit im Gleichgewicht sein. Dann stellt sich eine Frequenz von 50,2 Hertz im Netz ein. Wird zu viel Strom erzeugt, gerät das Netz in den Bereich der Überfrequenz und wird instabil. Moderne Photovoltaikanlagen drosseln deshalb bei einer Frequenz über 50,2 Hertz ihre Leistung schrittweise. Dieser Mechanismus wird im

ERFOLGREICHE FELDVERSUCHE Wie sich LINDA unter realen Bedingungen bewährt, sollte letztlich der dritte, breit angelegte Feldversuch in den schwäbischen Gemeinden Niederschönenfeld, Feldheim und Teilen von Rain am Lech im Frühjahr 2018 zeigen. Der Feldversuch erstreckte sich dabei vom Morgen bis zum frühen Nachmittag. Insgesamt waren rund 60 Personen eingebunden, die an verschiedenen Standorten des Projektgebietes stationiert waren. In der ersten Projektphase übergab die LEW-Netzleitstelle die Betriebsführung für die Ortsnetze der angeführten Kommunen an das Projektteam. Dann begann die LVN mit dem Aufbau der Inselnetzversorgung. Zunächst musste eine ausgeglichene Leistungsbilanz zwischen der Erzeugung des Wasserkraftwerks in Feldheim und der Photovoltaikanlagen in den Ortschaften sowie dem Verbrauch der Haushalte erzielt werden. Um 8:30 Uhr entkoppelte das Projektteam dann das Inselnetz vom regionalen Verteilnetz – die angeschlossenen Haushalte merkten von dieser

Foto: Glanzer

Foto: LEW / Michael Hochgemuth

Das rund 60-köpfige Projektteam untersuchte mit Lastbänken, wie sich das Inselnetz und die angeschlossenen Erzeugungsanlagen bei Veränderungen der Stromlast verhalten.

Das LINDA-Projektteam testete im letzten Feldversuch, ob das Konzept des Inselnetzbetriebs um zusätzliche Erzeugungskapazität erweiterbar ist und stabil betrieben werden kann.

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Foto: Bayern innovativ / Silvia Wawarta

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Bayerns Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger und Ministerialdirigent Rudolf Escheu übergeben den Bayerischen Energiepreis an LEW-Vorstandsmitglied Dr. Markus Litpher und Prof. Dr. Michael Finkel vom Projektpartner Hochschule Augsburg.

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Projekte

Umschaltung nichts. Danach begann das Projektteam mit der Umsetzung des mehr als 100 Schritte umfassenden Versuchsplans. In verschiedenen Konstellationen wurde untersucht, wie sich das Inselnetz und die angeschlossenen Erzeugungsanlagen bei Veränderungen der Stromlast verhalten. Dazu wurden sogenannte Lastbänke eingesetzt, die verschieden hohe Lasten im Stromnetz simulieren. Um 9:45 Uhr weitete das Projektteam den Inselnetzbetrieb dann auf das Wasserkraftwerk Rain aus und führte weitere Versuche mit verschiedenen Lastkonstellationen durch. Um 12:30 Uhr wurde das Inselnetz unterbrechungsfrei wieder mit dem Verbundnetz synchronisiert und verbunden. „Es war entscheidend, die Frequenzen des Inselnetzes

und des Verbundnetzes exakt anzugleichen, um unterbrechungsfrei wieder in das Verbundnetz zurück zu schalten“, berichtet Dr. Georg Kerber. Am Nachmittag ging der Feldtest in die zweite Phase: Das Projektteam schaltete die Ortsnetze wieder in den Inselnetzbetrieb. Nun speiste neben den beiden Wasserkraftwerken und den rund 185 Photovoltaikanlagen in den Ortschaften auch eine Biogasanlage in das Netz ein. Auch hier untersuchte das Team die Auswirkungen von Lastschwankungen im Inselnetz. Der Fokus lag nun auf dem Verhalten der Biogasanlage und ihrem Zusammenspiel mit den anderen Einspeiseanlagen. „Wenn genügend Erzeugungsleistung aus einer Biogasanlage zur Verfügung steht, könnte

diese prinzipiell die Rolle des Führungskraftwerks im Stromnetz übernehmen. Das hat sich im Versuch bestätigt“, so Kerber. Um 14:30 Uhr wurde der Feldversuch abgeschlossen. „Wir haben die Projektziele des Feldversuchs erreicht“, berichtet Prof. Dr. Michael Finkel von der Hochschule Augsburg. „In den nächsten Monaten werten wir die Daten und Erkenntnisse aus den Feldversuchen aus und bereiten sie für die weitere Umsetzung in praktische Handlungsanleitungen auf.“ WEITERENTWICKLUNG IM GANG Der Feldversuch im Frühjahr letzten Jahres war der größte von insgesamt drei derartiger Praxistests. Ein erster Feldversuch fand bereits im September 2016 statt, als man zwischen

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Projekte

Foto: LEW / Timian Hopf

Als Führungskraftwerk kommt einem Wasserkraftwerk im System LINDA eine zentrale Rolle zu. Das KW Feldheim war von Anfang an darin eingebunden.

dem Wasserkraftwerk Feldheim und einer Biogasanlage im Ort ein funktionsfähiges Inselnetz aufbaute. Im darauffolgenden Feldversuch 2017 wurde der Inselnetzbetrieb bereits auf den Großteil der Ortsnetzstationen und Erzeugungsanlagen ausgeweitet. Der letzte, über rund sechs Stunden laufende Feldtest ist der bisher umfassendste Inselnetzversuch in Deutschland, der auf Basis erneuerbarer Energien durchgeführt wurde. „Während der Feldversuche war zu jeder Zeit ein stabiler Inselnetzbetrieb möglich“, so Dr. Georg Kerber, Projektleiter bei LVN. Das Projektteam konnte so beweisen, dass dezentrale Erzeugungsanlagen für die Notstromversorgung im Blackout-Fall eingesetzt werden können. Das LINDA-Konzept wird nun weiterentwickelt und kann in Notfallkonzepte sowie Netzwiederaufbaupläne integriert werden und ergänzt bestehende Strategien zur Wiederherstellung der Stromversorgung bei einem großflächigen Stromausfall. Anfragen zur Unterstützung bei der Umsetzung des Konzepts in weiteren Kommunen und anderen Netzgebieten liegen bereits vor. BAYERISCHER ENERGIEPREIS FÜR LINDA Die erfolgreiche Umsetzung des Projektes LINDA fand in der Folge beachtliche Reso-

nanz in der Öffentlichkeit. 2018 wurde es in der Kategorie „Energieerzeugung – Strom, Wärme“ mit dem Bayerischen Energiepreis ausgezeichnet. Auf großer Bühne wurde gewürdigt, dass das Konzept der LEW Verteilnetz GmbH (LVN) und ihrer Projektpartner aus Wirtschaft und Wissenschaft dezentrale Anlagen zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien für die Notstromversorgung kritischer Infrastrukturen erschließe. Das Preisgeld in Höhe von 2.000 Euro spendet LVN zu gleichen Teilen an die Hochschule Augsburg und die Technische Universität München. „Das Projekt LINDA haben wir in enger und guter Zusammenarbeit mit der Hochschule Augsburg und der TU München konzipiert und umgesetzt“, sagt LEW-Vorstandsmitglied Dr. Markus Litpher. „Es ist beispielhaft für die erfolgreiche Zusammenarbeit von Wirtschaft und Wissenschaft. Jeder hat seine Stärken eingebracht, um gemeinsam echten Mehrwert zu schaffen. Die Erkenntnisse aus dem Projekt bringen uns auf dem Weg in die Energiezukunft ein weiteres Stück voran.“ Eine weitere Auszeichnung gab es im Sommer 2019: Das Internationale Smart Grid Action Network (ISGAN) hat die Projektpartner im kanadischen Vancouver mit dem renommierten ISGAN Award ausgezeichnet.

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Das Pilotprojekt ergänzt bestehende Strategien zur Wiederherstellung der Stromversorgung bei einem großflächigen Stromausfall. Das Projekt mit dem Konzept der Integration erneuerbarer Energien zur Inselnetzversorgung und die Feldversuche im realen Netz sind einzigartig in der Energieforschung in Bayern und Deutschland. LINDA liefert einen wichtigen Baustein zur Energiewende und Verbesserung der Versorgungssicherheit.

LINDA: LINDA wurde unter Federführung von LVN und LEW Wasserkraft mit Partnern aus Wissenschaft (Hochschule Augsburg, Technische Universität München) und Industrie, wie Stellba Hydro GmbH & Co KG, Marquis Automatisierungstechnik GmbH, MTU Onside Energy GmbH oder PSI Software AG, entwickelt und umgesetzt. Die LEW Verteilnetz GmbH ist Verteilnetzbetreiber in Bayerisch-Schwaben und in Teilen Oberbayerns. Die LEW Wasserkraft GmbH unterhält und betreibt 36 Wasserkraftwerke an Donau, Günz, Iller, Lech und Wertach und gehört damit zu den führenden Wasserkraftwerksbetreibern in Bayern. Beide Unternehmen gehören zur LEW-Gruppe.

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Veranstaltung

Foto: Renexpo Interhydro

Am 28. und 29. November 2019 findet die RENEXPO INTERHYDRO im Messezentrum Salzburg zum bereits 11. Mal als Europas Wasserkraft-Treffpunkt Nr. 1 statt. Auf der Drehscheibe zwischen Ost- und Westeuropa treffen sich die Experten der Branche. Die RENEXPO INTERHYDRO zeigt, welchen Beitrag Wasserkraft zu einer sicheren, nachhaltigen, bezahlbaren und klimaneutralen Energieversorgung leistet.

RENEXPO INTERHYDRO - NEUE ENTWICKLUNGEN IN DER WASSERKRAFT E-Mobility, Durchgängigkeit, Sektorkopplung, Blockchain und vieles mehr – RENEXPO INTERHYDRO informiert am 28. und 29. November 2019 im Messezentrum Salzburg über Innovationen, neue Geschäftsmodelle und die Rolle der Wasserkraft im zukünftigen Energiesystem. Die Besucher erwartet ein abwechslungreiches und spannendes Programm.

as globale Marktpotenzial für die Wasserkraft ist sehr viel versprechend. Gemäß dem letzten Statusreport der International Hydropower Association (IHA) erwarten 58,4 Prozent der befragten Wasserkraft-Entscheider und Experten eine Ausweitung der installierten Kapazität ihres Unternehmens in den nächsten drei Jahren. 51,7 Prozent gehen davon aus, ihre Investitionen in die Wasserkraft in den nächsten 3 Jahren zu erhöhen. In der EU beinhaltet die Transformation des Energiesystems sowohl immense Möglichkeiten als auch Herausforderungen für den Wasserkraftsektor. Die Einbindung der Wasserkraft in das zukünftige Energiesystem ist ein zentrales Thema der diesjährigen Renexpo Interhydro am 28. und 29. November im Messezentrum Salzburg. Europas Treffpunkt der Wasserkraft bietet mit über 100 Ausstellern und zahlreichen Fachveranstaltungen einen umfassenden Überblick über neue Technologien, politische Rahmenbedingungen in Europa, Geschäftsmodelle und die Zukunft der Wasserkraft.

So thematisiert die 5. Internationale Konferenz: Wasserkraft und Energiespeicher die Wasserkraft im zukünftigen Energiesystem im Spannungsfeld zwischen Nachhaltigkeit, Versorgungssicherheit und Innovation. Die Konferenz zeigt die Potenziale von Wasserkraft und Energiespeichern in der EU auf und stellt neue technologische Entwicklungen in Bereichen wie Digitalisierung, Sektorkopplung und Wasserstoffnutzung vor. Blockchain als ein Treiber in der Energiewende sowie die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserkraft sind weitere hochaktuelle Themen der Konferenz. E-TANKSTELLEN AN KLEINWASSERKRAFTWERKEN Aufgrund ihrer technischen Voraussetzungen eignen sich Kleinwasserkraftwerke optimal zur Bereitstellung von 100 Prozent erneuerbarem Strom für eine emissionsfreie Elektromobilität. Durch die Errichtung von E-Tankstellen bei Kleinwasserkraftwerken können die bestehende Netzinfrastruktur genutzt, Netzverluste minimiert und damit eine effizi-

ente Bereitstellung von 100 Prozent Öko strom garantiert werden. In dem Seminar: Errichtung und Betrieb von E-Tankstellen an Kleinwasserkraftwerken am Freitag, 29. November 2019, durchgeführt von Kleinwasserkraft Österreich, werden die wichtigsten Fragen zur Errichtung und dem Betrieb von E-Tankstellen an Kleinwasserkraftwerken, etwa welche rechtlichen und finanziellen Fragen zu klären sind, welche Zusatzangebote für eine hohe Kundenfrequenz förderlich sind und vieles mehr, diskutiert. INTERNATIONALE MÄRKTE UND POLITISCHE ENTWICKLUNGEN IN DER EU Auch in diesem Jahr werden mit dem 3. Osteuropa-Wasserkraftforum und dem Seminar „Wasserkraft in Afrika und Lateinamerika“ internationale Märkte vorgestellt. Beim 4. Europäischen Wasserkraft-Verbändetreffen am 28. November stehen Europäische Projekte und Initiativen wie die Technology Roadmap im Fokus. Die Verbände treffen sich bereits zum 4. Mal in Salzburg, um sich aus-

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Einmal mehr ist die Stadt Salzburg Gastgeberin für das internationale Branchentreffen Renexpo Interhydro.

zutauschen und die Interaktion in Brüssel noch besser zu koordinieren. Ziel ist es, die Rolle der Wasserkraft in der EU deutlich zu stärken. Die European Renewables Energy Federation (EREF) informiert in ihrem Workshop am Freitag, 29.11. über aktuelle politische Entwicklungen in Europa wie die Wasserrahmenrichtlinie sowie die nationalen Energie- und Klimapläne. Auf dem internationalen Wasserkraft-Verbändestand, der so genannten Hydro Lounge, informieren die europäischen Verbände über ihre Aktivitäten und Neuigkeiten. WASSERKRAFT UND ÖKOLOGIE Wie sich Wasserkraft und Ökologie bestmöglich miteinander in Einklang bringen lassen, ist Inhalt der „7. Fachkonferenz: Gewässerökologisch verträglicher Wasserkraftausbau“. Die aktuelle Situation in verschiedenen Wasserkraft-Regionen, rechtliche Rahmenbedingungen, technische Vorgaben und neueste Entwicklungen beim Monitoring als auch Sonderthemen wie die Umweltgelder und umgesetzte Ausgleichsmaßnahmen in Südtirol werden hier vorgestellt. Im Block II „Wasserkraft im Einklang mit der Fischpopulation“ stehen besonders die The-

men Fischschutz, Fischableitung und Fischabstieg im Fokus. Am Nachmittag besichtigen die Teilnehmer gemeinsam das Salzachkraftwerk Salzburg/Lehen. ABWECHSLUNGSREICHES BESUCHERPROGRAMM Das Hydroforum in der Halle 10 bietet an beiden Tagen für die Messebesucher ein abwechslungsreiches Programm mit Vorträgen und Diskussionsrunden zu aktuellen Branchenthemen. Am Donnerstag, 28. November findet hier von 11.00 bis 12.30 die Eröffnung mit anschließendem Energie-Talk zum Thema „Die Wasserkraft braucht die Politik braucht die Wasserkraft“ mit renommierten Vertretern aus Politik und Verbänden statt. Darüber hinaus werden Details zu Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung von Wasserkraftanlagen, umgesetzte Projekte, Praxiserfahrungen, Anlagen-Komponenten und Innovationen vorgestellt. Die ausstellenden Firmen geben einen Überblick über ihre Produkte und Services. Den Abschluss bildet am Freitagnachmittag ein Panel zum Thema „Perspektiven der Wasserkraft im zukünftigen Energie-System“. Auf der Messe präsentieren über 100 namhafte Unternehmen und Institutionen die gesamte Wertschöpfungskette der Wasserkraft. Foto: Glanzer

Foto: www.Clearlens-images.de_pixelio.de

Veranstaltung

INFOS: 28.-29. November 2019 Ort: Messezentrum Salzburg, Am Messezentrum 1, 5020 Salzburg www.renexpo-hydro.eu www.messezentrum-salzburg.at

RÜCKFRAGEN BITTE AN: Christian Hannes Marx - Projektkommunikation T: +43 (0)662 2404-57 M: +43 (0)664 88 30 96 56 marx@messezentrum-salzburg.at

28.–29. November 2019

# RenexpoAustria / Renexpo.Austria www.renexpo-hydro.eu

Foto: Glanzer

Europäische Wasserkraftmesse mit Kongress European hydropower trade fair with conference

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ne im .

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Wirtschaft

SMALL HYDRO MOBILITY Aufgrund ihrer technischen Voraussetzungen eignen sich Kleinwasserkraftwerke optimal zur Bereitstellung von erneuerbarer Energie für eine 100% emissionsfreie Elektromobilität. Durch die Errichtung von E-Tankstellen bei Kleinwasserkraftwerken können die bestehende Netzinfrastruktur genutzt, Netzverluste minimiert und damit eine effiziente Bereitstellung von 100 Prozent Ökostrom garantiert werden. Über 1.400 Kleinwasserkraftwerke in Österreich sind für den Betrieb einer E-Tankstelle geeignet.

as Projekt von Kleinwasserkraft Österreich „Small Hydro Mobility“, das im Rahmen des Programms ‚Elektromobilität in der Praxis‘ des Klima- und Energiefonds beauftragt wurde, ist mittlerweile voll im Gange. Die Ziele im Projekt sind vielschichtig und sollen zur Beschleunigung der Markteinführung von Elektroautos dienen. Ein Teil davon ist eine technisch-wirtschaftliche Potentialermittlung zur Umsetzbarkeit von E-Tankstellen an Kleinwasserkraftanlagen. Die ermittelten Zahlen dienen in weiterer Folge dazu, einen deutlich sichtbaren Impuls für den Ausbau von Stromtankstellen an Kleinwasserkraftwerken zu setzten und damit auch den Ausbau der E-Mobilität zu unterstützen. GROSSES INTERESSE AN WORKSHOPS Neben der Bewusstseinsbildung in der Öffentlichkeit und bei relevanten Stakeholdern (Behörden, Politik, Wirtschaft, Verbände und NGOs, KEM-Manager) ist ein wesentlicher Teil auch die Durchführung von Workshops für KleinwasserkraftbetreiberInnen. So haben sich etwa bereits über 80 TeilnehmerInnen bei den ersten vier Workshops, die ein wesentlicher Teil des Projekts sind, informiert. Bei den Workshops wurden die wichtigsten Fragen zur Errichtung und dem Betrieb von E-Tankstellen erörtert, etwa welche rechtlichen und finanziellen Fragen zu klären sind oder welche Zusatzangebote für eine hohe Kundenfrequenz förderlich sind. Vertreten waren neben den KleinwasserkraftbetreiberInnen und Vereinsmitgliedern auch Vertreter von Ladesäulenanbietern, der Wirtschaft, der Politik sowie andere Interessenten. Auf Grund der aktuellen Marktsituation und der Kosten scheinen dabei Ladesäulen mit geringer Leistung (Wechselstrom mit max. 22 kW pro Ladepunkt) für Kleinwasserkraftanlagen besser geeignet zu sein. Dies liegt vor allem an den hohen Investitionskosten für Schnelllader in Kombination mit der noch geringen Marktdurchdringung von Elektroautos. Durch die geringe Leistung beim Laden mit Wechselstrom sollte eine längere Parkzeit möglich sein.

VOR-ORT-BERATUNGEN Im nächsten Schritt werden Anfang August die ersten der geplanten 14 kostenlosen Vor-Ort-Beratungen für KleinwasserkraftbetreiberInnen durchgeführt. Dabei soll überprüft werden, ob grundsätzliche die Errichtung einer E-Tankstellen bei der Kleinwasserkraftanlage machbar ist und dafür eine Wirtschaftlichkeit gegeben ist. Dabei werden die technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen beleuchtet und an Hand dessen mögliche Umsetzungsschritte vorgeschlagen. Die Ergebnisse aus der erfolgten Recherchearbeit und der Workshops sollen dabei einfließen. Die Auswahl der Kraftwerke wird aus den Ergebnissen der Potentialermittlung erfolgen. Inhalt der Beratung: • Vor-Ort Beratung • Bestandserhebung (technisch, rechtlich, wirtschaftlich) • Variantenanalyse unter Berücksichtigung der möglichen Ausbaugröße • Berichtserstellung inklusive Wirtschaftlichkeitsabschätzung Auf Grund der begrenzten Anzahl an möglichen Beratungen vor Ort geschieht die Abwicklung in zwei Stufen. Im ersten Schritt findet die Vorprüfung anhand der gemeldeten Informationen statt. Anschließend werden die am besten geeigneten Anlagen unter Berücksichtigung der Örtlichkeit ausgewählt. Es wird angestrebt, dass pro Bundesland mindestens eine Beratung durchgeführt wird. Nächste Termine für Workshops: • 03.10.2019 um 15:00 Uhr im Design Center Linz (Jahrestagung 2019) • 05.11.2019 um 18:00 – 21:00 Uhr in Feldkirch • 06.11.2019 um 14.00 – 17:00 Uhr in Hall in Tirol • 29.11.2019 um 10:00 Uhr im Messezentrum Salzburg (RENEXPO INTERHYDRO)

Wichtige Links: Anmeldung für eine E-Tankstellen Beratung: www.kleinwasserkraft.at/shm/ beratung/ Die Infobroschüre zum Projekt Small Hydro Mobility finden Sie unter:

www.kleinwasserkraft.at/shm Ansprechpersonen:

DI Thomas Buchsbaum-Regner

t.buchsbaum@kleinwasserkraft.at

Stefan Gamper, MSc

s.gamper@kleinwasserkraft.at

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Projekte

ie Gemeinde Tobadill auf 1.136 m Seehöhe und die im Tal gelegene Nachbargemeinde Pians zählen zu den jüngsten Gemeinden Tirols - zumal sie noch bis 1949 zusammengehörten. Nach der Trennung der beiden Gebiete musste Pians das Trinkwasser zur Gänze von außerhalb beziehen. Im Zuge des nun erfolgten Wasserversorgungsprojektes nahm die Gemeinde die Gelegenheit war, sich am Kraftwerksbau wirtschaftlich zu beteiligen. Durch diese Kooperation mit der Gemeinde Tobadill konnte Pians nun am Wasserrecht für die Flathquellen auf Tobadiller Gemeindegebiet partizipieren. Damit kann nun ein Großteil des Wasserverbrauches abgedeckt werden. Der notwendige Rest wird wie bisher von der am nördlichen Talhang befindlichen Gemeinde Grins bezogen. Oberhalb des Hochbehälters betrieb die Flath-Alm zuvor ein eigenes Inselkraftwerk zur Selbstversorgung. Als das Trinkwasserprojekt konkret wurde, verzichtete diese allerdings kulanter Weise auf ihr Wasserrecht. Im Gegenzug verpflichteten sich die

Im Zuge anstehender Sanierungsarbeiten an der Trinkwasserleitung realisierten die Tiroler Gemeinden Tobadill und Pians gemeinsam ein Trinkwasserkraftwerk und nutzen nun die Fallhöhe von 407 m zur Stromgewinnung.

Gemeinden, die Almwirtschaft an das Stromnetz anzuschließen. Sie wird heute mit grünem Strom aus der Trinkwasserkraftproduktion versorgt. GEMEINDEÜBERGREIFENDE ZUSAMMENARBEIT Die Idee, in Tobadill ein Trinkwasserkraftwerk zu realisieren, wurde in der Gemeinde schon seit 2010 intensiv diskutiert. Für die Ausführung lagen bereits unterschiedliche Varianten vor, die schlussendlich allesamt nicht zur Umsetzung kamen. „Ursprünglich war eine zweistufige Wasserkraftnutzung angedacht, die eine Turbine in Tobadill und eine weitere Turbine in Pians vorgesehen hät-

Dieser innovative Turbinentyp aus dem Hause Häny eignet sich besonders für den Einsatz in Trinkwassersystemen, da kein druckloser Unterwasserablauf nötig ist. Das abgearbeitete Quellwasser wird mit Hilfe eines Gegendrucks, der von einem Kompressor aufrecht erhalten wird, aus der Unterwasserkammer in die Hochbehälter gedrückt. Hier in Tobadill verarbeitet die Gegendruckturbine rund 144 m3/h und kommt dabei auf eine Maximalleistung von 155 kVA.

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te“, so Martin Auer, Bürgermeister von Tobadill und erklärt weiter: „Das hätte sich in finanzieller Hinsicht für keine der beiden Gemeinden gerechnet.“ Deshalb wurde auf eine gemeinsame Lösung mit einer Gegendruck-Turbine gesetzt. „Das ist für beide Gemeinden die mit Abstand beste Lösung“, zeigt sich Martin Auer zufrieden. „Mit dieser nun umgesetzten Variante wird sich die Investitionssumme von rund 1,1 Mio. Euro in 12 bis 13 Jahren amortisiert haben“, erklärt Auer weiter. Ab 2016 begannen die beiden Bürgermeister Martin Auer und Harald Bonelli gemeinsam an diesem zukunftsträchtigen Projekt zu arbeiten und gründeten dazu

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Nach knapp 10-monatiger Bauzeit ging letzten Juni das neue Trinkwasserkraftwerk in Tobadill im Bezirk Landeck in den Probebetrieb über. Grund und Auslöser für dieses 1,1 Mio. teure Projekt waren die anstehenden Reparaturarbeiten an dem Trinkwasserversorgungsnetz der 500-Seelen-Gemeinde im Tiroler Oberland. Die Gemeindevertreter von Tobadill und Pians entschieden sich, das bestehende Potenzial von rund 400 m Höhendifferenz von der Quellfassung bis zum Hochbehälter energietechnisch zu nutzen. Dank der 1-düsigen Gegendruck-Peltonturbine von Häny AG kann das abgearbeitet Wasser ohne Hebeanlage in den Hochbehälter weitergeleitet werden. Die ausgeklügelte Anlagensteuerung von Schubert Elektroanlagen GmbH ermöglicht dazu eine effiziente Regelung zwischen den einzelnen Kraftwerkskomponenten und dem örtlichen Trinkwassersystem. Die neue Anlage soll pro Jahr rund 810.000 kWh Öko-Strom ins öffentliche Stromnetz liefern und versorgt damit rund 240 durchschnittliche Haushalte.

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TOBADILL UND PIANS SETZEN AUF TRINKWASSERKRAFTWERK MIT GEGENDRUCKTURBINE

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WASSERRECHT WIRD AUFGETEILT Aufgrund des saisonal unterschiedlichen Wasserdargebots der sechs Flathquellen errichteten die Verantwortlichen im Maschinenhaus zwei Hochbehälter mit einem Fassungsvermögen von 396 m³. Die Konsenswassermenge ist wasserrechtlich auf insgesamt maximal 40 l/s festgelegt. Das Wasserrecht wurde bis 2055 – als für 35 Jahre erteilt. Die 40 l/s werden zwischen den Gemeinden im Verhältnis von 3 zu 1 aufgeteilt. Konkret erhält Tobadill also bis zu 30 l/s und Pians bis zu 10 l/s für ihre kommunale Trinkwasserversorgung. TURBINE STEHT UNTER DRUCK Das Herzstück der neuen Anlage ist eine ver tikal verbaute Gegendruck-Peltonturbine, hergestellt, geliefert und montiert von der österreichischen Dependance des Schweizer Unternehmens Häny GmbH mit Sitz in Jona. Die österreichische Häny-Niederlassung befindet sich im steirischen Wundschuh. Die Gegendruck-Peltonturbine ist eine Innovation aus dem Hause Häny, welche die Vorteile der Pumpturbine und der klassischen Peltonturbine in sich vereint. Die besondere Bauart dieser Freistrahlturbine wurde speziell für den Einsatz in Rohrsystemen entwickelt und ist

Die gesamte Wasserversorgungsanlage der Gemeinde Tobadill/Pians wurde mit einem Leitsystem von Schubert ausgerüstet, welches eine Fernsteuerung und Kontrolle des Versorgungssystems und der Turbine ermöglicht.

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den Wasserverband Tobadill-Pians, der sich fortan als Betreiber für das Trinkwassernetz und das neue Kraftwerk verantwortlich zeigt. Für die Finanzierung haben sich die Gemeinden auf 50:50 geeinigt, da die Sanierung der seit 1956 bestehenden Trinkwasserleitung ohnehin notwendig gewesen wäre. Die Gemeinden teilten sich somit die Kosten über 340.000 Euro für die neue Trinkwasserleitung und die restlichen 770.000 Euro für den Kraftwerksbau, die Mehrkosten der Druckleitung wurden über den Wasserverbund finanziert.

Projekte

damit prädistiniert für den Einsatz bei Trinkwasserversorgungssysteme. Diese Turbinenbauart hat den Vorteil, dass das abgearbeitete Wasser keinen drucklosen Auslauf benötigt, sondern transportiert das Triebwasser mit Hilfe eines Druckluftpolsters weiter. Ein kleiner Kompressor sorgt für den ständigen Überdruck in der Turbinenkammer. Die dazu verwendete Druckluft, die mit dem Wasser in Berührung kommt, wird entsprechend gefiltert. Die ausgeklügelte Maschine ist äußerst wartungsarm und deshalb sehr langlebig. Im Hinblick auf ihre Trinkwassertauglichkeit sind sämtliche Bauteile aus rostfreiem Stahl gefertigt und verfügen über eine europäischen Lebensmittelzulassung. Als Stromwandler fungiert ein Synchron-Generator aus dem Hause Hitzinger mit einer Nenndrehzahl von 1.500 U/min. und einer Leistung von 155 kVA. Nach der Turbinierung fließt das Triebwasser in die beiden Reservoire mit einem Fassungs vermögen von zusammen knapp 400 m³.

Bevor das Wasser in das Trinkwassersystem geleitet wird, passiert es entsprechend der Hygienebestimmungen eine UV-Entkeimungsanlage. Das abgearbeitete Wasser, das nicht den Weg in die Trinkwasserleitung findet, wird per Überlauf zurück in den Flathbach geleitet. EFFIZIENTE STEUERUNG Die gesamte Steuerungs- und Regeltechnik wurde von Schubert Elektroanlagen GmbH geliefert und verbaut. Der weltweit agierende Komplettanbieter für elektrotechnische Anlagen und Steuerungssysteme legt bei seinen Ausführungen großen Wert auf eine effiziente Ansteuerung der einzelnen Systemkomponenten. Die Steuerung wurde so konzipiert, dass die kommunale Wasserversorgung selbst bei Systemausfällen, wie Stromausfall oder Leckagen, gewährleistet ist. Im Anlassfall wird das Wasser über ein Verschlussorgan in den Bypass mit einem integrierten Druckminderer geleitet. Auf diese Weise werden die Bewohner

Technische Daten: • Bauart: Trinkwasserkraftwerk (TWKW) • Bruttofallhöhe: 407 m • Ausbauwassermenge: 40 l/s • Engpassleistung: 155 kW • Regelarbeitsvermögen: 810.000 kWh • Turbine: 1-düsige Gegendruck-Peltonturbine • Hersteller: Häny AG Grafik: Schubert

• Generator: Synchrongenerator • Hersteller: Hitzinger • Steuer- und Regeltechnische Ausführung: Schubert Elektroanlagen GmbH • Länge der Druckleitung: 1,4 km • Investitionssumme: 1,1 Mio. Euro Auf dieser Schrittkette sind alle Messdaten sowie der aktuelle Status der Schalt- und Regelorgane dargestellt. Das betrifft sämtliche Systemkomponenten der Trinkwasserversorgung als auch die der Turbine.

• Inbetriebnahme: Juni 2019

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Der im Maschinenhaus integrierte Hochbehälter dient der Gemeinde Tobadill, er besteht aus zwei Reservoirs mit einem Fassungsvermögen von insgesamt 396 m3. Der Hochbehälter für Pians befindet sich auf Pianser Gemeindegebiet und ist etwas tiefer situiert. Ein ausgeklügeltes System garantiert die Trinkwasserversorgung über das ganze Jahr – auch bei Systemstörungen oder Stromausfall.

weiterhin mit frischem Trinkwasser versorgt. Die angesteuerten Komponenten zur Regelung der Anlage sind der Hauptschieber, der Hauptschieber-Bypass, die Düse an der Turbine und der Bypass, der bei einem Turbinenausfall in Aktion tritt. Alle Daten und Messgrößen können auch über mobile Endgeräte ausgelesen und verändert werden. DRUCKLEITUNG IN 2 MONATEN VERLEGT Mit dem Anrücken des 15- bis 20-köpfigen Verlege-Teams begannen am 20. August vergangenen Jahres die Bauarbeiten am Kraftabstieg. Die ersten 300 m der 1.700 m langen Strecke mussten wegen des geringen Gefälles als Freispiegelleitung DN 300 ausgeführt werden. Für die restliche 1.400 m lange Leitung verbaute das Verlege-Team Gussrohre der Dimension DN200 mit einer Druckklassifizierung von bis zu 60 bar. „Die Arbeiten erfolgten in einem Arbeitsgang. Diesbezüglich wurde mit Hilfe zweier Schreitbagger zuerst der Boden aufgemacht, dann das Rohr und die notwendigen Kabel eingelegt, eingesandet und anschließend die vorgeschriebenen Entwässerungsgräben und Tonbettungen angelegt“, erklärt Auer. Unmittelbar danach konn

te gleich wieder zugeschüttet und aufgeräumt werden. Aufgrund der günstigen Witterung und des trockenen Bodens wurden die Verlegearbeiten für die Druckleitung sehr zügig, ohne besondere Schwierigkeiten und gänzlich unfallfrei bis 25. Oktober letzten Jahres abgeschlossen. „Aufgrund des massiven Schneefalls musste der Bau des Maschinenhauses mit den beiden Hochbehältern auf das diesjährige Frühjahr verschoben werden“, so Auer weiter. Beim Maschinenhaus selbst wurde zuerst die bestehende Zufahrtsstraße für die LKW-Anlieferungen verstärkt, bevor mit dem Bau des Krafthauses begonnen werden konnte. Nach den Erdbewegungen folgten die Schalungsund Betonarbeiten. Für die Einbringung der Turbine wurde ein entsprechendes Loch in die Betondecke geschnitten, wodurch die Einzelteile der Turbine und sämtliche Leitungsteile eingehoben wurden. Anschließend baute man die Turbine wieder zusammen, montierte den Generator und andere Bauteile des Kraftwerks. Die langlebige und lebensmittelechte Edelstahl-Verrohrung wurde ebenfalls an Ort und Stelle zusammengesetzt und verschweißt. Die erste Inbetriebnahme der Anlage erfolgte letzten Juni.

ERFOLGREICHER ABSCHLUSS DES PROJEKTES „Mit diesem Projekt haben wir mehrere Probleme gleichzeitig beseitigen können. Zum einen brauchten wir eine neue Lösung für unser Trinkwassersystem und zum anderem nutzen wir jetzt den Niveauunterschied zwischen dem Quellschacht und dem Hochbehälter“, erklärt Auer. Mit der Fallhöhe von 407 m und einem Schluckvermögen von maximal 144 m³/h ist die neue Anlage insgesamt auf eine Jahresproduktion von rund 810.000 kWh ausgelegt. „Nach den bisherigen Messdaten könnte dieser Wert voraussichtlich sogar leicht übertroffen werden“, zeigt sich Martin Auer auch hoch erfreut über die gute Zusammenarbeit aller Beteiligten und lobt abschließend die Partner, die zum Gelingen dieses Projektes beigetragen haben. Mit dem Gemeinschaftsprojekt gehen die Gemeinden Tobadill und Pinas mit gutem Beispiel voran und zeigen auf, wie man auch als kleine Gemeinde eigene Ressourcen effizient für eine umweltfreundliche Stromproduktion nutzen kann. Foto: zek

Foto: zek

Projekte

Für die Kraftableitung wurde ein Kabel unterirdisch über eine Länge von 150 m in Richtung Ortskern verlegt. Entsprechend den Umweltauflagen wurden sämtliche Eingriffe in die Natur fachgerecht rekulitviert.

HÄNY AUSTRIA GMBH - Pumpen, Turbinen und Systeme Forster Straße 18 A-8142 Wundschuh Tel.: +43 (0) 3135/57 990 Fax: DW 4

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Technik

THERMISCHE PUMPSPEICHERKRAFTWERKE Pumpspeicherkraftwerke sind das robuste Nonplusultra für ausgeglichene und stabile elektrische Energiesysteme, denn sie stellen nicht nur auf Knopfdruck Energie bereit und regeln Schwankungen im elektrischen Netz aus, sondern sorgen auch für die wichtige Netzstützung. Unterirdische Pumpspeicherkraftwerke werden zum vielversprechenden Ansatz für die Bewältigung verschiedener Herausforderungen des ökologischen Zeitalters und ermöglichen zudem topographieunabhängige und vollkommen neue, multifunktionale Anlagenkonzepte. Thermische Pumpspeicherkraftwerke, als elektrisch und thermisch vereinte Energiespeicher, bilden die innovative technologische Evolution für eine universelle und ressourceneffiziente Energieversorgung. Im vorliegenden Artikel wird ein Überblick des aktuellen Forschungsstands über unterirdische Pumpspeicherkraftwerke am Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft an der Technischen Universität Graz gegeben, wobei der Fokus auf die neu entwickelte, duale Energiespeicherung gelegt wird. *Fachbeitrag von DI Franz Georg Pikl, DI Wolfgang Richter und Prof. Dr. Gerald Zenz, Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, TU Graz.

eit über 100 Jahren sind Pumpspeicherkraftwerke unabdingbares und zuverlässiges Rückgrat des elektrischen Energiesystems. Aufbauend auf dem bewährten Prinzip der hydroelektrischen Potenzialspeicherung werden Pumpspeicherkraftwerke stets an die veränderlichen Bedürfnisse der Elektrizitätswirtschaft angepasst, wodurch sie mit hochflexiblen Betriebsweisen auch den Herausforderungen einer zusehends erneuerbar basierten, intermittierenden Primärenergieerzeugung gerecht werden. Mit der notwendigen Ökologisierung und Dekarbonisierung der Energiewirtschaft, der Industrie und des Transportsektors steigt zudem der Bedarf an jederzeit abrufbarer Kraftwerksleistung und effizient gespeicherter elektrischer Energie. Am thermischen Sektor sind Energiespeicher von ebenso zentraler Bedeutung, um den klima- und umweltgerechten Energieumbau zu ermöglichen. Unter anderem sind großtechnische saisonale Wärmespeicher die forcierte Technologie für die bedarfsgerechte Fernwär-

Bild 1: Vision eines großtechnischen thermischen Pumpspeicherkraftwerks zur allumfassenden und effizienten Energieversorgung ganzer Städte und deren peripheren Umgebung. (© Franz Georg Pikl)

meversorgung von urbanen Gebieten und Städten. Aufgrund idealer thermischer Eigenschaften des Wassers spielt auch hier der natürliche Energieträger eine tragende Rolle. Hocheffizient ist die seit Jahrzehnten erprobte Heißwasser-Wärmespeicherung in großvolumigen, unausgekleideten Felskavernen mit saisonalen Wirkungsgraden von über 90 Prozent. Es ist naheliegend, die Vorteile beider etablierter hydraulischer Energiespeichertechnologien durch die energetische Doppelnutzung des Wassers in sogenannten thermischen Pumpspeicherkraftwerken zu vereinen. Zusammen mit physikalischer Vernetzung von elektrischer und thermischer Energieinfrastruktur erlaubt diese technologische Errungenschaft die sektorenübergreifende Kopplung von verschiedenen erneuerbaren Primärenergieerzeugern mit diversen Energieabnehmern zur nachhaltigen und gesamtintegrativen Energieversorgung. UNTERTÄGIGE PUMPSPEICHERKRAFTWERKE Zentrales Fundament der entwickelten Kombination ist die vollkommen unterirdische

Errichtung von Pumpspeicherkraftwerksanlagen mit geschlossenem Wasserkreislauf. Die Unabhängigkeit gegenüber topographischen und geographischen Gegebenheiten ermöglicht nicht nur die standortvariable Errichtung in vorab erkundeten, geeigneten geologischen Gebieten in Tallagen bzw. in der peripheren Umgebung von Ballungsräumen und Städten, sondern erleichtert auch die Erschließung und die Logistik für den Bau und den Betrieb. Die Nähe zu vorhandenen Energienetzen und Energieinfrastruktur stellt eine einfache und wirtschaftliche Eingliederung in das Bestandssystem sicher, wobei unter Umständen eine direkte Integration ins Niederspannungsnetz eine Option darstellt. Die übereinanderliegende, unterirdische Anordnung der oberen und unteren Speicherbauwerke erlaubt eine kompakte Ausführung der Pumpspeicheranlage mit einem, primär auf den Druckschacht als direkte vertikale Verbindung reduziertem Triebwassersystem. Die kurze Lotschachtverbindung zwischen Speicherkavernen und Maschinenkaverne, so-

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Technik wie große, bei unterschiedlichen Stauspiegellagen auch wenig veränderliche Fallhöhen vermindern zudem sämtliche Beschleunigungsvorgänge des Betriebsdurchflusses drastisch, wodurch kurze hydraulische Anlaufzeiten die Regelfähigkeit stark begünstigen und sich auch die dynamischen Kräfte auf die Maschinensätze vermindern. Mit der Realisierung von sehr großen, und von topographischen Gegebenheiten unabhängigen Potenzialdifferenzen können sowohl auszubrechende Hohlraumvolumina, als auch die Dimensionen der Triebwasserführung, sowie die der Maschinen für festgelegte Speicherkapazitäten bzw. installierte Kraftwerksleistungen signifikant vermindert werden. Dadurch werden Investitionen und die Wirtschaftlichkeit von Projekten optimierbar und gezielt steuerbar. Die optionale zwei- gegebenenfalls auch mehrstufige Ausführung ermöglicht außerdem die nahezu uneingeschränkte Skalierbarkeit von Pumpspeicherkraftwerken in die Tiefe, sodass mit der nun zusätzlichen seriellen Stufenaufteilung, neben der üblichen Parallelschaltung von Maschinensätzen in den Kraftstationen, auch erhöhte flexible Betriebsweisen der Gesamtanlage einhergehen. Außerdem wird maximale Umwelt- und Naturverträglichkeit über den gesamten Lebenszyklus gewährleistet. Wertvolle oberirdische Flächen und Naturräume bleiben unberührt, mit dem künstlich geschaffenen Wasserkörper wird nicht in den natürlichen Wasserhaushalt sowohl von Grund- als auch Oberflächenwässern eingegriffen, noch spielen Schwall- und Sunkerscheinungen oder Auswirkungen von Thermopeaking als gewässerökologische Beeinträchtigungen eine Rolle. Der geschlossene, von natürlichen Gewässern und der obertägigen Biosphäre entkoppelte unterirdische Wasserkreislauf schließt den Sedimenteintrag, Verlandungen und Verdunstungsverluste vollkommen aus und sichert gleichbleibenden Speicherinhalt, sowie uneingeschränkten Betrieb über die gesamte Lebensdauer. Der Kraftwerksbetrieb ist außerdem frei von Emissionen jeglicher Art. THERMISCHE PUMPSPEICHERKRAFTWERKE Basierend auf der unterirdischen Errichtung werden die energetisch hybrid genutzten Pumpspeicherkraftwerke für bis zu 90 °C heiße Wassertemperaturen technisch und hydraulisch ausgelegt, denn die gegenüber konventioneller Ausführung von Wasser kraftanlagen hohen Betriebstemperaturen des Fluids bedingen mechanische Beanspruchungen beziehungsweise physikalisch veränderte Wassereigenschaften. Das hohe Temperaturniveau wird mit der Vernetzung von verschie-

Bild 2: Gegenüberstellung der spezifischen Investitionen von Pumpspeicherkraftwerksanlagen mit leistungsspezifischen [€/kW] und arbeitsspezifischen Kosten [€/kWh]; bezogen auf die installierte Turbinenleistung und den nutzbaren Energieinhalt des einmalig vollgefüllten Oberbeckens. Preisbasis 2018 (© Franz Georg Pikl)

denen Wärmequellen über Fernwärmeübertragungsleitungen und der effizienten Wärmepumpentechnologie erreicht, wobei Ein- und Ausspeichervorgänge thermischer Energie mit Wärmetauschern beziehungsweise Sekundärsystemen erfolgen. Die umgebenden Gebirgsbereiche der heißwasserbeaufschlagten Bauwerke sind nicht nur natürliche Wärmedämmung und schützen vor äußeren Einflüssen, sondern sind auch zusätzliche und beachtliche wärmespeichernde Massen. Der Luftdruckausgleichsschacht stellt konstanten Luftdruck im Speicherkavernensystem unabhängig von den Staupegeln sicher und das geschlossene Luftsystem verhindert Wärme- und Verduns tungsverluste an die Umwelt. Der Luftstrom ausgleichender Luftmassen zwischen den Speichern kann mit einer bidirektional anströmbaren Luftturbine zur additionalen Energiegewinnung genutzt werden. Untertägige Heißwasser-Pumpspeicherkraftwerke mit geschlossenem Wasserkreislauf ermöglichen darüber hinaus die energetische Nutzung von hydraulischen Strömungsverlusten des Kraftwerkbetriebs. Denn die größtenteils in Wärme resultierenden Reibungsverluste werden ohne weitere Betriebseini

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richtungen verlustfrei direkt für die thermische Energiespeicherung verwertbar, wodurch der Gesamtwirkungsgrad des Heißwasser Pumpspeichers auf über 98 Prozent in Bezug auf die elektrische Energie gesteigert werden kann. Die Wärmespeicherung erfolgt aber nicht nur im Wasserkörper und in den umgebenden Gebirgsbereichen der Speicherkavernen, sondern auch im verbleibenden Hohlraumvolumen des Speicherkavernensystems. Vergleichsweise geringe Mengen hochtemperierten Wassers werden dazu aus dem Pumpspeichersystem entnommen, um daraus mit energieeffizienten Technologien, insbesondere Hochtemperatur-Wärmepumpen, Wasserdampf zu erzeugen, der anschließend im Hohlraumvolumen der unterirdischen Speicherbauwerke, unabhängig von den anderen Energiespeichermöglichkeiten, vorgehalten wird. Aufgrund des energieintensiven Phasenüberganges können beträchtliche thermische Energiemengen in der Gasphase des Wassers gespeichert werden, die über einen eigenen geschlossenen Kreislauf sowohl für Industrieprozesse als auch für das regenerative Beheizen von Gewächshäusern zur lokalen, jahreszeitlich unabhängigen Nahrungsmittelproi

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Foto: Verbund/Manuel Brenter

Franz Georg Pikl will mit seinem hochinteressanten Konzept die Effizienz von Pumpspeicherkraftwerken erheblich steigern.

duktion eingesetzt werden können. Rückläufiges Kondensat kann für weitere Heizzwecke verwendet werden, bevor es letztlich wieder dem Pumpspeichersystem zugeführt wird. In untertägigen Kaltwasser-Pumpspeicherkraftwerken, dem Pendant zur Heißwasser-Innovation, wird der Wasserkörper, nun umgekehrt, mit Kältemaschinen auf etwa 0 °C gekühlt. Über Fernkälteübertragungsleitungen kann in entsprechenden Regionen großtechnisch Kälte u.a. zur Raumkühlung bereitgestellt werden. Die Kombination von Pumpspeichern mit Wärme- und Kältespeichersystemen ermöglicht eine flexible Anpassung an die jeweiligen geographischen und versorgungstechnischen Bedürfnisse.

FAZIT UND AUSBLICK Für die unabdingbare und schnellstmögliche Umstellung aller energiezehrenden Sektoren auf effiziente Nutzung erneuerbarer Primärenergieträger sind Energiespeicher unerlässliche Schlüsseltechnologie. Die entwickelte, großtechnische und umweltfreundliche Speichertechnologie ermöglicht durch die interdisziplinäre Vereinigung Synergien durch die gesamtsystematische Interoperabilität des Energiesystems wirtschaftlich und effizient nutzbar zu machen. Mit der Vereinigung etablierter und verfügbarer Technologien können nicht nur neue ökonomische Potenziale erschlossen werden, sondern regenerative Energien für verschiedenste Anwendungszwecke und Energiesektoren höchst effizient aus einem fusionierten hydraulischen Energiespeicher zur Verfügung gestellt werden. REFERENZEN •Pikl, F. G. (2017). Kombination der Pumpspeichertechnologie mit thermischer Energiespeicherung. Masterarbeit. Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Technische Universität Graz. •Pikl, F. G. et al. (2019). Großtechnische, wirtschaftliche und effiziente untertägige Energiespeicher. Geomechanics and Tunnelling 12 (2019), No. 3, S. 251 - 269. Hauptautor Franz Georg Pikl ist Universitätsassistent und Dissertant an der TU Graz und beschäftigt sich insbesondere mit von ihm und seinem Team entwickelten thermischen und synergetischen Pumpspeicherkraftwerken. Er ist unter der E-Mail franz.pikl@tugraz.at erreichbar und steht für Fragen und Anregungen gerne zur Verfügung. Foto: Salzburg AG

WIRTSCHAFTLICHKEIT Unterirdisch errichtete Pumpspeicherkraftwerke weisen bei hochwertiger Auslegung, regelmäßiger Wartung und konsequenten Instandhaltungsarbeiten technisch unbegrenzte Lebensdauern auf. Sie sind beständige Vermögenswerte eines sich stets wandelnden Energiesystems mit steigendem Energiebedarf. Untersuchungen zeigen, dass neue und

vollständig unter Tage projektierte Pumpspeicherkraftwerksanlagen nicht nur sehr kosteneffizient realisiert werden können, sondern auch wirtschaftlicher sind als die konventionelle Alternative mit oberirdischen Speichern (Bild 2). Ausschlaggebend dafür ist, dass bei vorgegebenen Investitionsvolumina durch adaptierbare und sehr große Fallhöhen gezielt wirtschaftlich maßgeschneiderte Anlagenkonzepte ausgeführt werden können. Eine besonders ökonomische Option bietet zudem das unterirdische Pumpspeicher-Upgrade von bestehenden, obertägigen Speichern durch tiefliegende Speicherkavernen, um eine signifikante Erhöhung des Energieinhalts herbeizuführen und gleichzeitig bereits vorhandene Speicherpotenziale effizient zu erschließen. Die neuen, multienergetischen Pumpspeicherkraftwerke erfahren durch die innovative Kombination mit thermischer Energiespeicherung bei nahezu unverändertem Ressourcenverbrauch gegenüber klassischen Pumpspeicherkraftwerken durch den signifikant gesteigerten Energieumsatz einen bedeutenden gesamtökonomischen Wertzuwachs, der

nicht nur in markant reduzierten arbeitsspezifischen Investitionskosten resultiert (Bild 2).

Bau der Speicherkaverne Nassfeld im Gasteiner Tal als Erweiterung des bestehenden oberirdischen Speichers im Jahr 2006: Ein wegweisendes Beispiel der zukunftssichernden, wirtschaftlichen und naturverträglichen Bauweise von Speicherbauwerken für unterirdische Pumpspeicherkraftwerksanlagen.

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Seit mehr als zwanzig Jahren ist Seal Maker Innovator für die Dichtungsindustrie. Im kleinen Rahmen gestartet ist Seal Maker heute international tätig und bietet weltweit Lösungen für die Dichtungsindustrie und im Dichtungsbereich an. Die Schwerpunkte reichen von CNC-Drehmaschinen mit unterschiedlichen Dimensionen über eine breite Vielfalt an Halbzeugen bis zu Dichtungen in verschiedensten Größen. Speziell in der Dichtungsproduktion hat sich Seal Maker in den letzten Jahren - dank individueller Produktionsmöglichkeiten - einen Namen gemacht. SCHLÜSSELFAKTOR KUNDENANFORDERUNG Insbesondere im Segment „Special Industries“ werden die Seal Maker Experten immer wieder vor neue, einzigartige Herausforderungen gestellt. Ob im Bergbau, in der Zement-, Marine- oder Metallindustrie oder auch im Bereich Wasserkraft – die Anforderungen, die in diesen Industriezweigen an Dichtungen gestellt werden, sind in der Regel sehr individuell. Die Abstimmung mit dem Auftraggeber daher ein wichtiger Schlüsselfaktor. Gemeinsam mit Partnern und dem Endkunden definiert das Seal Maker Product Management Seals die detaillierten Ansprüche, denen die jeweilige Dichtung genügen muss. Von Verschleißeigenschaften bis zum Anpressdruck der Dichtflächen gilt es, diverse Faktoren in das Produktdesign mit einzubeziehen. Seal Maker ist somit von Anfang an Teil des Prozesses und kann sein über viele Jahre hinweg aufgebautes Know-how einfließen lassen. Das stellt eine optimale Abstimmung wichtiger Einflussfaktoren wie Dichtungsmaterial, Profil, Systemdruck, Temperatur, Geschwindigkeit und mehr sicher. Ziel ist dabei stets die bestmögliche Dichtungs-

Dank innovativer Schweißtechnologie werden Dichtungen in unterschiedlichsten Ausführungen und bis zu mehreren Metern Durchmesser gefertigt.

Fotos: Seal Maker

SEAL MAKER - PARTNER FOR SUCCESS

lösung für den Kunden zu entwickeln und zu produzieren. Daher führt Seal Maker im Vorfeld zur Produktion auch Finite Elemente Messungen (FEM) durch, die die realen Bedingungen der Dichtung im tatsächlichen Einsatz simuliert. Ebenso können auf dem unternehmensinternen Prüfstand Hochdrucktests zur Überprüfung von Eigenschaften durchgeführt werden.

kommt. Bei Bedarf können durch die Seal Maker Experten Montagen und Schweißungen beim Kunden vor Ort umgesetzt werden. Mit dem großen Vorteil, dass die bestehende, zu reparierende Anlage nicht vollständig demontiert werden muss. Dies hilft Kunden bei der Reparatur Zeit und Geld zu sparen und die Anlage ist rasch wieder funktionsfähig.

INDIVIDUELL UND FLEXIBEL Wesentlicher Teil der Seal Maker Unternehmensphilosophie ist die Erfüllung individueller Dichtungslösungen. Die Herstellung von Dichtungen – von Einzelstücken bis zur Serie – ist einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren des Unternehmens. Ergänzt wird dies durch eine hohe Flexibilität bei Produktion und Montage. Die hausinternen Experten des Product Management Seals setzen sich regelmäßig mit den neuesten Entwicklungen bei Materialien, Technologien und in der Dichtungsproduktion auseinander und erweitern das eigene Know-how laufend. So wurde auch die spezielle Seal Maker Schweißtechnologie entwickelt. Dank dieser können Dichtungen in großen Dimensionen mit mehreren Metern Durchmesser problemlos hergestellt werden. Ohne dass es dabei zu Einbußen bei ihren Eigenschaften

RASCHE PROBLEMLÖSUNG Da Maschinenausfälle in der Regel mit ungeplanten Stehzeiten, Produktionsausfällen und somit negativen Kostenfaktoren verbunden sind, ist eine zeitnahe Problemlösung auch im wirtschaftlichen Sinne notwendig. Seal Maker besitzt sowohl im burgenländischen Headquarters, in der steirischen Niederlassung in Kapfenberg als auch bei Partnern umfangreiche in-house Maschinenparks. Diese ermöglichen die kurzfristige und rasche Produktion von Dichtungen – auch von Einzelstücken. Bei einer Seal Maker Produktion profitieren Kunden somit von kurzen Lieferzeiten und damit einhergehend einer raschen Reparatur. Die Reduktion von Stehzeiten im Reparaturfall ist ein wichtiger Beitrag von Seal Maker für seine Kunden und hilft diesen dabei, negative Kosteneffekte zu minimieren.

Montagen und Schweißungen können von den Seal Maker Experten auch direkt vor Ort durchgeführt werden. So werden Stillstandszeiten minimiert.

Seal Maker ist ein kompetenter Partner für individuelle Dichtungslösungen und gilt als erfahrener Problemlöser bei speziellen Kundenanforderungen.

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Am Lippenannerlwehr an der Alm in Oberösterreich gelangen die Gewässerbewohner über eine innovative 2-Kammern-Organismenwanderhilfe neben der Restwasserschnecke ins Ober- und Unterwasser.

Fotos: FISHCON

Technik

INNOVATIVE 2-KAMMERN-ORGANISMENWANDERHILFE BEWÄHRT SICH AN DER OBERÖSTERREICHISCHEN ALM Am Lippenannerlwehr im oberösterreichischen Grünau im Almtal wandern Gewässerbewohner seit rund acht Monaten durch ein neu entwickeltes Schleusensystem der FISHCON GmbH zwischen Ober- und Unterwasser. Im Zuge der Erneuerung der Wehranlage wurde die innovative 2-Kammern-Organismenwanderhilfe anstelle eines ursprünglich geplanten Schlitzpasses Ende 2018 installiert. Nach dem Funktionsnachweis der ersten Versuchsanlage, der schon 2017 im Rahmen eines Forschungsprojekts gemeinsam mit der Universität für Bodenkultur Wien ermittelt wurde, hat sich das System bei seinem ersten Praxistest im freien Gewässer seit der Inbetriebnahme hervorragend bewährt. Die genial-einfache Konstruktion besteht grundsätzlich aus einem Zweikammersystem mit hydraulischer Verschaltung, das sowohl Fischen als auch schwimmschwachen Lebewesen den Aufund Abstieg zwischen Gewässerhindernissen ermöglicht. Im Vergleich zu baulich aufwendigen Schlitz- oder Beckenpässen kann das werksseitig zusammengebaute FISHCON-System innerhalb kürzester Zeit montiert und in Betrieb genommen werden, darüber hinaus benötigt die Schleuse wesentlich weniger Einbaufläche. Mit einer speziellen Mikroturbine, die im permanent durchspülten Verbindungsrohr der beiden Kammern eingebaut werden kann, ist die Konstruktion sogar in der Lage Strom zu produzieren. Bereits im kommenden Jahr wollen die Entwickler Bernhard Mayrhofer und Alkisti Stergiopoulou ihr in vielerlei Hinsicht überzeugendes Konzept als hochinteressante Alternative zu herkömmlichen Fischwanderhilfen am Markt einführen.

m die 60 Kleinwasserkraftwerke sorgen aktuell im oberösterreichischen Salzkammergut an der Alm, einem 48 km langen glasklaren Abfluss des Almsees, für umweltfreundliche Stromgewinnung. Schon seit dem 16. Jahrhundert wurden die Alm und ihre zahlreichen Nebenzuflüsse für den mechanischen Antrieb von Getreidemühlen verwendet. Durch regulatorische Eingriffe für den Hochwasserschutz und dem Anlegen von Mühlbächen oder Ausleitungsstrecken für die Wasserkraftnutzung hat sich der natürliche Gewässerverlauf historisch entsprechend verändert. Aktuell beeinträchtigen rund 50

Das richtungsweisende Konzept zur Herstellung ökologischer Durchgängigkeit stellt im Vergleich zu herkömmlichen Schlitz- oder Beckenpasssystemen eine nicht nur preislich interessante Alternative dar.

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Technik Querbauwerke das ökologische Gewässerkontinuum zwischen dem Gewässersprung und der Einmündung in die Traun, eine Vielzahl dieser Bauten ist für Fische nicht passierbar. Bei der Revitalisierung des Almkraftwerks von Karl Platzer im Gemeindegebiet von Grünau im Almtal wurde die Durchgängigkeitsthematik auf vorbildliche Art und Weise angegangen. In maschineller Hinsicht wird die bestehende Kaplan-Rohrturbine (Maximalleistung 200 kW) um eine StreamDiver-Turbine ergänzt. Der von Voith/Kössler speziell für Kleinkraftwerke entwickelte Maschinensatz wird noch dieses Jahr im Spülkanal des Krafthauses installiert. Mit dem im Betrieb komplett überspülten StreamDiver stehen der Anlage zukünftig zusätzliche 130 kW an Engpassleistung zur Verfügung. RESTWASSERSCHNECKE ERZEUGT STROM Am sogenannten Lippenannerlwehr, an dem die Alm mittels Wehrklappe aufgestaut und ausgeleitet wird, sind die Umbauarbeiten bereits seit Monaten weitgehend abgeschlossen. Im Zuge der Revitalisierung wurden sowohl Betonbau als auch Stahlwasserbaukomponenten umfassend adaptiert, wodurch sowohl Optimierungen für die Hochwasserabfuhr als auch die Stauhaltung erreicht wurden. Damit das beträchtliche Energiepotential von bis zu 2,1 m³/s Restwassermenge nicht für die Stromgewinnung verloren geht, entschied sich Betreiber Karl Platzer, der hauptberuflich ein IT-Unternehmen (www.zentro.at) betreibt, für den Einbau einer Wasserkraftschnecke: „Wir haben bereits an der Wehranlage unseres zweiten Kraftwerks eine Wasserkraftschnecke im Einsatz und sind damit sehr zufrieden. Somit ist die Entscheidung für den Einbau einer weiteren Schneckenturbine der niederländischen Firma Spaans Babcock hier am Standort Lippenannerlwehr nicht schwer gefallen.“ Neben dem Leistungsplus von bis zu 25 kW ermöglicht die langsam drehende Restwasserschnecke den Fischen auch eine direkte Abstiegsmöglichkeit ins Unterwasser. INNOVATIVES SCHLEUSENSYSTEM VERDRÄNGT SCHLITZPASS Für die Herstellung einer Fischaufstiegsmöglichkeit am Wehr war ursprünglich die Errichtung eines technischen Schlitzpasses vorgesehen. Dies änderte sich durch einen Fachartikel über eine neuartige Fischschleuse, über den Betreiber Karl Platzer auf das System der FISHCON GmbH aufmerksam wurde. „Ich habe eine Schwäche für neue Technologien und freue mich, wenn ich innovative Ideen auf diese Weise unterstützen kann. Ähnlich wie im Jahr 2004 bei der Entscheidung für die Installation der ersten Was-

2017 konnte im Rahmen eines mit der Universität für Bodenkultur Wien durchgeführten Forschungsprojekts der Funktionsnachweis an der Versuchsanlage erbracht werden.

serkraftschnecke in Österreich hat uns auch dieses Mal das einfache und durchdachte Konzept der Fischschleuse überzeugt.“ FISHCON-Geschäftsführer Bernhard Mayrhofer schätzt sich im Gegenzug glücklich, dass sein System an der Pilotanlage an der Alm einer ausgiebigen Bewährungsprobe unter realen Bedingungen unterzogen wird. Das Konzept der 2-Kammern-Organismenwanderhilfe wurde von Mayrhofer, der sich in seinem beruflichen und universitären Werdegang ausgiebig mit Fischaufstiegsanlagen beschäftigt hat, vor rund vier Jahren konkretisiert. Noch 2015 wurde das auf einer hydraulischen Verschaltung basierende Konzept in Österreich und ganz Europa zur Patentierung angemeldet, die Patente wurden mittlerweile bereits erteilt. Um die bei der Konzeptentwicklung getroffenen Annahmen zu überprüfen und erstmals die Funktion des Systems zu demonstrieren, wurde 2017 eine Versuchsanlage im Zuge eines vom Klima- und Energiefonds geförderten und von der Universität für Bodenkultur Wien durchgeführten Forschungsprojekts errichtet. Durch Tests mit Fischen konnte an der Versuchsanlage am Brigittenauer Sporn nahe der Donauinsel die Funktionsfähigkeit des Systems nachgewiesen werden. AUFBAU UND FUNKTION Die 2-Kammern-Organismenwanderhilfe besteht im Wesentlichen aus zwei Kammern mit

Das Schleusensystem wird als werksseitig vormontierte Einheit angeliefert und kann innerhalb kurzer Zeit installiert und in Betrieb genommen werden.

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Verschlussorganen zum Oberwasser und Unterwasser, einem Rohr das die Kammern verbindet und einer Turbine beziehungsweise Drosselvorrichtung, welche sich in diesem Verbindungsrohr befindet. Um das Einschwimmen von Organismen in das Verbindungsrohr zu verhindern, wird beidseitig ein Feinrechen angeordnet, der sich aufgrund der wechselnden Durchströmung automatisch reinigt. Der Boden der Kammern wird mit einer rauen Sohle ausgeführt, um die Strömungsgeschwindigkeit in Bodennähe zu reduzieren und somit auch schwimmschwachen Organismen die Wanderung zu ermöglichen. Die Verschlussorgane der 2-Kammern-Organismenwanderhilfe, welche sich unter den Wasserspiegeln befinden, werden so angesteuert, dass immer eine Kammer zum Oberwasser und die andere Kammer zum Unterwasser hin geöffnet und für Organismen zugänglich sind. Nach Ablauf eines Zeitintervalls erfolgt eine neue Ansteuerung der Verschlussorgane, sodass die zuvor zum Oberwasser hin geöffnete Kammer nun zum Unterwasser hin geöffnet ist und die zweite Kammer zum Ober wasser. Organismen, die in die Kammern eingetreten sind, können somit vom Unterwasser in das Oberwasser gelangen bzw. vom Oberwasser in das Unterwasser. Die Lockströmung zum Leiten der Organismen entsteht durch den vom Oberwasser durch das Verbindungsrohr in abwechselnder Flussrichtung strömenden Durchfluss ins Unterwasser.

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Bereits im kommenden Jahr wollen die Entwickler Bernhard Mayrhofer und Alkisti Stergiopoulou ihre 2-Kammern-Organismenwanderhilfe in vier standardisierten Ausführungen auf den Markt bringen.

Im Verbindungsrohr kann eine Turbine installiert werden, welche gleichzeitig elektrische Energie bereitstellt und den Durchfluss begrenzt, womit optimale Strömungsgeschwindigkeiten erzielt werden. FISHCON BAUT AUF STARKE PARTNER Im Gegensatz zur Versuchsanlage, bei der die Schleuse aus entsprechend angepassten GFK-Rohren gefertigt wurde, bestehen die Kammern der ersten Pilotanlage im freien Gewässer aus massivem Stahl. Bei der Fertigung vertraut FISHCON auf die technische Kompetenz des oberösterreichischen Branchenprofis Danner Wasserkraft GmbH, der 2016 von der ebenfalls aus Pettenbach stammenden K.u.F. Drack GmbH & Co. KG (KFD) mit dem bewährten Team neu gegründete wurde. Mit der Unternehmenspartnerschaft zu den beiden Almtaler Traditionsbetrieben - KFD ist auch zu 25 Prozent an der FISHCON GmbH beteiligt – steht FISHCON jahrzehntelanges Know-how bei der Errichtung und dem Betrieb von Kleinwasserkraftwerken zur Seite. Bei der Revitalisie-

rung des Lippenannerlwehrs wurde neben der 2-Kammern-Organismenwanderhilfe auch die gesamte Stahlwasserbauausstattung von den Fachleuten der Fa. Danner gefertigt und montiert. Das werksseitig vormontierte Schleusensystem konnte kurz vor dem vergangenen Jahreswechsel innerhalb kürzester Zeit montiert werden, noch im darauf folgenden Februar startete ein erneut von der BOKU Wien durchgeführtes Monitoring. Besonders erfreut zeigt sich der Entwickler darüber, dass bereits innerhalb der ersten beiden Wochen des Versuchszeitraums der Aufstieg aller im Projektgebiet heimischen Fischarten nachgewiesen werden konnte. Dem abschließenden Monitoringergebnis, das nach einer weiteren Untersuchungsperiode im Herbst dieses Jahres vorliegen wird, blicken die Systementwickler Mayrhofer und seine Partnerin Alkisti Stergiopoulou sehr positiv entgegen. MARKTEINFÜHRUNG STEHT KURZ BEVOR Angesichts der EU-Wasserrahmenrichtlinie, die in einem ihrer zentralen Punkte die Ver-

besserung der ökologischen Durchgängigkeit an europäischen Gewässersystemen fordert, sieht Mayrhofer enormes An wen dungspotential für sein System. „Es gibt alleine in Österreich über 5.000 Wasserkraftwerke und in Summe mehr als 30.000 Querbauwerke. Bei vielen dieser Standorte mit Höhenunterschieden ab ca. 1,5 m bietet FISHCON eine echte Alternative zu herkömmlichen Fischaufstiegen.“ An der AlmPilotanlage werden die Vorzüge des Systems in zahlreichen Details deutlich. So hätte der ursprünglich geplante Schlitzpass aus betonierten Fertigteilen deutlich mehr Platz eingenommen, wodurch in weiterer Folge die entsprechenden Baukosten deutlich gestiegen wären. Darüber hinaus benötigt das Schleusensystem mit 110 l/s deutlich weniger Durchfluss als der auf 240 l/s konzipierte Schlitzpass. Die für die Fischwanderhilfe eingesparte Wassermenge im Ausmaß von 130 l/s kann somit zur Gänze an der stromproduzierenden Wasserkraftschnecke verwertet werden. Für die Zukunft der FISHCON GmbH haben sich die Entwickler viel vorgenommen. Bereits für das kommende Jahr ist die Markteinführung der 2-Kammern-Organismenwanderhilfe in vier standardisierten Ausführungen geplant. In technischer Hinsicht wird aktuell gemeinsam mit dem Institut für Hydraulische Strömungsmaschinen der TU Graz an Optimierungen der Mikroturbine im Verbindungsrohr der Kammern getüftelt. Mayrhofer betont, dass mit der zusätzlichen Stromproduktion an der Fischschleuse die Anschaffungskosten innerhalb einiger Jahre amor tisiert werden können. Eine zweite FISHCON-Pilotanlage ging noch im Juli dieses Sommers an einem Seitenarm der Aschach im oberösterreichischen Bezirk Eferding in Betrieb. Nach dem erfolgreichen Praxistest an der Alm rechnen die Entwickler auch in der neuen Fischregion mit positiven Ergebnissen.

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