zek Hydro - Ausgabe 5 - 2019 by zek Magazin

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OKTOBER 2019

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

Fachmagazin für Wasserkraft

HYDRO Brauns Eigenkraftwerk geht ans Netz KW Breithorn erzeugt Strom aus Gletscherwasser Aostaner setzen auf Wasserkrafttechnologie aus Südtirol Geschichtsträchtige Kaplan-Turbine im Kraftwerk Sappi saniert

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HYDRO

Zur Sache

DIE KLEINWASSERKRAFT MACHT E-MOBIL

er Straßenverkehr ist in Österreich für knapp ein Drittel aller Kohlendioxid-Emissionen verantwortlich. Angesichts der miserablen Klimabilanz der Alpenrepublik – aktuell sind EU-weit nur vier Länder schlechter gewertet – bleibt gar keine Alternative, als hier den Hebel anzusetzen, will man auch nur annähernd die 2015 beschlossenen Klimaziele erreichen. Mittlerweile hat es sich wohl auch in der hohen Politik herumgesprochen, dass die Verbrennung fossiler Brennstoffe schon in naher Zukunft der Vergangenheit angehören wird – auch in Österreich. Daher führt am Ausbau der E-Mobilität kein Weg vorbei, der globale Trend weist unmissverständlich in diese Richtung. Für eine schrittweise flächendeckende Umstellung braucht es aber nicht nur noch etwas bessere Elektrofahrzeuge, sondern natürlich auch eine entsprechende Lade-Infrastruktur. Und genau in diesem Bereich kann die Kleinwasserkraft als bewährt zuverlässiger Öko stromerzeuger eine Nische finden. Der Betrieb einer Ökostrom-E-Tankstelle könnte unter Umständen für den einen oder anderen Betreiber durchaus wirtschaftlich interessant sein. Im Rahmen des Projekts „Small Hydro Mobility“, mit dessen Abwicklung Kleinwasserkraft Österreich vom Klimaund Energiefonds beauftragt wurde, soll diese Chance nun ambitionierten Kleinwasserkraftbetreibern nähergebracht werden. Zugegeben die Installation einer derartigen Stromtankstelle ist nicht billig, in vielen Fällen aber wirtschaftlich darstellbar, wie die Spezialisten von „Small Hydro Mobility“ vorrechnen. Grundsätzlich bieten sich jedoch Kleinwasserkraftwerke bestens für die Bereitstellung von sauberer Energie fürs E-Mobil an, sie gewährleisten tatsächlich 100%-ig CO2-freien Strom für die Elektromobilität. Außerdem können die bestehende Netzinfrastruktur genutzt und Netzverluste minimiert werden. Wie das Team von Kleinwasserkraft Österreich herausfand, liegen knapp 200 Kleinkraftwerke mit einer Leistung von über 100 kW weniger als 2 Kilometer von Autobahnabfahrten entfernt. Damit bestünde die Chance einer relativ gleichmäßigen Verteilung der Lademöglichkeiten über das ganze Land. Dem Potenzial und den Chancen stehen allerdings auch noch einige Hürden gegenüber, wobei aktuell wohl die zu entrichtenden Gebühren, vorrangig genannt die Ökostrompauschale, die höchsten sind. An diesem Punkt wäre nun wieder einmal die Politik gefordert, die – ganz auf Linie mit den allgemeinen Wahlkampfversprechen – hier die Chance hätte, eine Win-Win-Situation in Sachen Nachhaltigkeit für alle Beteiligten zu schaffen. Schließlich würde eine Forcierung von „sauberen“ E-Tankstellen an Kleinwasserkraftwerken einen sichtbaren Impuls für den Ausbau der Lade-Infrastruktur darstellen – und damit in weiterer Folge für den Ausbau der E-Mobilität im Land. Ganz nebenbei könnte damit die Kleinwasserkraft wirtschaftlich gestärkt werden – von einer Stärkung in der öffentlichen Akzeptanz ganz abgesehen. Doch gerade das öffentliche und veröffentlichte Meinungsbild von der Kleinwasserkraft ist nicht zu unterschätzen, es wirkt natürlich bis in die Politik hinein. Wie meinte Martin Bölli von Swiss Small Hydro zuletzt in einer Tagungsrede so trefflich: „Es konzentriert sich die Kritik (gegenüber der Kleinwasserkraft Anm. Red.) auf mögliche Auswirkungen auf die Gewässerökologie – ohne dabei die Vorteile der dezentralen und praktisch CO2-freien Stromproduktion zu berücksichtigen.“ Dass die Wasserkraft als Speichermedium bereits jetzt eine tragende Rolle und in Zukunft eine noch größere spielen wird, belegt nun eine neue Studie aus Australien. Wissenschaftler aus Down-Under haben sich auf die Suche nach Standorten für mögliche Pumpspeicherkraftwerke gemacht – und sie wurden fündig: Der Studie zufolge würden sich weltweit rund 600.000 Standorte anbieten, an denen ein Höhenunterschied von mehr als 100 Metern, ein Gefälle von mindestens 5 Prozent und ein Reservoir mit mindestens 1 Mio. m3 Fassungsvermögen gegeben sind. Damit ließen sich Speicherkapazitäten von insgesamt 22 Millionen GWh aus Wasserkraft bereitstellen. Laut Angaben der Wissenschaftler von der Australian National University (ANU) würde bereits 1 Prozent der besten Standorte ausreichen, um den aktuellen Speicherbedarf der Welt damit abzudecken. Dass es sich dabei primär um theoretisches Potenzial handelt, versteht sich zwar von selbst. Dennoch: eine erstaunliche Perspektive für die Pumpspeicherkraft, die auch in den Alpen noch Potenzial hat. 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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HYDRO

Inhalt

KW BRAUN

22 KW SALINE

26 KW ARVIER

30 KW TASCHACHHAUS

Aktuell

Projekte

06 Interessantes & Wissenswertes SHORT CUTS

14 Braun realisiert eigenes Kraft werk an der Ager KW BRAUN

41 Generalsanierung für geschichts trächtige Kaplan-Turbine KW SAPPI

22 Kraftwerk in Hallein nach Sanierung doppelt so leistungsstark KW SALINE

Veranstaltung

26 Aostaner setzen auf Wasserkraft technik aus Südtirol KW ARVIER 30 DAV-Schützhütte bezieht Strom aus dem eigenen Kraftwerk KW TASCHACHHAUS 34 Siemens saniert von Steinschlag zerstörtes Kraftwerk im Pinzgau KW MÜHLBACH

03 Editorial 04 Inhalt 06 Impressum

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36 Neues Kraftwerk im Lötschental erzeugt Strom aus Gletscherwasser KW BREITHORN

46 Brancheninsider trafen sich im Schweizer Rorschach ANWENDERFORUM KWK

Projekte 48 Kössler stellt Kaplan-Kompetenz am Balkan unter Beweis KW GLAVICA 52 Pinzgauer ersetzen alte Stahl druckleitung durch Gussrohre KW DÜRNBACH I 56 Kraftwerk im Schwarzwald glänzt mit neuer Durchströmturbine KW BENZ II

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HYDRO

Inhalt

KW SAPPI

KW GLAVICA

ANKANDA

Projekte

Technik

58 Slowenisches Kraftwerk zum 80er in Top-Zustand versetzt KW PLAVE I

72 Lamellenturbine liefert Strom aus dem Horber Mühlkanal LOW-HEAD-TECHNIK

Technik

74 Individuelle Dichtungslösungen mit großer Wirkung DICHTUNGSTECHNIK

62 Neues Leittechnikkonzept ver knüpft neue Kraftwerke in Mels LEITTECHNIK

Projekte

66 Grizzly Protec bewährt sich auf 2.200 Meter Seehöhe COANDA-TECHNIK

75 Leistungsstarke Kaplan-Zwillinge für Kraftwerk in Sri Lanka KW ANKANDA

67 Neues Murkraftwerk Graz-Puntigam ist am Netz STAHLWASSERBAU

Veranstaltung

Veranstaltung 70 Sechste Praktikerkonferenz in Graz ein voller Erfolg PRAKTIKERKONFERENZ

Anzeigen

KWK TAGUNG

zek HYDRO 04/2019

Amiblu U2 Global Hydro Energy U3 Rittmeyer U4

AUMA 7 bis group 8 Braun 21 Braun Claire Arch. 20 Electro Clara 32 Elin 43 EN-CO 12 Geotrade 40 Geppert 45 Gugler Water Turbines 77 Hitzinger 25 Hydac 82 Jank 23 Künz 69 Nossen Getriebebau 18 Ossberger 57 Rehart 18 Renexpo Interhydro 10 Seal Maker 11 Siemens 33 Swietelsky 15 TRM-Tiroler Rohre 55 Troyer 29 Tschurtschenthaler 32 Voith Hydro 9 Warnecke 19 WASSI*Tech 76 Wild Armaturen 38 Wild Metal 28 WKV 61

78 Interessensvertretung versam melte ihre Mitglieder in Linz KWK TAGUNG ÖSTERREICH

Technik 80 Industrie 4.0 in der Hydraulik für 2. Schleusenkammer Trier HYDRAULIK

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HYDRO

SWISS SMALL HYDRO SKEPTISCH BZGL. ERREICHUNG DER KLIMAZIELE 2050 Einer neuen Studie des Schweizer Bundesministeriums für Energie zum Ausbaupotenzial der Wasserkraft zufolge wird das Potenzial bei der zweitgrößten erneuerbaren Energietechnologie, der Kleinwasserkraft, um fast als 50 Prozent tiefer ausgewiesen als noch 2012. Das Ausbaupotenzial der Kleinwasserkraft wurde 2012 auf 1.290 bis 1.600 GWh/Jahr geschätzt. Neu geht das BFE noch von 110 bis 550 GWh/Jahr aus. Unter Berücksichtigung des seit 2012 erfolgten Zubaus schätzt das BFE damit das Potenzial 700 bis 800 GWh/a tiefer ein als noch 2012. Ein wichtiger Grund dieses tieferen Werts liegt in der Ausgestaltung der Energiestrategie 2050. Diese hat auf Gesetzesund vor allem Verordnungsstufe deutlich schlechtere Rahmenbedingungen für die Kleinwasserkraft geschaffen als ursprünglich angenommen. Schon heute können keine neuen Anlagen mehr über die Einspeisevergütung gefördert werden. Einzig Kraftwerke, die noch nicht in Betrieb genommen wurden, aber eine Zusage für die Einspeisevergütung erhalten haben, sorgen in den nächsten Jahren für eine leichte Produktionssteigerung. Swiss Small Hydro sieht die Poltik in der Pflicht zu handeln, wenn die Ziele erreicht werden wollen.

Foto: Energie Steiermark

Impressum

BM Siegfried Nagl, LH Hermann Schützenhöfer, Vorstandsdirektor Martin Graf, LH-Stv. Michael Schickhofer und Vorstandssprecher Christian Purrer bei der feierlichen Eröffnung des Kraftwerks. (v.l.)

HERAUSGEBER

Mag. Roland Gruber und Günter Seefried VERLAG

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

Foto: Energie Steiermark

MARKETING

Das neue Murkraftwerk wird im Regeljahr rund 82 GWh sauberen Strom erzeugen. Gerade in ökologischer Hinsicht setzt es europaweit Standards.

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

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

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

Kraftwerk Frauenfeld Das Fazit von Swiss Small Hydro gegenüber den Rahmenbedingungen für die Kleinwasserkraft in der Schweiz fällt kritisch aus: Die geänderten Rahmenbedingungen haben ein wichtiges Potenzial für die Erreichung der Ziele der Energiestrategie 2050 vernichtet – so Swiss Small Hydro.

Foto: zek

GRÖSSTES STEIRISCHES KLIMASCHUTZINVESTMENT IN BETRIEB GENOMMEN Im Jahr 1921 gab es bereits die ersten Überlegungen. 2009 erfolgte schließlich der tatsächliche Start der Planungs- und Einreichungsarbeiten. Vier Jahre lang wurde das Projekt von insgesamt über 50 GutachterInnen des Landes und des Bundes auf „Herz und Nieren“ geprüft. 33 Monate nach dem Baustart ging eines der wichtigsten steirischen Projekte im Bereich Erzeugung erneuerbarer Energie offiziell in Betrieb: Das Murkraftwerk Graz mit einer Leistung von 17,7 MW speist ab sofort jährlich 82 GWh grünen Strom ins Netz ein, deckt damit den Bedarf von mehr als 45.000 Menschen in der steirischen Landeshauptstadt bzw. den Verbrauch von über 20.000 E-Autos und verhindert so den Schadstoffausstoß von über 60.000 t CO2. Partner der Energie Steiermark beim Wasserkraftwerk Graz sind VERBUND Hydro Power und Energie Graz (mit einer Beteiligung von je 12,5 Prozent). Das Projekt zählt zu den größten Investitionen in der Geschichte der Energie Steiermark. Das Kraftwerk setzt in Sachen Ökologie europaweit Standards: 99 ökologische Ausgleichsmaßnahmen wurden und werden für Flora, Fauna und Mensch umgesetzt, ein externes Expertenteam hat die Einhaltung der strikten Vorgaben der Umweltverträglichkeits-Bescheide im Detail überwacht.

Aktuell

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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HYDRO

Aktuell

Foto: Wikipedia

Am Ausfluss der „Mulde“ in Bitterfeld wird in Zukunft ein Wasserkraftwerk Strom produzieren.

Foto: EWA

GRÜNER STROM AUS DER BITTERFELDER MULDE Wie der MDR Sachsen-Anhalt kürzlich berichtete, entsteht in dem kleinen Örtchen Friedersdorf bei Bitterfeld in Sachsen-Anhalt ein neues Wasserkraftwerk. Hinter dem Projekt steht die Talsperren-Wasserkraft-Sachsen-Anhalt GmbH, welche die Ökostromanlage am Auslauf des Muldestausees errichtet. Beim Muldestausee handelt es sich um ein Relikt aus dem Kohletagebau, das Loch wurde in den 1970er Jahren geflutet und durch eine 19 m hohe Staumauer in einen Stausee verwandelt. Das hydroelektrische Potenzial des Sees ergibt sich durch eine Gefällstufe von rund 5 m am Ausfluss, wo eine Wehranlage steht. Laut MDR sollen zwei Turbinen installiert werden, die im Regeljahr rund 13 GWh Strom produzieren, also mehr als etwa 4.000 Haushalte im Jahr verbrauchen. Über die Einspeisevergütung soll das Projekt schließlich refinanziert werden. Im Herbst 2020 soll das Projekt abgeschlossen sein.

Rund 800 Interessierte besuchten die Baustellen des KW Schächen und informierten sich über den Baufortschritt.

GROSSES INTERESSE AUF DER BAUSTELLE DES KW SCHÄCHEN Rund 800 Interessierte nutzten am Samstag, 28. September 2019, die Gelegenheit, am Tag der offenen Baustelle einen Blick hinter die Kulissen des neuen Kraftwerks Schächen zu werfen. Zu sehen gab es Einiges auf den Baustellen des KW Schächen: In der Kraftwerkszentrale wurden wenige Tage zuvor die Maschinen installiert, die imposante Druckleitung lag auf dem letzten Stück zum Kraftwerk noch offen. Mit einem Shuttlebus ging es nach Bürglen zur Wasserfassung. Auch zahlreiche Familien nutzten die Gelegenheit für Einblicke ins KW Schächen – und die Kinder für ausgelassenes Herumtoben im Gumpischloss. Die Bauarbeiten laufen indes auf Hochtouren, das Projekt liegt voll im Zeitplan. Wenn die Anlage Ende 2019 in Betrieb geht, können rund 3.600 Haushalte mit sauberem Strom aus Urner Wasserkraft versorgt werden. 21,4 Millionen Franken investiert die KW Schächen AG in den Bau des neuen Kraftwerks. An der AG sind EWA mit 51 Prozent, der Kanton Uri mit 34 Prozent und die Korporation Uri mit 15 Prozent beteiligt.

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HYDRO

Aktuell

Foto: Wikipedia

Foto: zek

Bruck an der Mur investiert 25 Mio. Euro in den Neubau des „Pfeilerkraftwerks“.

Foto: Wikipedia

Hatta ist das erste Projekt dieser Art auf der Arabischen Halbinsel. Das finale Konzept basiert auf einem unterirdischen Krafthaus in der Nähe des bestehenden Wasserspeichers, das 250 MW für einen Zeitraum von sechs Stunden liefern kann.

Foto: LEW

Bayerns Umweltminister Thorsten Glauber informierte sich vor Ort über die aktuellen Projekte an der Iller.

BRUCK AN DER MUR BEKOMMT EIN NEUES LAUFKRAFTWERK Anfang Oktober starteten mit einer offiziellen Spatenstichfeier die Arbeiten am neuen „Pfeilerkraftwerk“ in Bruck an der Mur. Die neue Anlage stellt einen Ersatzneubau für das alte Murkraftwerk dar, das rund 100 Jahre in Betrieb gestanden war und das zuletzt wasserwirtschaftliche und bauliche Mängel aufgewiesen hatte. Die Stadt Bruck investiert dafür rund 25 Millionen Euro. Das neue Kraftwerk, geplant vom steirischen Planungsingenieur DI Karl Michael Pittino, wird die jährliche Stromproduktion mit den Turbinen aus dem Hause Andritz Hydro um rund 40 Prozent auf 35 Millionen kWh steigern. Damit lassen sich rund 7.300 steirische Durchschnittshaushalte mit sauberem Strom versorgen. Zusätlich soll die bestehende Wehranlage saniert werden. Rund 20 Monate Bauzeit sind für die Bauarbeiten veranschlagt. Läuft alles wie geplant, ist die Inbetriebnahme 2021 geplant. ANDRITZ LIEFERT ZWEI PUMPTURBINEN FÜR PSKW HATTA Der Technologiekonzern ANDRITZ unterzeichnete – als Teil des Konsortiums STRABAG – einen Vertrag mit Dubai Electricity and Water Authority (DEWA) zur Lieferung und IBS der gesamten elektro- und hydromechanischen Ausrüstungen für das PSKW Hatta im HadscharGebirge 140 km südöstlich der Stadt Dubai. Die Inbetriebnahme ist für das erste Quartal 2024 geplant. Der Auftragswert beträgt über 100 Mio. Euro. ANDRITZ liefert die elektromechanischen Ausrüstungen für zwei 125-MW-Francis-Pumpturbinen mit doppelt gespeisten Asynchrongeneratoren sowie Hilfseinrichtungen, sämtliche Schützen und Rechen, DRL mit einer Länge von 320 m, Drosselklappen, Haupttransformatoren, GIS-Schaltanlage und Hochspannungskabel, um das neue Kraftwerk an das öffentliche Versorgungsnetz anzuschließen. Ein Modellversuch dazu wird im ANDRITZ-Versuchslabor durchgeführt. UMWELTMINISTER GLAUBER BESUCHT DIE ILLER BEI LEGAU Natur und Technik in Einklang bringen – darum geht es der LEW Wasserkraft GmbH und ihren Partnern an der oberen Iller. In den letzten Jahren sind zwischen Altusried und Lautrach zahlreiche Projekte entstanden, die den Flussabschnitt ökologisch aufwerten und gleichzeitig als Ort der Naherholung stärken. Der Bayerische Umweltminister Thorsten Glauber hat sich unlängst vor Ort über die aktuellen Projekte informiert, die auch als Vorbild für andere Flussabschnitte gelten. Glauber: „Naturverträglicher Strom aus Wasserkraft leistet einen wichtigen Beitrag in Zeiten des Klimawandels. Wir wollen Wasserkraft und Ökologie in Einklang bringen. Die Illerstrategie ist ein vorbildliches Beispiel für die Verbindung von Wasserkraft und Erhalt der Artenvielfalt in den Flüssen. Das Ziel der vollständigen Durchgängigkeit der Iller von der Mündung bis zur Quelle ist ein Gewinn für Mensch und Natur.“

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Foto: Salzburg AG

Foto: Verbund

Aktuell

Das Projekt Fischwanderhilfe Altwörth verbindet die Wachau mit den Stauräumen der Kraftwerke Greifenstein und Melk mit ihren Zuflüssen sowie mit der Traisen. Erst 2016 wurde dort an der Traisenmündung Österreichs größtes Renaturierungsprojekt fertiggestellt.

Das Almkanal-Kraftwerk Eichetmühle produziert seit 120 Jahren sauberen Strom für die Mozartstadt.

LÄNGSTE FISCHWANDERHILFE IN NÖ FÜR DONAUKRAFTWERK ALTENWÖRTH Das VERBUND-Kraftwerk Altenwörth, mit einer Engpassleistung von 328 MW das leistungsstärkste Donaukraftwerk, wird mit Niederösterreichs längster Fischwanderhilfe bald auch barrierefrei. Die Wanderhilfe verbindet Renaturierungsprojekte an der Donau und ihren Zubringerflüssen und stärkt damit die Artenvielfalt der Donau. Der Bau wird (vorbehaltlich aller Genehmigungen) im Herbst 2019 starten und voraussichtlich 18 Monate dauern. Im Rahmen einer Bürgerinformationsveranstaltung in der Gemeinde Kirchberg am Wagram stellte VERBUND Anfang Oktober das Projekt Fischwanderhilfe und Altarm den Anrainern erstmals offiziell vor. 12,5 km lang wird der naturnahe Umgehungsbach auf der linken Uferseite der Donau. Mit Kiesaufschüttungen wird das Ufer fischfreundlicher gestaltet. Gleichzeitig erlauben flache Stellen den Badegästen einen bequemeren Zugang zum Wasser, darüber hinaus wird sich die Wasserqualität verbessern.

ÄLTESTES WASSERKRAFTWERK IN SALZBURG FEIERT 120.GEBURTSTAG Das Laufkraftwerk Eichetmühle in Grödig gehört zu den Schmuckstücken unter den Wasserkraftwerken der Salzburg AG. Bereits 1899 bauten die „Elektrizitätswerke Salzburg AG“ das Wasserkraftwerk am Almkanal und verbanden es mittels einer 3.000 Volt Leitung mit der Stadt Salzburg. Der noch heute in Betrieb stehene Maschinensatz wurde 1908 eingebaut. Heuer feiert das Kraftwerk seinen 120. Geburtstag. Für an historischer Technik interessierte Zeitgenossen bieten die Betreiber während des Jahres jeden Donnerstag (ausgenommen an Feiertagen) Führungen an. Bis in die Gegenwart ist das Almkanal-Kraftwerk im Originalzustand erhalten, lediglich 2005 musste ein Lager getauscht werden. Noch heute sorgt ein mit hölzernen Zähnen ausgestattetes Kammradgetriebe für die Drehzahlübersetzung zwischen Turbine und Generator. Mit einer durchschnittlichen Jahreserzeugung von 950 MWh deckt das Kraftwerk Eichetmühle den Strombedarf von ca. 250 Salzburger Haushalten.

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Foto: Heddergott / TUM

Aktuell

Foto: Energie AG

Voith-CEO Dr. Toralf Haag (li.) und Prof. Dr. Thomas Hofmann, Vizepräsident der TUM für Forschung und Innovation.

Foto: BKW AG

Die Instandhaltungsarbeiten am Energie AG-Kraftwerk Traun-Pucking im oberösterreichischen Zentralraum sollen noch heuer abgeschlossen werden.

Dr. Philipp Hänggi übernimmt Anfang nächsten Jahres den Posten als Leiter des Geschäftsbereichs Produktion bei der BKW AG.

VOITH UND TU MÜNCHEN SCHLIESSEN FORSCHUNGSALLIANZ Die Technische Universität München (TUM) und der Technologiekonzern Voith wollen künftig eine enge Forschungsallianz bilden. Ein Rahmenabkommen unterzeichneten am 11. September Prof. Dr. Thomas Hofmann, designierter Präsident der TUM, sowie Dr. Toralf Haag, Vorsitzender der Konzerngeschäftsführung der Voith Gruppe. Die TUM und Voith arbeiten bereits in zahlreichen Forschungsprojekten zusammen – etwa zu Wasserkraft, zur Produktionstechnik oder zu innovativen Fertigungsprozessen. „Kooperationen zwischen Wissenschaft und Industrie helfen, den Technologietransfer in die Gesellschaft zu beschleunigen. Wir freuen uns sehr darüber, mit der TUM eine Exzellenzuniversität als starken Partner an unserer Seite zu haben“, so Haag. Neben der RWTH Aachen und der Universität Stuttgart stellt die Kooperation mit der TUM die dritte große Forschungspartnerschaft von Voith dar. INSTANDHALTUNGSEINSATZ AM ENERGIE AG-KRAFTWERK TRAUN-PUCKING Rund 1.130 GWh Ökostrom erzeugt die Energie AG jährlich an ihren insgesamt 35 Lauf- und neun Speicherkraftwerken in Oberösterreich, Salzburg und der Steiermark. Als wichtigste heimische erneuerbare Energiequelle hat die ständige Optimierung der bestehenden Anlagen naturgemäß einen hohen Stellenwert für das Unternehmen. Aktuell führt die Energie AG am Traunkraftwerk Traun-Pucking, dessen zwei Kaplan-Turbinen auf eine gemeinsame Engpassleistung von 45,8 MW ausgelegt sind, einen Instandhaltungseinsatz durch. Um die Inspektionen und Arbeiten an der Anlageninfrastruktur ordnungsgemäß ausführen zu können, wurde der Wasserstand im Staubereich des Kraftwerks bereits Anfang September vorübergehend gesenkt. Im Oktober starteten die Arbeiten im Dammbereich, noch vor dem Jahreswechsel soll der Einsatz abgeschlossen werden. PHILIPP HÄNGGI NEUES MITGLIED IN DER BKW KONZERNLEITUNG Die Schweizer BKW AG hat Dr. Philipp Hänggi per 1. Januar 2020 zum Mitglied der Konzernleitung gewählt. Der 50-jährige Solothurner wird Leiter des Geschäftsbereichs Produktion. Damit verantwortet er künftig den gesamten Produktionspark der BKW. Philipp Hänggi folgt auf Hermann Ineichen, der per Ende 2019 aus der Konzernleitung der BKW zurücktritt. Philipp Hänggi ist seit seinem Eintritt in die BKW im Jahr 2014 Mitglied der Leitung des Geschäftsbereichs Produktion und verfügt über 20 Jahre Erfahrung in der Energiebranche. In den letzten Jahren hat er das Projekt Stilllegung Kernkraftwerk Mühleberg der BKW erfolgreich vorangetrieben und einen wesentlichen Beitrag zu weiteren strategisch relevanten Projekten innerhalb des internationalen Kraftwerkparks der BKW geleistet. Davor war Philipp Hänggi in verschiedenen Positionen bei Alpiq und ihrer Gründungsgesellschaft Atel tätig.

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Ein bewusstloser Verunfallter, dargestellt durch eine Puppe, wird von den Rettungskräften tief unten im Wehrfeld erstversorgt, bevor er mit einer Korbschleiftrage über einen Rettungsschacht im Gerüst mit Hilfe eines Flaschenzuges sicher an die Oberfläche gebracht wird.

EINSATZKRÄFTE ÜTBEN AM BAHNSTROM-KRAFTWERK BERTOLDSHEIM Der Schutz der Mitarbeiter von Uniper und deren beauftragten Partnerfirmen hat absolute Priorität. Das gilt auch bei den bis Ende 2019 laufenden Ertüchtigungsarbeiten am Bahnstrom-Kraftwerk Bertoldsheim im Landkreis Neuburg an der Donau. Uniper ist sowohl als Betreiber als auch als Projektleiter für die Wehrfeld-Revision verantwortlich für die Arbeitssicherheit vor Ort. Dementsprechend werden Rettungsszenarien für den Fall der Fälle in die Überlegungen zum Schutz der Mitarbeiter einbezogen. Mitte September organisierte Uniper gemeinsam mit den Freiwilligen Feuerwehren Bertholdsheim und Rennertshofen eine Rettungsübung in der Einhausung des trockengelegten Wehrfeldes 1. Als Übungsszenario galt es, zwei verunfallte Mitarbeiter, dargestellt von zwei normalgewichtigen, etwa 1,80 Meter großen Puppen (Dummies), aus den Tiefen des Wehrfelds zu retten. Die Rettungsübung war gerade auch wegen der anspruchsvollen Rahmenbedingungen für alle Beteiligten ein voller Erfolg, wurde nach dem Einsatz mitgeteilt.

Foto: TIWAG / Winkler

Foto: Uniper, 2019

Aktuell

Rund 60 Mio. m3 beträgt das Fassungsvermögen des Speichers Finstertal, an dem der aktuelle Revisionseinsatz bis Sommer 2020 abgeschlossen sein soll.

GROSSREVISION AN TIWAG-KRAFTWERKSGRUPPE SELLRAIN-SILZ 38 Jahre nach ihrer Inbetriebnahme muss sich die TIWAG-Kraftwerkgruppe Sellrain-Silz einer Großrevision unterziehen. Derzeit werden die Absenkungen bzw. Entleerungen der beiden Speicher Finstertal und Längental vorbereitet. Diese sollen bis zum Juni 2020 abgeschlossen sein. Unter anderem wird beim Staudamm Längental die Oberflächenabdichtung erneuert und ein Großteil der im Laufe der Jahre angelandeten Sedimente geräumt. Im Speicher Finstertal werden zeitgleich Adaptierungen am Triebwassereinlauf sowie Korrosionsschutzmaßnahmen in der Schieberkammer durchgeführt. Ebenfalls startet die TIWAG mit den ersten vorbereitenden Maßnahmen für die geplante Erweiterung der Kraftwerksgruppe. Vor dem Sommer hat die zweite Instanz wieder grünes Licht gegeben. „Selbstverständlich warten wir die Letztentscheidung aus Wien ab. Der Beginn der Hauptbauarbeiten ist aus heutiger Sicht im Frühjahr 2021 geplant“, so Bauvorstand Johann Herdina.

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Foto: Hydro-Construct

Aktuell

Hydro-Construct aus Steyr realisiert in Casale Monferato im italienischen Piemont ihre bisher größte Schlauchwehr. Mit einer Länge von 200 m und einer Regulierhöhe von 4,3 m übertreffen die Oberösterreicher in der Stadt am Po ihre eigenen Rekorde. Die Anlage soll noch kommenden Dezember in Betrieb gehen.

Grafik: Ingenieurbüro Floecksmühle (2009)

Im Vergleich zu den zahlreichen Kleinwasserkraftwerken kommen in Deutschland die wenigen großen Anlagen auf über 80 Prozent der Gesamterzeugung.

KRAFTWERK DIETIKON ERNEUERT UND FISCHGÄNGIG GEMACHT Die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) haben kürzlich den Umbau des Hauptkraftwerks und Neubau des Dotierkraftwerks abgeschlossen. In die Erneuerung des Laufwasserkraftwerks investierte das Unternehmen 39 Mio. CHF. Es produziert künftig rund 18 Prozent mehr Strom. Gleichzeitig hat EKZ umfangreiche Maßnahmen für den Fischschutz ergriffen und zwei Wanderhilfen installiert. Über 107 m führt der Fischaufstieg inklusive Fischzählbecken und überwindet dabei eine Höhendifferenz von 4,5 m. Der für den Abstieg verbaute Horizontalrechen ist mit über 200 m² der zur Zeit größte im deutschsprachigen Raum. Fische, die trotz aller Maßnahmen das Kraftwerk durch die Turbinen passieren, schaffen es dank der neuen fischfreundlichen Kaplan-Turbinen mit lediglich drei Laufschaufeln in der Regel ohne Verletzungen.

Foto: EKZ

energy-control.it

HYDRO-CONSTRUCT BAUT IN PIEMONT GRÖSSTE SCHLAUCHWEHR EUROPAS Bei der oberösterreichischen Hydro-Construct GmbH ist man es gewohnt, die eigenen Rekorde zu brechen. Vor allem wenn es um die Dimensionen für das flexible Wehrsystem – Schlauchwehr geht. Der Vorteil dieses Systems gegenüber konventionellen Verschlüssen liegt in der Nutzung für die Stauregulierung von sehr breiten Flüssen. Und das ganz ohne Einschränkung durch massive Einbauten des natürlichen Abflussquerschnittes. Hydro-Construct realisierte bereits 2012 in Albanien mit 265 m Länge und 2,3 m Höhe das längste Schlauchwehr Europas und installierte 2017 das längste Schlauchwehr Indiens in Uttar Pradesh mit einer Länge von 270 m bei 3,2 m Höhe. Die Schlauchwehre made in Oberösterreich sind mit einer Verschlusshöhe von bis zu 4,5 m verfügbar. Diese Dimension ist bereits für einfeldrige Anlagen in der Türkei und Frankreich erprobt und wird nun als 4-feldriges Wehr in Casale Monferato in einer Dimension von 4 x 50 m, also insgesamt 200 m, bei 4,3 m Regulierhöhe installiert. Diese Verschlussfläche ist Europarekord. Möglich macht das die spezielle Fertigung der Membrane mit einer EndlosVulkanisierpresse. Seit neuestem sind die Wehre mit einer permanenten Kronenhöhenmessung ausgestattet. Das ermöglicht eine hohe Regelgenauigkeit – auch für große Stauräume.

Beide Fischwanderhilfen verfügen über ein Fischzählbecken für das Monitoring.

WASSERKRAFTNUTZUNG – GLOBAL Wie das deutsche Umweltbundesamt kürzlich meldete, zählt die Wasserkraft global zu den bedeutendsten und am intensivsten genutzten erneuerbaren Energiequellen. Ihr Anteil an der weltweiten Stromversorgung beträgt etwa 16 Prozent (2011), was einer geleisteten Jahresarbeit von 3.700 Terrawattstunden (TWh) entspricht. Im globalen Vergleich (2012) stammen die höchsten Strommengen aus Wasserkraft aus China (864 TWh), Brasilien (441 TWh), Kanada (376 TWh), USA (277 TWh), Russland 155 (TWH), Norwegen (143 TWh) und Indien (116 TWh). Unter den erneuerbaren Energien verzeichnet zwar die Windkraft global den größten Zuwachs, aber es werden auch neue Wasserkraftprojekte realisiert – derzeit vor allem in China, der Türkei, Vietnam, Brasilien und Russland. In Europa sind Norwegen und Island besonders begünstigte Länder, die ihren Strombedarf fast vollständig aus Wasserkraft decken können. In Luxemburg, Österreich, Italien, Schweiz und Schweden stammen über 50 Prozent des erzeugten Stroms aus dieser erneuerbaren Energiequelle. In Deutschland finden sich günstige Bedingungen für die Wasserkraftnutzung in den abfluss- und gefällereichen Regionen der Mittelgebirge, der Voralpen und Alpen sowie an allen größeren Flüssen.

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Foto: Stuart Lane Foto: erdgas schwaben

Energie AG Foto: LEW/Foto: Christina Bleier

Aktuell

(v.l.): Stefan Rößle, Landrat des Landkreises Donau-Ries, Prof. Dr. Frank Pöhler, Geschäftsführer von LEW Wasserkraft, Donauwörths Oberbürgermeister Armin Neudert und LEW-Vorstandsmitglied Norbert Schürmann präsentierten im Herbst 2017 den Projektantrag. Nun kam die Förderzusage der EU – das Projekt kann starten.

(v.l.): Toni Brugger, 1. Bürgermeister von Thierhaupten, Dirk Weimann, Geschäftsführer erdgas schwaben, Gerlinde Augustin, Geschäftsführerin der Schule, und Helmut Kaumeier, Leiter Kommunalkunden erdgas schwaben bei der offiziellen Inbetriebnahme am 25. September 2019.

GEFÖRDERTES EU-PROGRAMM BRINGT STADT UND FLUSS NÄHER ZUSAMMEN Die LEW Wasserkraft und die Stadt Donauwörth starten gemeinsam mit ihren Partnern das Pilotprojekt „CityRiver“. Das Projekt wird von LIFE, einem Programm der EU für Umwelt, Naturschutz und Klimapolitik, gefördert. Die Gesamtkosten für das Vorhaben belaufen sich auf rund vier Mio. Euro. Die EU übernimmt 55 Prozent der förderfähigen Kosten. An der Planung und Durchführung des Projekts sind neben der Stadt Donauwörth und LEW Wasserkraft auch die Mittlere Donau Kraftwerke AG (Eigentümer des KW Donauwörth), die Technische Universität München, die Universität Innsbruck, der Fischereiverband Schwaben und die Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt mit dem Aueninstitut Neuburg beteiligt. Das Projekt CityRiver läuft noch bis 2023 und verfolgt mehrere Ziele: Zunächst wollen die Projektpartner die ökologische Situation der Donau im Stadtgebiet verbessern und Lebensräume für Flora und Fauna entwickeln. Foto: EWH

Foto: Vorarlberger Landesregierung

ERDGAS SCHWABEN SETZT AUF WASSERKRAFT Vor dem altehrwürdigen Kloster Thierhaupten steht jetzt eine hochmoderne Ladesäule für Elektroautos bereit. „Sie sehen hier die Vergangenheit und die Zukunft“, sagte Toni Brugger, 1. Bürgermeister in Thierhaupten, bei der offiziellen Inbetriebnahme der Ladesäule von erdgas schwaben am 25. September 2019. Wer hier sein E-Auto auflädt, ist CO2-neutral unterwegs: Der Strom wird zu 100 Prozent aus heimischer Wasserkraft bezogen. Bereits 2017 hat erdgas schwaben vier Wasserkraftwerke an Lech und Wertach erworben. Man bietet innovative Konzepte für eine nachhaltige Mobilität an und verfolgt das Ziel einer flächendeckenden Versorgung durch ein Ladesäulen-Netz. „Moderne Mobilität ist jetzt in Thierhaupten zu Hause. Besser kann man es nicht machen“, sagte Bürgermeister Brugger. In dem mehr als 1.000 Jahre alten Benediktiner-Kloster Thierhaupten befindet sich heute unter anderem die „Schule der Dorf- und Landentwicklung“.

Landeshauptmann Markus Wallner, Landesrat Christian Gantner und illwerke vkw-Vorstand Helmut Mennel im Pressefoyer.

Das Elektrizitätswerk Hindelang (EWH) produziert im „Auele“ derzeit etwa 3,5 Mio. kWh Öko-Strom pro Jahr und versorgt damit rund 1.000 durchschnittliche Haushalte. Mit dem Bau des KW Gernbach sollen 90 weitere dazukommen.

KONSEQUENTER AUSBAU DER WASSERKRAFT IM LÄNDLE GEHT WEITER Das Land Vorarlberg bekennt sich klar zur Nutzung der heimischen Wasserkraft und hat dieses Bekenntnis auch in einem einstimmigen Landtagsbeschluss im Jahr 2011 bekräftigt. Der Ausbau dieser Energiequelle wurde und wird intensiv vorangetrieben. Allein in den letzten zehn Jahren sind rund 20 Kraftwerke genehmigt bzw. fertiggestellt worden. Jüngstes Beispiel ist das Kraftwerk Obervermunt II, das letzten August im Rahmen der „Tage der offenen Tür“ besichtigt werden konnte. Mit diesen Ausbaumaßnahmen wird Vorarlbergs eigenständiger Kurs am Energiesektor weiter gestärkt, betonen Landeshauptmann Markus Wallner, Landesrat Christian Gantner und illwerke vkw-Vorstand Helmut Mennel im Pressefoyer. Im Hinblick auf die Energieautonomie Vorarlbergs und die Pariser Klimaschutzziele werde der Ausbau der Wasserkraft und der Stromnetze konsequent fortgesetzt. Die Projekte Bregenzerach, Meng und Ill werden gerade geprüft.

AUSBAU DER WASSERKRAFTANLAGE AM SCHRECKSEE GEPLANT Das allgäuer Onlineportal all-inn.de berichtete, dass die Wasserkraftanlage im Hintersteiner Tal erweitert werden soll. Anlass für dieses Vorhaben war die notwendig gewordene Sanierung einer 100 Jahre alten Rohrleitung. Die Elektrizitätswerk Hindelang (EWH) planen mit der Errichtung des KW Gernbach ein weiteres Kleinkraftwerk, das oberhalb des bestehenden Kraftwerks Auele platziert wird. Konkret soll die neue Anlage das Potenzial zwischen dem Schrecksee und dem KW Auele energietechnisch nutzen und das Triebwasser noch vor dem KW Auele turbinieren. Der Gemeinderat Bad Hindelang hat die Planung vor Kurzem für gut befunden, und das Genehmigungsverfahren durch das Landratsamt Oberallgäu wurde bereits in die Wege geleitet. Aufgrund der exponierten Lage im Naturschutzgebiet ist eine enge Abstimmung mit den zuständigen Naturschutzbehörden Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung, erklärt EWH Pressesprecher Andreas Kaenders.

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Das neue Kraftwerk wurde am Standort bestehender Sicherungsrampen als Restwasserkraftanlage errichtet. Im Regeljahr liefert das neue Ökostromkraftwerk der Firma Braun Maschinenfabrik rund 3 GWh sauberen Strom.

BRAUN REALISIERT EIGENES KLEINKRAFTWERK AN AGER-RESTWASSERSTRECKE Ein neues Konzept von Energie AG und Braun hinsichtlich der Renaturierung der Ager und die Auflassung eines bestehenden Ausleitungskraftwerks eröffneten neue Möglichkeiten im Hinblick auf deren hydroelektrische Nutzung. Diese Gelegenheit packte Dipl.-Ing. Martin Braun vom bekannten oberösterreichischen Stahlwasserbauunternehmen Braun Maschinenfabrik am Schopf und errichtete in den letzten Monaten ein modernes Restwasserkraftwerk. Mit der doppeltregulierten Kaplanturbine aus dem Hause Kössler erzeugt die Ökostromanlage rund 3 GWh im Regeljahr. Es handelt sich dabei um die dritte Eigenanlage von Braun, bei der man natürlich gerade in Sachen stahlwasserbaulicher Ausrüstung keine Kompromisse machen wollte. Als spezielle Innovation installierten die Vöcklabrucker erstmalig eine horizontale Rechenreinigungsmaschine mit Kettenantrieb, die zur Gänze ohne Zahnstangen auskommt. Alles in allem eine Anlage, die man Kunden mit Fug und Recht als Referenz präsentieren kann.

inst wurde sie die „Rasche“ genannt – so die Übersetzung des aus dem Keltischen oder Illyrischen stammenden Wortes „Agria“: Die Ager, der einzige Abfluss des oberösterreichischen Attersees, scheint über die Jahrhunderte ein wenig an Temperament eingebüßt zu haben. Die rund 34 Kilometer lange Hauptentwässerungsader des Bezirkes Vöcklabruck ist heute durch Regulierungen, wie Uferbefestigung, oder das gesteuerte Wehr bei Seewalchen auf ein vorgegebenes Bett eingeschränkt. Zu Hochwasserspitzen kommt es vor allem durch ein Anschwellen der Vöckla, die in die Ager einmündet, dabei können diese bis zu 100 m³/s erreichen. Die Wasserführung der Ager präsentiert sich aber, abgesehen von Hochwassersituationen, relativ konstant und liegt im Jahresmittel in Vöcklabruck bei etwa 17 m³/s, die in ausgeprägten Trockenphasen

auf etwa 7 m³/s fallen kann. Diese Voraussetzungen begünstigten seit jeher die Ansiedlung von Hammer- und Sägewerken, Getreideund Papiermühlen sowie Lohstampfen. Heute nutzen mehrere kleinere Wasserkraftwerke die Kraft der Ager. STROM AUS DEM RESTWASSER DER AGER Eines dieser Kleinkraftwerke an der Ager ist das Kraftwerk Dürnau der Energie AG, ein Ausleitungskraftwerk, das nun stillgelegt wird. Das Kraftwerk war der Ausgangspunkt einer Ausleitungsstrecke – dem Schöndorfer Mühlbach – mit insgesamt vier Wasserkraftwerken. Anstelle des alten Kraftwerks Dürnau wird nun durch die Energie AG an der Wehranlage selbst ein Laufkraftwerk errichtet. Zur Dotation der nachfolgenden verbleibenden Ausleitungskraftwerke wird in der Unterwasserstre-

cke des neuen Laufkraftwerks ein Einlaufbauwerk sowie im alten Ager-Bett eine Verbindung zum bestehenden Werkskanal errichtet. Durch das Auflassen bestehender Sicherungsrampen in der Ager und einer UW-Eintiefung eröffnete sich die Möglichkeit, ein Kraftwerk zu errichten, welches das Restwasser in der Ager nutzt. Zugleich stellt diese Anlage durch den Rückstau die Dotation in den neuen Werkskanal sicher. Dipl.-Ing. Martin Braun nutzte diese Option und beschloss, an dem Standort ein neues Kleinkraftwerk zu errichten. EIN JAHRZEHNT BIS ZUR UMSETZUNG „Wir haben im Jahr 2009 gemeinsam mit der Energie AG und etwas später mit dem Planungsbüro Warnecke Consult aus Steyregg mit den Planungen und der Konzeptionierung der Anlage begonnen“, erinnert sich der

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Foto: Claire Braun

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BAUEN VON EINER UFERSEITE AUS Das Kraftwerk wurde am Standort einer bestehenden, rund 4 Meter hohen Blocksteinrampe errichtet. Knapp oberhalb befanden sich zwei weitere kleinere, und darunter noch eine mit einem Dreiviertel Meter Höhe. „Die große Rampe wurde umgebaut, die zwei kleinen im Oberwasser konnten wir belassen und einstauen und die kleine im Unterwasser wurde durch die vorgenommene Unterwassereintiefung entfernt“, erklärt Martin Braun. Er beschreibt den Bauablauf als nicht gänzlich problemfrei, aber dennoch sehr glücklich, was

die äußeren Umstände betraf. Vor allem die Wasserführung in der Ager meinte es fast immer gut mit dem Bauvorhaben. „Im vergangenen Extremherbst hatten wir natürlich Glück mit der Wasserführung. Es stand die Befürchtung im Raum, dass wir von der anderen Flussseite her bauen müssen. Das hätte eine eigene Zufahrt durch den gegenüberliegenden Wald und über einen Hang bedeutet - und wäre nicht nur aufwändig und zeitraubend, sondern auch teuer geworden. Das blieb uns glücklicherweise erspart“, blickt Martin Braun zufrieden zurück. GLÜCK MIT GRUNDWASSERSPIEGEL Der erste Spatenstich für die Bauarbeiten erfolgte am 1. September 2018. Als Partner für die bauliche Abwicklung holte sich der Betreiber die Firma Swietelsky an Bord, die mit ihrem Team über eine besondere Kompetenz in Sachen Wasserbau verfügt – und die diese letztlich auch in den folgenden Monaten unter Beweis stellte. Vor allem die beengten Platzverhältnisse wären die zentrale Herausforderung gewesen, erinnert sich der zuständige Planer Dipl.-Ing. Michael Warnecke: „Die Platzverhältnisse waren am Kraftwerksstandort wegen des direkt angrenzenden Werksgeländes eines Industrieunternehmens und eines am linken Ufer entlang laufenden Abwassersammlers, sowie wegen der natürlichen Steilböschung am rechten Ufer sehr beengt. Daher wurde der Bau der Wehranlage in zwei Bauphasen abgewickelt.“ Zuerst wurden die Spundwände für das Wehrfeld II hergestellt.

Foto: zek

bis vor kurzem geschäftsführende Leiter und Alleininhaber der Braun Maschinenfabrik Dipl.-Ing. Martin Braun. Es folgten Gespräche mit Sachverständigen der Energie AG, den Behörden und natürlich den Ökologen. „Es war wichtig, uns auch mit der Energie AG abzustimmen, die ja oberhalb ein neues Ager-Kraftwerk errichtet. Erst danach konnten wir das Gesamtkonzept anpassen, verfeinern und schließlich bei den Behörden einreichen. Das war 2012.“ Bis man den Wasserrechtsbescheid in Händen hielt, sollten noch weitere 3 Jahre vergehen.

Das Kraftwerk wurde an der orographisch linken Seite der Ager-Restwasser strecke in Vöcklabruck unweit des Werks der Braun Maschinenfabrik errichtet. Am Standort des neuen Querbauwerks befand sich eine alte, vier Meter hohe Blocksteinrampe, die im Zuge des Neubaus umgebaut wurde.

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Projekte Rückblickend kann Betreiber Martin Braun ein zufriedenstellendes Fazit unter die gesamten Bauarbeiten ziehen: „Dank der extremen Trockenheit im vergangenen Jahr war der Abfluss der Ager während der Bauzeit unterdurchschnittlich niedrig, wodurch der Bau zügig vorangetrieben werden konnte. Natürlich lag das auch an der kompetenten Baumannschaft von Swietelsky. Das Unternehmen präsentierte sich als lösungsorientierter Partner. Wir waren mit der Arbeit sehr zufrieden.“

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Im „Bauch“ des Kraftwerks wurde eine doppeltregulierte Kaplan-Turbine aus dem Hause Kössler installiert, die über ein 2-stufiges Getriebe einen Synchrongenerator antreibt. Die Turbine kommt dabei auf eine Leistung von 905 kW.

ÖSTERREICHISCHE WASSERKRAFTTECHNIK Zum Gelingen des Projekts trugen dabei auch die mit der elektromaschinellen und steuerungstechnischen Ausrüstung des Kraftwerks beauftragten niederösterreichischen Firmen Kössler und Schubert Elektroanlagen bei. Martin Braun: „Wir haben alle wesentlichen Hersteller in Österreich angefragt. Technisch-preislich schnitt dabei am Ende die Firma Kössler am besten ab. Natürlich haben wir uns Referenzanlagen und auch das Werk angeschaut. Am Ende muss ich sagen: Es war eine gute Entscheidung. Das trifft in gleichem Maße auch auf die Firma 4-flügeliges Kaplan-Laufrad bei der Vormontage im Kössler-Werk in St. Georgen.

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Steuerungsanlage „made by“ Schubert Elektroanlagen

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Die Spundbohlen ließen sich ohne Probleme in den Untergrund rammen, man blieb von ungeliebten Findlingen im Untergrund verschont. Die Baugrube wurde mit einer bis zu 16 m tiefen Spundwand umschlossen. „Die Spundwand konnte jedoch nicht bis zum dichten Untergrund eingebracht werden, wodurch der hohe Wasserandrang zwar vermindert werden konnte, jedoch eine leistungsstarke Wasserhaltung unerlässlich war“, erinnert sich der Planer. Als weitere bauliche Herausforderung sollte sich der relativ hohe Grundwasserspiegel gegenüber der 4 m unter dem Grundwasserspiegel liegenden Baugrubensohle herausstellen. Warnecke: „Der hohe Grundwasserpegel war herausfordernd, da eine Abdichtung bis zum dichten Schlier wegen der großen Überdeckung wirtschaftlich nicht möglich war. Dazu kam die relativ hohe Durchlässigkeit des Untergrundes.“ Nach der Fertigstellung von Wehrfeld II konnte das orographisch linke Wehrfeld I sowie der Tiefbau für das Maschinenhaus in Angriff genommen werden.

HOCHWASSER ZERLEGT BÖSCHUNG Weniger glücklich verliefen schließlich die Arbeiten an der orographisch rechten Böschungsseite. Um das Wasser der Ager an der Baugrube vorbeileiten zu können, waren vier Rohre mit einem Durchflussvermögen von zusammen 4 m³/s installiert worden. Im Zuge der Bauarbeiten führte ein niederschlagsreicher Tag zu einem kurzeitigen Hochwasser. Zu diesem Zeitpunkt war der Abflussquerschnitt stark eingeengt, wodurch die Belastung für die nur teilweise fertiggestellten Ufersicherungen zu hoch war. „Das Ergebnis war ernüchternd: Im Nu waren die Flussbausteine ausgeschwemmt und die Böschung komplett zerlegt“, erinnert sich der Betreiber. Doch auch diesem Ereignis kann Martin Braun etwas Positives abgewinnen: „Man darf nicht vergessen, dass der Zeitpunkt für diese kleine Malaise ein günstiger war, schließlich hatten wir damals noch die Baufirma mit schwerem Gerät vor Ort.“ Als die Tage nach und nach kürzer wurden, war das Bauteam von Swietelsky gefordert, noch einmal ordentlich das Gaspedal durchzudrücken. Schließlich galt es, noch vor Weihnachten sämtliche Klappen und Stahlwasserbaukomponenten zu installieren, bevor das Dezember-Hochwasser kommt. „Wir haben darauf auch gedrängt. Wie wichtig dieses Engagement im Spätherbst war, zeigte sich dann erst heuer im Februar und März. Aufgrund der Wasser- und Schneemassen hätten wir zu diesem Zeitpunkt nicht viel machen können.“ Auf diese Weise gelang es, das Projekt in dem engen Zeitrahmen zu halten. Am 15. Juli wurde mit dem Andrehen der Turbine das Gros der Arbeiten abgeschlossen.

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Im Fall des neuen Kraftwerks Braun an der Ager kam ein Getriebe zum Einsatz, das die Eintriebsdrehzahl von 220 Upm auf 1.000 Upm konvertiert. Das Spezielle an diesem Getriebe ist nun, dass gemeinsam mit dem Turbinenbauer eine Lösung entwickelt wurde, wonach die Getriebewelle derartig verlängert wurde, dass das Turbinenlaufrad direkt angeflanscht werden konnte. „Das bedeutet, dass es keine separate Turbinenwelle gibt, welche mittels einer Kupplung mit der Getriebeeingangselle verbunden werden müsste. Diese Lösung ist aus mehreren Gründen effizient: Sie ist vergleichsweise kostengünstig und auch im Hinblick auf die Montage sehr anwenderfreundlich“, erklärt hierzu DI Markus Küttner, verantwortlicher Projektingenieur von GBN. Das 4,5 Tonnen Foto: zek

SEPARATE TURBINENWELLE OBSOLET Zur Drehzahlerhöhung auf 1.000 Upm wurde zwischen Turbinenachse und Generator ein Stirnradgetriebe zwischengeschaltet. Auch dabei wurde größter Wert auf die qualitative Ausführung gelegt, um möglichst wenig Energie zu verlieren. Man entschied sich für ein Stirnradgetriebe des sächsischen Branchenspezialisten Getriebebau Nossen, der sich in der Vergangenheit vor allem durch die Fertigung von Sondergetrieben, aber auch in Sachen Instandsetzung und Überholung von Getrieben, einen hervorragenden Namen gemacht hat. Das Unternehmen aus dem Landkreis Meißen erstellt mithilfe modernster SolidWorks CAD-Software maßgeschneiderte technologische Lösungen.

„Die Ausleitungsstrecke der Ager zwischen der Wehranlage Dürnau und der Einmündung des Schöndorfer Mühlbachs, in dem sich das neue KW Braun befindet, wurde in den 1970er Jahren reguliert und begradigt. Die Ager liegt hier in einem trapezförmigen Regelprofil mit massiven Ufersicherungen und ist stark morphologisch verändert. Durch ökologische Maßnahmen wurde die Flussstrecke aufgewertet, wobei diese auf die schutzwasserbautechnischen Anforderungen des Bestandes abgestimmt werden mussten.“ – Michael Warnecke, Planer.

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Getriebehersteller mit vielen Möglichkeiten Spezial- und Sonderlösungen im Getriebebau gelten heute als Kernkompetenz des sächsischen Getriebeherstellers Getriebebau Nossen. Im Gegensatz zu Herstellern von Seriengetrieben, bei denen die Anlage unweigerlich an die Gegebenheiten der gewählten Getriebeausführung angepasst werden muss, ist bei GBN die Lösung stets von den Anforderungen des Kunden her gesteuert. Es wird das Getriebe so entwickelt und ausgelegt, dass es optimal in die Anlage passt und keine Kompromisse beim Anlagenbauer notwendig macht. Für die Kunden ist diese Denkweise oft neu. Generell ermöglicht dies dem Anlagenbauer aber ungewohnte Freiheitsgrade bei seiner eigenen Entwicklung. Neben der Entwicklung und Herstellung von Sondergetrieben ist auch der Diagnostik- und Servicebereich stark ausgeprägt. Schwingungsdiagnosen können vor Ort an der Anlage durchgeführt werden, um Schäden frühzeitig zu identifizieren und einem Stillstand der Anlage vorzubeugen. GBN führt Reparaturen, Instandsetzungen und turnusmäßige Servicedienstleistungen an Getrieben sämtlicher Fabrikate aus. Bei älteren Getriebetypen können oft Leistungssteigerungen undblieben Modifikationen ermöglicht Zum Schutz die Maschinen während der werden. Im eigenen Werk in Nossen verfügt GBN Montage noch in Folie verpackt. über eine sehr hohe Fertigungstiefe und kann sämtliche Ersatzteile selbst herstellen. Da GBN viele Anlagen servicetechnisch betreut, legt das sächsische Unternehmen bei seinen Entwicklungen sehr großen Wert auf die Servicefreundlichkeit des Getriebes. Im Hinblick auf Nachhaltigkeit hat optimale Servicefreundlichkeit sich als beste Strategie erwiesen.

Foto: Grimmer

Das Maschinenhaus mit der abgerundeten Außenfassade aus Sichtbeton nimmt architektonisch Bezug auf die Tropfenform. Das äußere Erscheinungsbild wurde von Fr. Arch. DI Claire Braun entwickelt.

schwere Bauteil ist für eine rechnerische Lagerlebensdauer von mindestens 100.000 Betriebsstunden konzipiert und weist einen Betriebsfaktor von 2,5 auf.

Foto: GBN

Schubert Elektroanlagen zu.“ Die moderne Anlage erfüllt heute sämtliche Kommunikationserfordernisse betreffend Wartung, Fernbedienung und Netzzugang – sowohl für den Anlagenbetreiber als auch die Herstellerfirma und den Netzbetreiber. Um die hydrologischen Bedingungen am Standort bestmöglich nutzen zu können, fiel die Wahl auf eine doppeltregulierte vertikale Kaplan-Turbine, die von Kössler optimal auf die Ausbauwassermenge von 17 m3/s und eine Nettofallhöhe von 5,95 m ausgelegt wurde. Dabei greifen die Ingenieure von Kössler auf hydraulische Designs des Mutterkonzerns Voith zurück, um optimale Wirkungsgrade zu erzielen. Unter Volllast erreicht die Turbine mit dem 4-flügeligen, 1,8 Meter großen Laufrad eine Leistung von 905 kW. Als spezielles Feature wurde das Turbinenführungslager als betriebswassergeschmiertes Gleitlager ausgeführt.

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MAXIMALE VERFÜGBARKEIT ALS ZIEL Vom Grundkonzept her entwickelte das Planungsbüro Warnecke Consult ein Laufkraftwerk, das optimal auf die gegebenen Restwasserverhältnisse angepasst wurde. Vor dem Turbineneinlauf im Oberwasser des Kraftwerks wurde ein geneigter trichterförmiger Vorboden mit Kragschwelle eingebaut, um den Geschiebeandrang einzuschränken. Das Wehrkonzept mit zwei Wehrklappen war behördlich vorgegeben, schließlich sollte für allfällige Revisionszwecke immer eine von beiden

Foto: BRAUN

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FAS als ideale Form der Organismendurchgängigkeit für beengte Standorte.

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Mit einer Wandsäge der Sparte „Rückbautechnologien“ von BRAUN wurde eine Nische in den Beton der festen Wehrschwelle geschnitten.

bereitstehen. Darüber hinaus wurde der Grundablass als Schütz mit aufgesetzter Klappe geplant und umgesetzt, ein äußerst bewährtes System in der Kleinwasserkraft. Der komplette Stahlwasserbau des Kraftwerks wurde vom langjährigen Braun Mitarbeiter Dipl.-Ing. (FH) Alfred Mayr und seinem Team geplant und erfolgreich ausgeführt. „Aus stahlwasserbaulicher Sicht haben wir vorrangig so geplant, dass einerseits eine maximale Verfügbarkeit und anderseits minimaler Instandhaltungsaufwand gewährleistet sind. Und das ist mit diesem Konzept sehr gut gelungen“, erklärt Martin Braun. Er verweist darauf, dass eine eigene Kraftwerksanlage für einen Branchenspezialisten natürlich so etwas wie eine Visitenkarte ist, die man gerne auch Kunden zeigt. Das neue Kleinkraftwerk liegt keine fünf Fahrminuten von der Braun Maschinenfabrik entfernt. INNOVATIVE RECHENREINIGUNGSMASCHINE Der Umfang der stahlwasserbaulichen Ausrüstung aus dem Hause Braun umfasste neben den beiden je 10 m breiten und 2,5 m hohen Wehrklappen und dem 5 m breiten Einlaufschütz für den Triebwasserkanal sowie dem Grundablasschütz mit Aufsetzklappe auch den kleinen Revisionsschütz für den Fischpass sowie den 17 m breiten Horizontalre-

EINSTEIGEN. AUFSTEIGEN. LOSSCHWIMMEN. Gefahrloser Auf- und Abstieg für Fische durch Wasserkraftschnecken mit Fischaufstiegsschnecke FAS (System Rehart/Strasser) – die Innovation von REHART.

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Dass das eigene Kraftwerk eines Betreibers, der zu den renommiertesten Branchenspezialisten im Stahlwasserbau zählt, auch Innovatives aufweist, versteht sich fast von selbst. Neuartig ist die installierte Horizontalrechenreinigungsmaschine (re) insofern, als Braun erstmalig dabei ein Antriebskonzept ohne Zahnstangen und Antriebsräder umsetzte. Dadurch ist diese Maschine nicht nur äußerst betriebssicher und extrem wartungsfreundlich, sondern darüber hinaus auch noch sehr leise und laufruhig.

chen. Hinzu kamen letztlich noch das Hydraulikaggregat samt Steuerung und Verrohrung sowie die Verkabelung der Anlage. Beim Horizontalrechen war ein Stababstand von 2,5 cm vorgeschrieben. Die Stäbe selbst weisen eine strömungsoptimierte abgerundete Form auf. Dies trägt einerseits dazu bei, dass kaum Geschwemmsel hängen bleibt, und anderseits können die Stäbe auf diese Weise besser gereinigt werden. Zu diesem Zweck wurde eine Horizontalrechenreinigungsmaschine installiert, die erstmalig von den Ingenieuren von Braun in dieser Form realisiert wurde. Dazu Thomas Oberanzmair: „Wir haben bereits zuvor eine horizontale Rechenreinigungsmaschine mit Kettenantrieb gebaut, doch diese ist hier ist etwas spezieller. Der Kettenantrieb läuft rundum und verfügt über eigene Füh-

rungen. Es gibt keine Antriebsräder und keine Zahnstange mehr, die im Winter vereisen könnte. Dadurch ist diese Maschine nicht nur äußerst betriebssicher und extrem wartungsfreundlich, sondern darüber hinaus auch noch unerreicht laufruhig. Die ganze Bewegung erfolgt sehr sanft.“ SCHNECKE SORGT FÜR DURCHGÄNGIGKEIT Ein wesentlicher Aspekt in der Planung lag in der Fischdurchgängigkeit. Es galt, sowohl einen Fischauf- als auch einen Fischabstieg am Wehrstandort zu errichten – und dies nach neuesten ökologischen Erkenntnissen. „Ursprünglich hatten wir einen Vertical Slot- Fischpass geplant. Schließlich haben wir an der Wehranlage knapp 7 Meter an Fallhöhe zu überwinden – und dies bei äußerst beengten

Platzverhältnissen. Ersten Konzepten zufolge hätten wir einen Vertical Slot Pass mit 54 Becken mit je 3 Meter Länge errichten müssen. Das erschien uns fast unmöglich. Daraufhin sind wir auf das Prinzip der Fischaufstiegsschnecke vom Patent REHART/STRASSER gestoßen – und das hat uns letztlich überzeugt“, erinnert sich Martin Braun. Speziell die kompakte Baugröße des Systems, das aus einem Rohr mit innenliegender, fix verschweißter Wendel besteht, machte es prädestiniert für den Einsatz am Standort. Hinzu kommt, dass die FAS nach REHART/STRASSER kein Dotationswasser verbraucht, schließlich wird das erforderliche Dotationswasser vom Fischabstieg herübergeleitet. Im konkreten Fall bedeutet das einen Energiezugewinn von rund 100.000 kWh im Jahr gegenüber

Technische Daten l Netto-Fallhöhe: 5,95 m • Ausbauwassermenge: 17 m3/s l Fabrikat: Kössler • Turbine: Kaplan doppeltreguliert l Laufradschaufeln: 4 • Laufraddurchmesser: 1.805 mm l Leistung: 905 kW • Drehzahl: 220 Upm l Fabrikat: GBN • Getriebe: Stirnradgetriebe 2-stufig l Drehzahl: 1.000 Upm • Generator: 3-Phasen-Synchron Generator l Leistung: 1.066 kVA • Spannung: 400 V l EL-Schütz: 5 x 4,4 m • Stauklappe: 10 x 2,5 m l Horizontalrechen: 17,6 x 2,6 m • GA-Schütz m. As-Klappe: 3 x 3,8 m l RRM: Horizontale RRM • Stahlwasserbau: Braun Maschinenfabrik l FAS: Ø 1.200 / 1.400 • FAS: Rehart / Strasser l Drehzahl: 6 Upm • FAS: Länge: 17 m l Bau: Swietelsky 4775 Taufkirchen/Pram • Planung: Warnecke Consult Der Doppelschütz regelt nicht nur die Dotierwasserabgabe, l Inbetriebnahme: August 2019 • Regelarbeitsvermögen: 3 GWh sondern dient darüber hinaus auch als Grundablass.

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Grafik: Claire Braun

Gerendertes Bild des Krafthauses des neuen Braun Kraftwerks mit fertiger Fassadenverkleidung im Entwurf von Arch. DI Claire Braun.

anderen Fischaufstiegshilfen. „Dieses Patent ist mittlerweile 17 Mal ausgeführt worden, wobei davon bereits 13 Monitorings erfolgreich abgeschlossen wurden“, freut sich Bernhard Strasser von SGW, dem exklusiven Vertriebspartner von REHART in Österreich, der die FAS selbst in mehr als 3.000 Arbeitsstunden entwickelt und zur Marktreife geführt hat. Strasser kann dabei auf ausgezeichnete Aufstiegszahlen verweisen, sowie auf den Umstand, dass die Fische im Fall der neuen Anlage an der Ager in ca. 1 Minute stressfrei vom Unterwasser ins Oberwasser befördert werden. SCHONENDER UMGANG MIT FISCHEN Konkret wurde für den Standort von STRASSSER/REHART eine 16,9 m lange FAS mit einem Rohrdurchmesser von 1,2 m mit einem auf 1,4 m vergrößerten Einschwimmrohr geliefert. Die beförderte Wassermenge nach oben liegt bei 10 l/s. Mit einer Leistung von 1,5 kW wird das Wendelrohr über einen Getriebemotor angetrieben, wobei die Drehzahl 6 Upm beträgt. Vor allem dank dieser langsamen Drehung kann der Fischaufstieg stress- und vor allem verletzungsfrei für die Fische erfolgen. Die Haupt-Lockströmung wird über eine Öffnung

vom Fischabstieg herübergeleitet, sodass am Einschwimmschlitz hinten mindestens 200 l/s austreten. Die innere Lockströmung, die für eine zielgerichtete zentrierte Anlockung der Fische sorgt, wird über das patentierte Konusrohr erzeugt, in dem etwa 10 l/s dem Fisch als Lockströmung entgegenkommen. Zwei Besonderheiten bringt das System von REHART/STRASSER mit: Zum einen den vergrößerten Einlaufdurchmesser, der eben wesentliche Vorteile im Hinblick auf die Einwanderung der Fische bringt – und zum anderen die Zweiteilung des FAS-Rohres, wodurch ein 100%iger Korrosionsschutz im Inneren, also im ökologisch wichtigen Teil, gewährleistet ist. Der Fischausstieg ins Oberwasser erfolgt schonend über eine Ausnehmung im FAS-Rohr – und nicht, wie bei anderen Systemen, über die obere Rohrkante. Die patentierte Sohlanbindung in Kombination mit dem Feinrechen gewährleistet beste Aufstiegszahlen und ermöglicht auch schwimmschwachen Fischen, wie etwa dem Neunauge, oder dem Steinbeißer einen problemlosen Aufstieg. Es ist natürlich auch für große Fischen wie die Seeforelle ausgelegt. Als Fischabstieg wurde an der Wehranlage eine Rutsche installiert.

ARCHITEKTONISCH BEMERKENSWERT Planung und Umsetzung von Fischauf- und Fischabstieg wurden in enger Zusammenarbeit mit der ökologischen Begleitplanung durch die PETZ OEG - Technisches Büro für Ökologie und Umweltschutz koordiniert und abgestimmt. Das galt in der Folge auch für sämtliche ökologischen Ausgleichsmaßnahmen, wie dem Einsetzen von Raubäumen, Buhnen oder Störsteinen im Ober- wie im Unterwasser. Grundsätzlich war es auch den Betreibern ein großes Anliegen, das Kraftwerk möglichst naturverträglich zu realisieren. Aber auch der Lärmschutz spielte eine Rolle in den Überlegungen, auch wenn die nächsten Wohnhäuser doch einige Hundert Meter entfernt liegen. „Diesbezüglich ist unser Standort auch sehr gut gewählt. Als Nachbarn haben wir nur auf einer Seite einen Industriebetrieb. Dennoch wollten wir die Geräuschemissionen auf ein Minimum beschränken. Daher wurde das ganze Gebäude gekapselt, sodass der Körperschall reduziert wurde. Hinzu kommt, dass der gesamte Luftaustausch speziell schallgedämpft wurde“, erklärt dazu Martin Braun. Zudem lag den Betreibern auch das optische Erscheinungsbild des neuen Kleinkraftwerks

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Starkes Teamwork für ein starkes Kleinwasserkraftwerk: Thomas Oberanzmair, Dipl.-Ing. (FH) Alfred Mayr, Wilfried Reger, Dipl-Ing. Martin C. Braun, Arch. Dipl.-Ing. Claire Braun. (vl)

am Herzen. Dieses wurde in die Hände von Frau Arch. Dipl.-Ing. Claire Braun gelegt, die dem Krafthaus eine angedeutete Tropfenform überstülpte. Damit gelang es der erfahrenen Architektin, nicht nur den Kontext zum Medium Wasser herzustellen, sondern darüber hinaus auch das Gebäude von der Funktion des Zweckbaus zu entkoppeln, ohne diesen von der Technik loszulösen. Eine gelungene Verbindung von Ästhetik und technischem Nutzen. NEUE REFERENZ „UMS ECK“ Seit August dieses Jahres ist das neue Kraftwerk nun im Probebetrieb. Die Anlage, die

aufgrund der hydrologischen Situation eigentlich ein Restwasserkraftwerk darstellt, darf vor allem im Winter und im Frühling mit viel Wasser und somit voller Turbinenauslastung rechnen. Doch auch in den trockeneren Jahreszeiten, im Sommer und Herbst, stehen der Anlage eine Mindestrestwassermenge von 1,8 m³/s zur Verfügung. „Im Grunde ist das auch das Minimum, auf das die Turbine ausgelegt ist. Sie produziert dann noch etwa 40 bis 50 kW, kann aber am Netz verbleiben – und das ist wichtig“, so Martin Braun. Mit diesen Voraussetzungen wird sein neues Kraftwerk im Regeljahr rund 3 GWh

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sauberen Strom erzeugen – genug, um damit theoretisch rund 800 Durchschnittshaushalte versorgen zu können. Die Verantwortlichen des erfahrenen Maschinen- und Stahlwasserbauunternehmens können sich heute nicht nur über ein neues mustergültig realisiertes Kraftwerk freuen, sondern auch über eine Referenz „ums Eck“. „Bei Kundenbesuchen können wir heute, wenn wir eine größere Anlage präsentieren möchten, in kurzer Zeit zum Kraftwerk Danzermühl fahren. Und für die Präsentation einer Kleinanlage sind es bis zu unserem eigenen Kraftwerk hierher keine 5 Minuten“, freut sich Martin Braun.

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Jank GmbH-Konstruktionsleiter Siegi Jank am Einlaufbereich des Kraftwerks Saline. Die 2001 als Eigenkraftwerk übernommene Anlage im Halleiner Stadtteil Neualm wurde im Zuge einer elektromaschinellen Sanierung umfassend modernisiert.

SALINENKRAFTWERK NACH REVITALISIERUNG WESENTLICH LEISTUNGSSTÄRKER – UND LEISE OBENDRAUF Ein weit über 100 Jahre in Betrieb stehendes Kleinkraftwerk in der Salzstadt Hallein wurde vom oberösterreichischen Wasserkraftprofi Jank GmbH in bemerkenswerter Weise revitalisiert. Bis auf die bestehende Gebäudestruktur wurde die Traditionsanlage, die jahrzehntelang für die Stromversorgung der städtischen Saline gesorgt hat, in elektromechanischer Hinsicht auf den neuesten Stand der Technik gebracht. Bei unveränderter Ausbauwassermenge und Fallhöhe konnte die vormals auf etwa 50 kW limitierte Engpassleistung durch den Einbau einer hydraulisch für den Standort optimierten Kaplan-Schacht-Turbine aus Jank-Eigenproduktion um mehr als 50 Prozent gesteigert werden. Für den Generatorenpezialisten Hitzinger stellte der Auftrag für das Jank Kraftwerk Saline eine besondere Premiere dar – zum ersten Mal in der Firmengeschichte fertigten die Linzer einen auf Permanent-Magnet-Technologie basierenden Wasserkraftgenerator.

n der rund 15 Kilometer südlich von Salzburg gelegenen Stadt Hallein waren Abbau und Handel mit dem weißen Gold Salz für viele Jahrhunderte die maßgeblichen wirtschaftlichen Faktoren. Die ältesten urkundlichen Aufzeichnungen zur Salzgewinnung reichen zurück bis Ende des 12. Jahrhunderts, noch viel früher bauten die Kelten Salz im Untertagebau ab – und zwar bereits ab 600 v. Chr. Heute wird das über 2.500 Jahre gepflegte Handwerk nur mehr in historischer Hinsicht – höchst anschaulich etwa im Keltenmuseum Hallein – am Leben erhalten, die städtische Saline hat ihren Betrieb bereits 1989 eingestellt. Die heute für kulturelle Veranstaltungen genutzten Produktionsanlagen der Saline waren im Zuge einer wirtschaftlichen Rationalisierung ca. Mitte des 19. Jahrhunderts auf der Pernerinsel im Halleiner Stadtkern errichtet worden. Rund 60 Jahre danach wurde die sukzessive modernisierte Produktionsstätte um ein eigenes Wasser-

kraftwerk ergänzt. Das etwa 1912 an einem Mühlbach im Stadtteil Neualm gebaute Kraftwerk war ursprünglich für die Versorgung einer örtlichen Zementfabrik genutzt worden. Nachdem das Kraftwerk den Besitzer gewechselt hatte, konnte die Saline über eine Direktleitung mit Strom versorgt werden. MODERNE KAPLAN ERSETZT FRANCIS Von der Salinenverwaltung wurde das Kraftwerk später an einen privaten Betreiber veräußert, 2001 übernahm der Innviertler Kleinwasserkraftspezialist Jank GmbH die Anlage. Siegi Jank, Konstruktionsleiter des in 4. Generation geführten Familienbetriebs betont, dass die Anlage bis zuletzt trotz ihres hohen Alters technisch gut in Schuss war: „Die über 100 Jahre alte Francis-Turbine und das später eingebaute mechanische Getriebe, das ein hölzernes Kammradgetriebe ersetzte, stammten beide von namhaften Herstellern. Zusätzlich hatte der Vorbesitzer, der offenkundig

Wert auf regelmäßige Wartungen legte, eine elektrische Schaltanlage einbauen lassen. Früher wurde die Anlage von einem eigenen Kraftwerkswärter beaufsichtigt und manuell gesteuert, dieser lebte mit seiner Familie in einer dem Krafthaus angeschlossenen Wohnung.“ Gleich nach der Übernahme des Kraftwerks installierte Jank einen horizontalen Einlaufrechen inklusive vollautomatischem Rechenreiniger, im Herbst des Vorjahrs war schließlich die Zeit für die längst geplante Komplettsanierung gekommen. Vom Baustart im September 2018 bis zur Wiederinbetriebnahme im heurigen Frühjahr verging knapp ein halbes Jahr. Der Projektstart wurde an die alljährlich im Herbst stattfindende Abkehr des Mühlbaches gekoppelt, wodurch der Aus- und Einbau der Stahlteile bei trockenen Bedingungen erfolgen konnte. Dank des millimetergenau gefertigten neuen Saugrohres der Kaplan-Schacht-Turbine ersparte man sich gröbere Stemmarbeiten am

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Betonbau, noch vor dem Jahreswechsel waren die aufwändigsten Schritte der Bauphase abgeschlossen. OBERSTES ZIEL: SCHALL- UND SCHWINGUNGSEMISSIONEN VERMEIDEN Siegi Jank betont, dass das rundum erneuerte Kraftwerk Saline gleichzeitig den Status einer Versuchs- und Referenzanlage inne hat: „Wie bei unseren Eigenkraftwerken üblich, an denen verschiedenste Optimierungen vor der Übergabe an unsere Kunden ausführlich getestet werden, probieren wir auch beim Kraftwerk Saline wieder neue Dinge aus. Bei der Anlage in Hallein trifft das sowohl baulich-mechanisch als auch in elektrotechnischer Hinsicht zu.“ Den Hintergrund der Maßnahmen bilden die Pläne zur zukünftigen Nutzung der vorhandenen Wohnflächen im Kraftwerksgebäude. Aus der ehemaligen Dienstwohnung und dem Generatorraum sollen zwei separate Wohneinheiten entstehen. Damit die zukünftigen Bewohner und Nachbarn nicht durch Betriebsgeräusche oder Vibrationen des Maschinensatzes beeinträchtigt werden, wurde diesen Aspekten höchste Aufmerksamkeit zuteil. Um der Vibrationsthematik Herr zu werden, arbeitete Jank mit einem auf Messtechnik spezialisierten Unternehmen aus Wien zusammen. Basierend auf exakten Frequenzmessungen und Berechnungen konnte eine optimal für den Standort Saline abgestimmte Körperschalldämmung eruiert und eingebaut werden. HITZINGER SCHEUT KEINE INNOVATIONEN Damit das inmitten eines Wohngebiets gelegene Kraftwerk nach dem Umbau auch in Sachen Schallemissionen Bestnoten erhält, beschritt die Jank GmbH in elektrotechnischer Hinsicht neue Pfade. Zum ersten Mal setzten die Innviertler bei einem ihrer Kraftwerke einen Hitzinger-Permanent-Magnet-Generator (PMG) ein. Diese in der Wasserkraftbranche

Beim Kraftwerk Saline setzten die Innviertler Wasserkraftallrounder erstmals einen wirkungsgradstarken und gleichzeitig extrem leisen Permanent-Magnet- Generator des Linzer Generatorenexperten Hitzinger ein.

noch relativ wenig verbreiteten Energiewandler zeichnen sich neben höchsten Wirkungsgraden vor allem durch ihren leisen Betrieb aus, kurz-

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Die Engpassleistung des Kraftwerks konnte durch den Einbau der doppeltregulierten Kaplan-Schacht-Turbine um mehr als das Doppelte gesteigert werden. Eine spezielle Körperschalldämmung am Turbinenkörper und der äußerst leise PMG minimieren die Ausbreitung von Schall und Schwingungen.

Summe haben unsere engagierten Mitarbeiter schließlich mehrere 100 Stunden Arbeitszeit in die Entwicklung und Fertigung des PMG investiert.“ HOCHMAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN Im Gegensatz zu Synchron-Generatoren, bei denen der elektrische Polradfluss am Rotor durch die Zuführung von Erregerstrom erzeugt wird, erfolgt der Aufbau des Polradflusses bei einem PMG durch den Einsatz starker Magnete. Die aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung gefertigten Hochleistungsmagnete des Generators machten eine ganze Reihe von Sondermaßnahmen erforderlich, betont Gregor Bauer. Für die Fertigung des PMG wurde in der Hitzinger Zentrale im Linzer Stadtteil

Foto: Hitzinger

um die perfekte Lösung für das Kraftwerk Saline. Mit der Fertigung des PMG beauftragte Jank den Generatorenspezialisten Hitzinger, die oberösterreichischen Traditionsunternehmen verbindet mittlerweile eine über Generationen gepflegte Geschäftsbeziehung. Für die Hitzinger Electric Power GmbH, die auf mehr als 70 Jahre Erfahrung bei der Fertigung von Synchron-Generatoren für den Wasserkraftsektor verweisen kann, bedeutete der Auftrag ebenfalls Neuland, erklärt Hitzinger-Produktmanager Generatoren Gregor Bauer: „Die 2017 von der Fa. Jank erfolgte Anfrage zur Fertigung einer PMG-Maschine hat sofort unser Interesse geweckt, als ein für seinen Innovationsgeist bekanntes Unternehmen wollten wir uns federführend an dem Projekt beteiligen. In

PMG HÄLT WAS ER VERSPRICHT Ein Lokalaugenschein im Krafthaus in Hallein beweist, dass der erste PMG von Hitzinger auffällig unauffällig arbeitet, direkt neben der Maschine stehend ist ein Gespräch in normaler Zimmerlautstärke problemlos möglich.

Technische Daten

Endmontage des mit hochmagnetischen Neodym-Eisen-Bor-Komponenten bestückten PMG-Rotors bei Hitzinger.

Wegscheid ein eigener, von der Haupt-Produktion abgetrennter Bereich geschaffen. Damit war sichergestellt, dass die Neodym-Eisen-Bor-Komponenten nicht durch feinen Metallstaub verunreinigt werden. Trotz des Wissens um die enormen Anziehungskräfte der verwendeten Bauteile mussten so manche Mitarbeiter körperliches Lehrgeld bezahlen, erwähnt Produktmanager Bauer mit einem Schmunzeln. „Die hochmagnetischen Bauteile haben bei der Fertigung mehrmals zu eingeklemmten Fingern geführt, ab dem Unterschreiten eines gewissen Abstands ziehen die Magnete kleine Metallteile, wie etwa einen lose in der Hand gehaltenen Schraubenschlüssel, mit Höchstgeschwindigkeit an.“ Um die elektrische Sensorik der Wuchtmaschine beim Wuchten des Rotors nicht zu beeinträchtigen, wurde diese speziell präpariert. Für das Umpressen des hochmagnetischen Rotors auf die Welle unter Zuhilfenahme von flüssigem Stickstoff wurde ebenfalls eine eigene Vorrichtung gebaut. Bauer betont, dass sich die Entwickler während des Projekts intensiv mit dem sogenannten „Grid Code“, den Netz- und Systemregeln der heimischen Übertragungsnetzbetreiber, auseinandersetzen mussten. Dazu konnte Hitzinger die bereits vorhandenen Berechnungsmodelle nutzen, die das elektrische Verhalten des Generators bis zum Einspeisepunkt simulieren. Dabei beschäftigte man sich im Speziellen mit dem bei PMG-Technologie besonders relevanten Themenfeld Blindleistungsregelung und der Zertifizierung von Anlagen.

• Ausbauwassermenge: 3,5 m3/s • Bruttofallhöhe: 2,8 m • Turbine: Kaplan-Schacht, vertikal • Drehzahl: 231 U/min • Ø Laufrad: 1.150 mm • Engpassleistung: 77 kW • Hersteller: Jank GmbH • Generator: Permanent Magnet, vertikal • Polpaare: 26 • Drehzahl: 231 U/min • Nennleistung: 100 kVA • Hersteller: HITZINGER Electric Power GmbH • Durchschn. Jahresarbeit: ca. 560.000 kWh

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KW SALINE KANN BESICHTIGT WERDEN Nach der Inbetriebnahme des rundum erneuerten Kraftwerks im heurigen März wurde der leistungsstarke Maschinensatz einem ausgiebigen Probebetrieb unterzogen. Siegi Jank

Das rundum modernisierte Halleiner Referenzkraftwerk Saline steht Interessierten stets offen, Besichtigungstermine können jederzeit mit Jank und Hitzinger ausgemacht werden.

Foto:Jank

Dafür verantwortlich sind vor allem zwei konstruktionsbedingte Eigenschaften: Zum einen die vergleichsweise langsame Drehzahl des direkt mit der Turbinenwelle gekoppelten Generators, pro Minute dreht der Maschinensatz mit 231 U/min. Zum anderen ist das Innenleben des PMG völlig luftdicht ausgeführt, wodurch die Schallemissionen aus einer ansonsten ins Gehäuse integrierten Luftoder Wasserkühlung wegfallen. Für ideale Betriebstemperaturen sorgt stattdessen ein spezielles Kühlsystem, bei dem der Innenraum durch permanente Luftumwälzungen gekühlt wird. Laut Bauer plant Hitzinger für die Zukunft eine Erweiterung der Produktpalette. Die Technologie ist grundsätzlich sehr interessant für die Linzer. Entsprechende Kundenanfragen nimmt man bei Hitzinger gerne entgegen, versichert Bauer. „Im Zuge des rund 2-jährigen Projekts haben wir viel über die Konstruktion und Eigenheiten von PMG gelernt, anwenden können wir dieses Wissen aber in vielen verwandten elektrotechnischen Bereichen.“

ist mit der Revitalisierung des Kraftwerks Saline grundsätzlich sehr glücklich. „Als Betreiber ist es für uns in erster Linie natürlich erfreulich, dass mit dem Umbau eine beachtliche Leistungssteigerung erzielt wurde. Trotz gleichbleibender Bruttofallhöhe von 2,8 m und 3,5 m³/s Ausbauwassermenge konnte die früher auf rund maximal 50 kW begrenzte Engpassleistung nun auf 77 kW erhöht werden, das ist schon sehr ordentlich.“ Obwohl der Einsatz des PMGs und die speziell angepasste Körperschalldämmung bereits sehr gute Ergebnisse liefern, will Jank die be-

reits im untersten Bereich liegenden Emissionen noch stärker minimieren. „Wir wollen bei der Anlage Saline im Sinne eines ‚proof of concept‘-Versuchs austesten, wie weit Lautstärke und Vibrationen vermieden werden können.“ Wer sich einen Eindruck von dem rundum erneuerten Kleinkraftwerk in Hallein machen möchte, stößt bei Betreiber Jank und Hitzinger definitiv auf offene Ohren und Türen – Termine zur Besichtigung vor Ort können bei den Wasserkraftprofis jederzeit telefonisch oder auf digitalem Wege per Mail ausgemacht werden.

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Foto: Wild Metal

In der Aostaner Gemeinde Arvier wurde ein neues Kraftwerk errichtet. In Summe kommen die installierten Turbinen aus dem Hause Troyer AG auf eine Ausbauleistung von 9,5 MW. Das Kraftwerk liefert im Jahr rund 2 bis 2,5 GWh. Der gesamte Stahlwasserbau wurde in bewährter Manier vom Südtiroler Branchenspezialisten Wild Metal realisiert.

AOSTANER BETREIBER SETZEN AUF WASSERKRAFTTECHNIK AUS SÜDTIROL Rund 12 Jahre, nachdem die ersten Konzepte für das Kraftwerk Arvier auf dem Tisch lagen, konnte die Ökostromanlage im Aostatal nun im Juni dieses Jahres in Betrieb genommen werden. Die moderne Hochdruckanlage wurde mit zwei 4-düsigen Peltonturbinen des Südtiroler Wasserkraftspezialisten Troyer AG ausgestattet, die eine Ausbauleistung von 9,5 MW ermöglichen. Dass man in der autonomen Region Aostatal die bekannt hohe Qualität der Wasserkrafttechnik aus Südtirol zu schätzen weiß, belegt auch die Tatsache, dass man zudem auf die stahlwasserbauliche Ausrüstung des Branchenexperten Wild Metal aus Ratschings setzte. Das neue Kraftwerk Arvier reiht sich in einen beeindruckenden Kleinwasserkraftwerkspark ein, der das Aostatal zu einem echten Wasserkraft-Hotspot Italiens macht.

enn es um das Aostatal geht, assoziieren viele damit den Fontina, den berühmten Käse, oder die exzellenten Weine. Dass es sich bei der autonomen Region Aostatal aber um die Wasserkraftregion Italiens schlechthin handelt, ist weniger bekannt. Über das ganze Jahr hinweg beziehen die Aostaner zu 99 Prozent ihren Strom aus Wasserkraftwerken – das ist einzigartig in Italien. In Summe erzeugen die Wasserkraftwerke im Aostatal knapp 3,5 TWh bei einer installierten Leistung von 950 MW. Dem gegenüber steht ein regionaler Verbrauch von etwa 900 GWh, was einen positiven Stromsaldo von rund 2.550 GWh pro Jahr bedeutet. Lediglich in den wasserarmen Wintermona-

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ten wird bei Bedarf von extern Strom bezogen. Die sowohl flächen- als auch einwohnermäßig kleinste Region Italiens gilt damit als der Hotspot der italienischen Wasserkraft, die hier auch noch nicht zur Gänze ausgereizt ist. 18 MILLIONEN FÜR NEUES KRAFTWERK Als eines der Vorzeigeprojekte der jüngsten Zeit konnte im Sommer dieses Jahres das Kraftwerk Arvier abgeschlossen werden. Die Anlage, die vom Aostaner Ingenieur Dr. Ing. Alessandro Mosso entwickelt und geplant wurde, hat eine Vorgeschichte, die bis ins Jahr 2007 zurückreicht. „Wir haben mit den ersten Plänen im Jahr 2007 begonnen, die Planungen und das Genehmigungsprozedere zo-

gen sich allerdings rund 10 Jahre hin, sodass der eigentliche Baustart erst Ende März 2017 erfolgen konnte“, erinnert sich der Planer. Beim Kraftwerk Arvier handelt es sich um ein Laufkraftwerk in der Fraktion Verney in der Gemeinde Arvier, das den Dora di Valgrisenche nutzt – einen Wildbach, der aus dem Gliairettaz-Gletscher entspringt und in den Dora Baltea mündet. Hinter dem Projekt steht die Eaux Valdotaines Srl., ein durchaus erfahrenes Wasserkraftunternehmen, das mit dem KW Arvier mittlerweile fünf Wasserkraftwerke im Aostatal betreibt. Wie die italienische Wirtschaftszeitung „ilsole24ore.com“ berichtete, soll Eaux Valdotaines rund 18 Millionen Euro in das neue Kraftwerk investiert haben.

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Über eine Stahl-Druckrohrleitung DN1100 gelangt das Triebwasser zum Krafthaus.

„Bislang produzierten wir im Jahr mit unseren anderen Anlagen rund 18 GWh pro Jahr, die ins öffentliche Netz eingespeist werden. Mit dem neuen Kraftwerk Arvier wird sich unsere Gesamterzeugung auf 20 GWh pro Jahr steigern“, wird Federico Oriani, Präsident und einer der drei Gründungspartner von Eaux Valdotaines Srl, in dem Medium zitiert. Der Strom wird gemäß den gesetzlichen Vorgaben für Strom aus regenerativen Quellen vergütet.

Das System hat seit seiner Einführung im Jahr 2001 einen ausgezeichneten Ruf erworben. Dies liegt vor allem daran, dass es den extremen Verschleißanforderungen in Gebirgsbachfassungen standhält und bezüglich wirtschaftlicher Betriebsführung und minimierten Instandhaltungskosten die heutigen Anforderungen der Betreiber bestens erfüllt. SÜDTIROLER PROFI LIEFERT STAHLWASSERBAU Bei der Frage der Wasserfassung entschieden sich die Betreiber zusammen mit ihrem Planer für eine stählerne Wehrklappe mit einer Seitenentnahme. Hier können dem Dora di Valgrisenche konzessionsgemäß bis zu 3.200 l/s entnommen und dem Triebwasserweg zugeführt werden. Für die perfekte stahlwasserbauliche Umsetzung der Wasserfassung zeichnete ein absoluter Branchenexperte verantwortlich: die Firma Wild Metal aus dem Südtiroler Ratschings, die mittlerweile Hunderte Kleinwasserkraftwerke im Alpenraum und darüber hinaus mit ausgefeilter, hochwertiger Technik ausgerüstet hat. Neben der 5 m breiten Stauklappe, dem Doppelschütz, dem Einlaufschütz und dem HSR Plattenschieber lieferte Wild Metal auch den Horizontalrechen mit der passenden Horizontal-Rechenreinigungsmaschine, die auf einer Breite von 12 Meter und einer Tiefe von 1,2 Meter den Rechen freihält. Die stahlwasserbaulichen Lösungen des Südtiroler Branchen-

Foto: Glanzer

Fotos: Troyer AG

MIT TBM DURCH DEN BERG Die bauliche Umsetzung des Kraftwerksprojekts sollte sich durchaus zu einer Herausforderung für alle Beteiligten entwickeln. Vor allem die Triebwasserleitung von der Fassung bis zum Maschinenhaus bedurfte technischer Sonderlösungen. Eine davon war die Errichtung eines 1,6 km langen Stollens mit einem Durchmesser von 3,6 m2. Er wurde mittels Tunnelbohrmaschine in einem Zeitraum von rund sechseinhalb Monaten realisiert. Laut Dr. Ing. Alessandro Mosso war dies der aufwändigste Teil der gesamten Bauarbeiten. Der Großteil der insgesamt rund 1,4 km langen Druckrohrleitung DN1100, die komplett aus Stahl hergestellt wurde, verläuft somit im Stollen. Eine weitere Besonderheit ist der an der Wasserfassung installierte Sandfang, der mit einer Entsandungsanlage System HSR ausgeführt wurde.

Fotos: Troyer AG

Foto: Glanzer

Mittels Tunnelbohrmaschine wurde ein 1,6 km langer Stollen durch den Berg gebohrt.

Die beiden 4-düsigen Peltonturbinen aus dem Hause Troyer treiben jeweils über eine vertikale Achse einen wassergekühlten Synchrongenerator (WKV) mit an.

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Foto: Troyer AG

unternehmens haben sich in der Kleinwasserkraft mittlerweile aufgrund ihrer Effizienz und ihrer Robustheit vielfach bewährt. Zudem steht Wild Metal in dem Ruf, dass man bei allfälligen Änderungen sehr flexibel und innovativ zu reagieren in der Lage ist. „DOPPEL-HERZ“ MIT 9,5 MW POWER Dass Südtiroler Wasserkrafttechnik bei den Betreibern im Aostatal hoch im Kurs steht, zeigte sich auch in der Wahl der Maschinen. Eaux Valdotaines setzte auf die Kompetenz und die Qualität des Sterzinger Wasserkraft-Allrounders Troyer AG, der die gesamte elektromaschinelle Ausrüstung des Kraftwerks lieferte. Konkret besteht das „Doppel-Herz“ der Anlage aus zwei baugleichen 4-düsigen Peltonturbinen mit vertikaler Achse. Jede der beiden Maschinen ist optimal auf die Ausbauwassermenge von 1.700 l/s und

die Fallhöhe von 317 m ausgelegt. Beide Turbinen drehen mit 750 Upm und treiben dabei jeweils einen direkt gekoppelten Synchrongenerator vom Fabrikat WKV mit einer Nennleistung von 6.000 kVA an, der über einen geschlossenen Wasserkreislauf gekühlt wird. Zusammen erreicht das Maschinen-Duo eine Engpassleistung von 9,5 MW. Das turbinierte Wasser wird nach der Stromerzeugung wieder unterirdisch dem Bach zugeführt. Der erzeugte Strom wird über eine unterirdische 132 kV-Leitung über 4,8 km bis zum Umspannwerk der Terna geleitet und hier eingespeist. LEISTUNGSBEWEIS IN SACHEN WATER-TO-WIRE Nachdem die ersten Anfragen hinsichtlich der elektromaschinellen Ausrüstung bereits im Jahr 2014 das Turbinenbauunternehmen in Sterzing erreicht hatten, wurde der entsprechende Auftrag letztlich im Februar 2017 unterzeichnet. Für die Troyer AG sollte das Projekt zu einem weiteren Leistungsbeweis in Sachen Water-to-Wire-Kompetenz werden. Schließlich lieferte man neben den beiden Turbinen und den Generatoren auch zwei Kugelhähne DN600 P40 sowie die gesamte Hydraulik-Technik. Zudem umfasste das Lieferpaket auch die Steuerung und Automation, sowie die Mittelspannungsschaltanlage und den Transformator samt HS-Anlage. „Für Fassung und Wasserschloss haben wir darüber hinaus noch die Sonden und die Sensoren geliefert, außerdem die Ansteuerung des Stahlwasserbaus und des Entsanders“, ergänzt der Projektleiter der Troyer AG, Stefan Macrina. MASCHINENANLIEFERUNG ALS HERAUSFORDERUNG Zu einer der größten Herausforderungen im Zuge der Projektumsetzung sollte schließlich der Maschinentransport zum Krafthaus – speziell der letzte Kilometer – werden. Hier wurde als Baustellenzufahrt eine eigene, ext-

Foto: Troyer AG

Foto: Glanzer

Die steile Zufahrt zum Krafthaus wurde zur Herausforderung für die Transporteure.

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Die 30 Tonnen schweren Generatoren wurden mit viel Fingerspitzengefühl ins Maschinenhaus eingebracht.

rem steile Straße nach unten angelegt, die nicht immer befahrbar war. Gerade in den Wintermonaten konnte sie nicht genützt werden. Zur absoluten Nagelprobe wurde in der Folge die Anlieferung des Trafos und der Generatoren, die jeweils circa 30 Tonnen auf die Waage brachten. Sie mussten mithilfe zweier Zugmaschinen nach unten gebracht werden. „In der Folge wurden die zwei Generatoren im Außenbereich mittels zweier Autokräne in die aufrechte Position gedreht, um sie dann mit einem eigens hergestellten Wagen ins Innere des Maschinenhauses zu bringen. Im Krafthaus selbst galt es dann noch einen letzten Höhensprung, immerhin über 4,50 Meter, mit den Maschinen zu bewerkstelligen“, erinnert sich Stefan Macrina. Die Steuerschränke und die Mittelspannungszellen wurden auf einer Stahlkonstruktion aufgebaut, die sich auf mehreren Ebenen

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• Stahlwasserbau • Patentiertes Coanda-System GRIZZLY • Rechenreinigungsmaschinen • Schütze • Rohrbrucheinrichtungen • Einlaufrechen • Komplette Wasserfassungssysteme aus Stahl

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Projekte befindet. Die aufwändige Verlegung der Kabel zu den Maschinen und Steuerschränken wurde vom Team Troyer in gewohnt sauberer Verarbeitung mittels Kabelkanälen umgesetzt.

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BEWÄHRTE KOOPERATION Nicht zum ersten Mal hatten die Betreiber von Eaux Valdotaines auf die Kompetenzen der Südtiroler Wasserkraftspezialisten gesetzt. Im Gegenteil, was die Zusammenarbeit mit der Troyer AG betrifft, so blickt man auf eine langjährige, sehr erfolgreiche Kooperation zurück. Mittlerweile wurde gerade die bereits 10. Maschine beim Sterzinger Traditionsunternehmen geordert. Auch beim Vorgängerprojekt, das keine 15 Kilometer Luftlinie vom Kraftwerk Arvier im selben Tal am Torrente Mont Fortchat errichtet wurde, vertrauten sie auf die beiden Südtiroler Branchenspezialisten. Für das Kraftwerk Mont Fortchat, das auf eine Ausbauleistung von rund 2,5 MW kommt, lieferte die Firma Troyer die horizontalachsige 2-düsige Peltonturbine, die auf einen Ausbaudurchfluss von 630 l/s und eine Bruttofallhöhe von 449 m ausgelegt ist. Wild Metal steuerte den bewährten Coanda-Rechen vom Typ Grizzly bei. Dieser wurde speziell für die Herausforderungen einer hochalpinen Wasserfassung auf 2.200 m Seehöhe adaptiert. Die positiven Erfahrungen, die der Betreiber aus dem vorangegangenen Projekt mitnehmen konnte, sollten sich letztlich auch im Nachfolgeprojekt

An der Wasserfassung installierte Wild Metal eine 12 m breite Horizontal-Rechenreinigungsmaschine. Dieses System garantiert einen ruhigen und zuverlässigen Reinigungsbetrieb – auch unter schwierigen Bedingungen.

Arvier wiederholen, das zur vollen Zufriedenheit des Kunden realisiert werden konnte. KLEINSTE REGION ALS WASSERKRAFT-HOTSPOT Während das Kraftwerk Mont Fortchat bereits Ende des letzten Jahres seinen Betrieb aufnehmen konnte, war es für das Kraftwerk Arvier schließlich am 13. Juni dieses Jahres soweit, als die Anlage erstmalig ans Netz genommen werden konnte. Die doch etwas längere Realisierungszeit war letztlich vor allem der schwierigen Zugänglichkeit des Baustellenareals sowie

Technische Daten • Gewässer: Dora di Valgrisenche

• Kraftwerkstyp: Hochdruck

• Ausbauwassermenge: 3.400 l/s

• Netto-Fallhöhe: 314 m

• Turbinentyp: 4-düsige Pelton

• Maschinenanzahl: 2

• Fabrikat: Troyer AG

• Nennleistung pro Maschine: 4.760 kW

• Generatoren: Synchron

• Nennleistung pro Maschine: 6.000 kVA

• Fabrikat: WKV

• Drehzahl: 650 Upm

• Kugelhähne: 2 Stk DN600 PN40

• Fabrikat: Troyer AG

• Stahlwasserbau: Wild Metal

• Stauklappe: Breite: 5 m

dem schneereichen Winter 2017/2018 im Aosta geschuldet. Dadurch kam es zu kleinen Verzögerungen im Bauablauf. Mit einem Regelarbeitsvermögen von 2 bis 2,5 GWh leistet das neue Kraftwerk heute einen wertvollen Beitrag für die Stromautarkie der autonomen Region Aostatal und zudem für die Klimaziele Italiens. Nicht zuletzt dank Anlagen wie jenen von Eaux Valdotaines darf man die kleinste Region Italiens mit Fug und Recht als die größte in Sachen Wasserkraft bezeichnen.

Seit Juni dieses Jahres ist das neue Kraftwerk Arvier in Betrieb.

• Druckrohrleitung: Stahl

• Länge: 1,4 km DN1100

• Entsander: HSR System

• Planung: Dr. Ing. Alessandro Mosso

• Regelarbeitsvermögen: 2-2,5 GWh

• IBS: Juni 2019

Foto: Troyer AG

• Rechenreinigungsmaschine: Horizontal • Breite: 12 m Tiefe: 1,2 m

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Das Taschachhaus mit Blick über das Taschachtal: Die Schutzhütte existiert bereits seit 1873. Nun wurde die Stromversorgung modernisiert, indem ein neuer Maschinensatz installiert und das Steuerungssystem ersetzt wurde.

TASCHACHHAUS BEZIEHT STROM AUS DEM EIGENEN KRAFTWERK Dezentrale Energieversorgung im Hochgebirge ist vor allem eines: eine Herausforderung. Im Fall des Taschachhauses, einer traditionsreichen Schutzhütte des Deutschen Alpenvereins DAV in den Ötztaler Alpen, setzt man seit Jahrzehnten auf Wasserkraft. Nun wurde im Juni dieses Jahres der alte Maschinensatz aus dem Jahr 1962 inklusive Steuerung erneuert. Die neue 2-düsige Peltonturbine aus dem Hause Tschurtschenthaler erreicht nun eine Engpassleistung von 73 kW. Das bedeutet eine Steigerung um rund 50 Prozent gegenüber dem Altbestand. Außerdem verfügt die neue Anlage jetzt auch über eine moderne Steuerung und Automatisierung, die in bewährter Manier vom Südtiroler Branchenexperten Electro Clara realisiert wurde. Kurz vor Sommerbeginn hat der neue Maschinensatz seinen Betrieb aufgenommen.

DAV BLEIBT WASSERKRAFT TREU Seit Anfang der 1960er Jahre versorgte ein Kleinwasserkraftwerk die Schutzhütte mit Strom. Die Anlage nutzte das Wasser aus dem Sexegertenferner und war auf 50 kW Leistung ausgelegt. „Das Kraftwerk war von seinem Die alte Maschine aus 1962 zeigte sich zuletzt schon etwas störungsanfällig.

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ergsteigern, Hochgebirgswanderern und Alpinisten ist das Taschachhaus im Tiroler Pitztal ein Begriff. Die Schutzhütte, die auf 2.434 m Seehöhe zwischen den Zungen des Taschachferners und des Sexegertenferners liegt, blickt auf eine lange Geschichte zurück. Sie wurde als dritte Hütte des Deutschen Alpenvereins DAV bereits 1873/74 errichtet und kurz vor der Wende zum 20. Jahrhundert komplett erneuert. Über die Jahre und Jahrzehnte hinweg wurde das Gebäude immer wieder modernisiert und erweitert, die letzte Generalsanierung erfolgte in den Jahren von 2005 bis 2008, als man die Kubatur des Hauses verdoppelte und sogar einen Seminartrakt baute. Damit wurde das Taschachhaus auch zu einer zentralen Ausbildungsstätte des DAV. Mit 1. Januar 2010 ging die Hütte in den Besitz der DAV-Sektion München über.

Konzept her schon damals sehr gut angelegt worden. Leider fiel es zuletzt immer wieder aus, einige Maschinenkomponenten waren verschlissen. Hinzu kommt, dass es mit seiner mechanischen Regelungstechnik nicht mehr zeitgerecht war“, umreißt Thomas Gesell vom DAV Sektion München die Ausgangssituation. Es bestand Handlungsbedarf. An der Wasserkraftnutzung wollte man beim DAV jedoch weiterhin festhalten. Schließlich hätte eine Stromleitung, die über eine Entfernung von 11 Kilometer ins Tal verlegt hätte werden müssen, fast 1 Million Euro gekostet. „Entscheidend ist, dass die Wasserkraftnutzung eine CO2-neutrale Form der Energieerzeugung darstellt. Außerdem sind die Voraussetzungen für die Wasserkraft in diesem Gebiet sehr gut“, sagt Thomas Gesell und verweist auf das große Wassereinzugsgebiet des Sexegertenferners, der in den Sommermonaten

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PROJEKTUMSETZUNG INNERT 2,5 JAHREN Die Umsetzung des gesamten Projektes ging vergleichsweise rasch vonstatten. Nachdem die Sektion München im März 2017 erstmals ihre Pläne für die Modernisierung des Kraftwerks konkretisiert hatte und das Einreichprojekt bei den Behörden im August 2017 eingelangt war, konnte man sich noch im November des selben Jahres über die Genehmigung freuen. „Wir haben im Juni 2018 gleich mit den Grabungsarbeiten für die neue Stromleitung begonnen. Mit dem Einbau der Turbine ist es uns dann schon etwas zu knapp geworden. Man darf nicht vergessen: Auf über 2.400 ist die Bausaison von Juni bis Ende September, die auch mit der Hüttensaison zusammenfällt, sehr kurz“, erzählt Thomas Gesell. Daher wurde die maschinentechnische Neuausrüstung auf den Juni dieses Jahres verlegt – auf die kurze Zeitspanne unmittelbar vor der geplanten Hüttenöffnung. Bei der Wahl des Maschinensatzes vertrauten

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Turbine im Anflug: Der Maschinensatz wurde mit dem Helikopter zum Taschachhaus auf 2.440 m Seehöhe geflogen. Kein einfaches Unterfangen für den Hubschrauberpiloten.

Foto: Glanzer

eine Schüttung von über 1.000 l/s aufweist. Zudem seien einige Hauptbestandteile des Kraftwerks noch in tadellosem Zustand. Aus diesem Grund blieben das Einlaufbauwerk mit dem Tirolerwehr und den beiden nachgeschalteten Sandfängen, die 1,7 km lange Druckrohrleitung aus Guss aus dem Jahre 1962 sowie das Krafthaus unangetastet. Getauscht wurden dagegen Turbine und Generator, sowie der Transformator und die gesamten Steuerungs- und E-Technik-Einheit. „Darüber hinaus haben wir im Zuge der Arbeiten auch die Stromleitung zwischen Kraftwerk und Hütte erneuert. Dabei konnten wir zum Glück von der alten Trasse abweichen und einen direkten Verlauf wählen. Auf diese Weise betrug unsere Leitungslänge lediglich 750 m – im Vergleich zum Altbestand mit rund 1,7 km weniger als die Hälfte.“

die Betreiber auf einen bewährten Partner: die Firma Tschurtschenthaler aus dem Südtiroler Sexten. Die Turbinenbauer aus den Dolomiten genießen einen ausgezeichneten Ruf in der Wasserkraftbranche, speziell die Hochdruckmaschinen werden aufgrund ihrer Robustheit und ihrer Effizienz geschätzt. „Wir haben bereits 2016 mit der Firma Tschurtschenthaler ein komplettes Kleinwasserkraftwerk für die Höllentalangerhütte realisiert – und wir waren mit der Abwicklung, dem Betrieb und der Zuverlässigkeit sehr zufrieden. Das gilt auch für die Steuerungstechnik der Firma Electro Clara. Die beiden Firmen bilden ein sehr gutes Team“, lobt Thomas Gesell.

Foto:Glanzer Tschurtschenthaler Foto:

Die neue 2-düsige Peltonturbine aus dem Hause Tschurtschenthaler liefert mit 73 kW um rund die Hälfte mehr Leistung als die alte Turbine.

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HELIKOPTER-PILOT EXTREM GEFORDERT Konkret kam nun eine horizontalachsige 2-düsige Peltonturbine zum Einsatz, die bei einer Fallhöhe von 145 Meter und einem Ausbaudurchfluss von 65 l/s auf eine Engpassleistung von 73 kW ausgelegt ist. Das bedeutet einen Leistungszuwachs gegenüber dem Altbestand (rd. 50 kW) von etwa 50 Prozent. Das ist insofern beachtlich, als weder an der Ausbauwassermenge noch an der Fallhöhe geschraubt wurde – und auch die Druckrohrleitung die selbe geblieben war. Die Lieferung des neuen Maschinensatzes stellte dabei die wohl größte Herausforderung im Rahmen des Retrofitprojekts dar. Der Maschinentransport konnte nur mit dem Helikopter erfolgen. Thomas Gesell: „Die Anlieferung war für den Helikopter-Piloten eine spezielle Herausforderung, weil das Krafthaus exakt unter dem Seil der Materialseilbahn situiert ist. Mit Last unter einem Seilbahnseil zu fliegen und die Last dabei ruhig abzusenken – das verlangt schon gehobenes fliegerisches Können.“ Doch nach der erfolgreichen Anlieferung der Maschinenkomponenten sollte es sehr rasch gehen. Keine ganze Arbeitswoche benötigte das Montageteam der Firma Tschurtschenthaler und das Team von Electro Clara, um die neue Maschine zu montieren und in Betrieb zu setzen. „Am 13. Juni wurden Turbine und Generator hochgeflogen, am 17. Juni waren sie bereits montiert – und einen Tag später, am 18. Juni, lieferte der Maschinensatz den ersten Strom“, beschreibt Thomas Gesell den engen Zeitplan. Oktober 2019

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Die Stromanbindung wurde in einer neuen Trassenführung verlegt.

Mit der neuen Steuerungstechnik von Electro Clara ist das Kraftwerk für alle Anforderungen gerüstet.

Clara feiert in diesem Jahr bereits das 40jährige Firmenjubiläum. ZUFRIEDENER HÜTTENPÄCHTER Zuverlässigkeit und Robustheit waren zentrale Kriterien, die vom Betreiber auch an seine Turbine gestellt wurden. Neben den hohen Wirkungsgraden sind dies Merkmale, für die Maschinen aus der Fertigung der Firma Tschurtschenthaler bekannt sind. Die größte Belastung für das Turbinenlaufrad bringt der Gletscherschliff mit sich, der in den letzten Jahren zusehends mehr geworden ist. „Das Problem mit den Feinsedimenten aus dem Gletscher verschärft sich von Jahr zu Jahr durch den Gletscherschwund. Durch immer mehr ‚eisfreie‘ Flächen gelangt mehr Material in das Gletscherwasser“, gibt Thomas Gesell zu Bedenken. Das bedeutet auch eine erhebliche Abrasionsgefahr für die Becher am Peltonlaufrad. Grundsätzlich ist die Anlage nur in den Sommermonaten in Betrieb. Um ein Einfrieren zu vermeiden, wird sie für den Winter entleert. Der Sommerbetrieb kann sich aber durchaus sehen lassen. Bereits im ersten Betriebsjahr produzierte die Anlage 85.000 kWh. „Ich denke, dass sich das in einer regulären Saison

bei etwa 100.000 kWh einpendeln sollte“, zeigt sich Thomas Gesell zufrieden. Und nicht nur er freut sich über das neue Wasserkraftwerk: „Auch unser Pächter war extrem zufrieden mit den ersten Betriebserfahrungen. Die Anlage lief ruhig und effizient – ohne eine Störung.“ Das neue Kleinkraftwerk versorgt das Taschachhaus heute wieder klimaneutral mit grünem Strom aus Wasserkraft. Ein Umstand, der gerade dem Bestreben nach Klimaneutralität und Nachhaltigkeit des DAV entgegenkommt. Ein kleiner Grund zum Feiern für einen Jubilar, der in diesem Jahr bereits 150 Jahre alt wurde.

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 65 l/s • Bruttofallhöhe: 145 m • Turbine: 2-düsige Peltonturbine • Fabrikat: Tschurtschenthaler • Drehzahl: 1.500 Upm • Nennleistung: 73 kW • Generator: asynchron • Steuerung & Automation: Electro Clara • Druckrohrleitung: Guss (TRM) Ø DN250 • Regelarbeitsvermögen: ca. 100.000 kWh

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ÜBERSCHUSSSTROM FÜRS WARMWASSER Steuerungstechnisch wurde das Team von Electro Clara besonders hinsichtlich der Regelung des Überschussstroms gefordert. Immerhin liefert das Kraftwerk unter Volllast eine Leistung von 73 kW, die im Grunde kaum zur Gänze im Gebäude verbraucht wird. Wohin also mit dem Überschussstrom? „Im Haus war bereits ein Pufferspeicher mit 20.000 Liter Fassungsvermögen installiert. Der gesamte Überschussstrom wird einfach in die Heizpatronen für die Warmwasserbereitung geleitet. Dafür haben wir die entsprechende Steuerung programmiert“, erzählt Janpaul Clara von Electro Clara. Um auch unter extremen Bedingungen wie im Hochgebirge eine dauerhaft funktionelle Steuerung garantieren zu können, setzt das Unternehmen aus Enneberg auf bewährte und zugleich moderne Systemkomponenten. Nur so sind die Flexibilität in der Ausführung sowie die Qualität im Betrieb zu gewährleisten. Entscheidend ist auch, dass man im Vorfeld eines derartigen Projektes ein solides Konzept für Ausführung, Installation und Inbetriebnahme der Steuerungsanlagen erarbeitet, um letztlich vor Ort keine unliebsamen Überraschungen zu erleben. Electro

Das Maschinenhaus wurde im Originalzustand belassen.

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Gewerbezone Schmieden Sonnwendweg 19 I-39030 Sexten (BZ) Tel. +39 0474 710 502 Fax +39 0474 710 133 info@turbinenbau-sexten.it Die Schleuse Trier im September 2016 - Nachtaufnahme der www.turbinenbau-sexten.it Bauaurbeiten zur Errichtung einer zweiten Schleusenkammer.

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SIEMENS SANIERT DAS VON STEINSCHLAG ZERSTÖRTE KRAFTWERK MÜHLBACH IN REKORDZEIT

s waren enorme Regenmengen, die an jenem ersten Wochenende im März dieses Jahres über der kleinen Pinzgauer Gemeinde Bramberg am Wildkogel niedergingen. Und der Starkregen sollte ein dramatisches Ereignis nach sich ziehen: Am frühen Nachmittag des 3. März 2019 kam es zu einem Felssturz am Ausgang des Mühlbachtals. Geröll und ein Gesteinsbrocken mit 2,5 m Durchmesser und circa 30 Tonnen Gewicht verschütteten das Kraftwerk Mühlbach. Die Zufahrtsstraße sowie die unmittelbare Umgebung wurden durch die zuständige Behörde umgehend gesperrt. Erst zwei Wochen nachdem eine Überprüfung und die Begehung durch den Landesgeologen sowie erste Felssturzsicherungsmaßnahmen eingeleitet worden waren, konnte eine Schadensfeststellung an der elektro- und leittechnischen Anlage durch das Team der Firma Siemens durchgeführt werden. Als Folge des Felssturzes wurde die Betondeckenkonstruktion des Kontrollraumes stark in Mitleidenschaft gezogen und in weiterer Folge die darin befindlichen elektro- und leittechnischen Einrichtungen durch herab-

Das Kraftwerk Mühlbach wurde nicht nur wiederhergestellt, sondern von der Firma Siemens zudem auf den Letztstand der Technik gebracht.

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Nicht zuletzt durch den Klimawandel ist in den letzten Jahren auch die Steinschlaggefahr im Hochgebirge gestiegen. Zu einem dramatischen Vorfall dieser Art war es im März dieses Jahres in der Gemeinde Bramberg im Salzburger Oberpinzgau gekommen, als das Kraftwerk Mühlbach durch abstürzenden Fels und Geröll verwüstet wurde. Die elektro- und leittechnische Ausrüstung wurde dabei komplett zerstört. Um eine lange Stillstandszeit und somit einen hohen wirtschaftlichen Ausfall zu vermeiden, wandte sich der Betreiber an Siemens Small Hydro in Salzburg. Das Kompetenz-Center für Kleinwasserkraft bewies dabei nicht nur seine technische Kompetenz, sondern auch seine besondere Flexibilität. In einem Zeitraum von nicht einmal 90 Tagen gelang es dem Team von Siemens Small Hydro, die komplette leittechnische Ausrüstung sowie die gesamte Niederspannungsversorgung zu ersetzen – ein echter Meilenstein für die Profis aus Salzburg.

fallende Betonteile der Decke stark beschädigt. Die Deckbleche der Schaltschränke wurden so stark zerstört, dass auch ein Wassereintritt in das Innere der Schaltschränke erfolgte – und somit an eine Instandsetzung mit den bestehenden Komponenten nicht mehr zu denken war. ANLAGENSTILLSTAND UNTER 90 TAGEN Nach der Schadensaufnahme wurde schnell klar, dass die elektro- und leittechnischen Einrichtungen komplett zu erneuern sind. Der Lieferumfang umfasste im Detail die Eigenbedarfsversorgung 400VAC, die AC/DCHaupt- und Unterverteilung, die Batterieanlage, den elektrischen Netz- und Maschinenschutz, die Erregereinrichtung, die Maschinenautomatik- und Turbinenregelung, das SCADA-System, die Kommunikationsanbindung an die zentrale Leitwarte sowie die komplette Demontage und Montage sowie die Inbetriebnahme. Die Lieferzeit für ein derartiges Technikpaket beträgt in der Regel circa 6 Monate. Ein derart langer Anlagenstillstand wäre eine enorme wirtschaftliche Belastung für den Betreiber gewesen, zui

mal die Engpassleistung des Maschinensatzes bei rund 5 MW liegt. In Anbetracht dieser Ausgangslage wurde dem Kunden von Siemens ein Umbau- und Sanierungskonzept vorgeschlagen, das die Lieferzeit um mindestens 50 Prozent reduziert. Siemens garantierte dem Kunden dabei einen Anlagestillstand von maximal 90 Tagen – gerechnet von der Beauftragung bis zum wiederhergestellten Netzbetrieb. Und – man hielt Wort. Nicht zuletzt dank der guten Performance und der Effizienz des Siemens Small Hydro Teams in Salzburg, sowie der engen Kooperation zwischen dem Kunden und den handelnden Personen bei Siemens sowie jenen von anderen Gewerken wurde die garantierte Zeit von 90 Tagen sogar noch um einige Tage unterboten. Somit konnte das Kraftwerk Mühlbach in Rekordzeit wieder ans Netz gehen. Am Ende konnten die Wasserkraftspezialisten aus Salzburg einen mehr als zufriedenen Kunden für sich gewinnen und zugleich auch ein Versicherungsunternehmen beeindrucken, das aufgrund der Schnelligkeit der Wiederherstellung positiv überrascht war.

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Im März dieses Jahres wurde das Kraftwerk Mühlbach im Salzburger Oberpinzgau durch einen Felssturz schwer in Mitleidenschaft gezogen. Dabei drang Wasser in das Innere der Schaltschränke ein, wodurch diese vollständig zerstört wurden. Dem Team des des Salzburger Kompentenzzentrum für Kleinwasserkraft von Siemens gelang es, in der Folge das Kraftwerk in weniger als 90 Tagen auf den Stand der Technik und schließlich ans Netz zu bringen – ein erfolgreich umgesetzter Auftrag in rekordverdächtiger Zeit.

Ein Gesteinsbrocken mit 30 Tonnen und jede Menge Geröll stürzten auf das Kraftwerksgebäude in Bramberg.

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Realisierung schlüsselfertiger Projekte. Der Betreiber profitiert von hoher Profitabilität und Anlagenverfügbarkeit sowie von geringen Betriebskosten. Die Vielzahl der Siemens Niederlassungen gewährleistet eine effiziente und persönliche Betreuung vor Ort.

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WIRTSCHAFTLICHE LÖSUNGEN VOM PROFI Siemens hat jahrzehntelange Erfahrung und eine installierte Basis von Hunderten Klein-

wasserkraftwerken in der ganzen Welt. Das Unternehmen ist bekannt für seine technologische Kompetenz und fundiertes Knowhow für die Errichtung und Modernisierung von Wasserkraftwerken sowie für seinen hervorragenden Service. Als Systemanbieter hat Siemens umfassende Kenntnisse bei der

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SIPOCON-H-1703 TURBINENREGLER MIT OPTIMIERTER DÜSENANWAHL Im Zuge der Anlagenerneuerung wurde erstmalig auch ein neuer Turbinenregler-Algorithmus für mehrdüsige Pelton-Turbinen der Sipocon-H-1703 Reihe eingesetzt. Dabei werden Düsenmuster definiert, um in jedem Betriebspunkt der Anlage den bestmöglichen Wirkungsgrad zu erzielen. Die Anzahl und Anordnung der Düsen wird so gewählt, dass das Laufrad immer symmetrisch vom Wasser angeströmt wird. Die Verfügbarkeit der Düsen wird dauerhaft überwacht. Fällt eine Düse aufgrund einer Signalstörung aus, wird automatisch ein neues optimiertes Düsenmuster festgelegt. Kann kein optimiertes Düsenmuster mehr gefunden werden, so wird schlussendlich auf eine Standard-Reihenfolge zurückgegriffen. Auf Basis dieser intelligenten Auswahl der Düsenmuster kann die Effizienz der Turbine gesteigert werden. Mit Sipocon-H hat Siemens ein richtungsweisendes Steuerungstool entwickelt, das höchste Sicherheit, Effizienz und Verfügbarkeit sicherstellt. Es kann individuell auf die Anforderungen der Anlagen sowie die Wünsche des Benutzers angepasst werden.

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Das KW Breithorn ging nach längerer Vorlaufzeit und diversen Verzögerungen letzten Juni ans Netz. Die Maschine mit einer 4-düsigen Peltonturbine von Troyer AG soll pro Saison rund 5 GWh Strom produzieren.

NEUES KRAFTWERK IM LÖTSCHENTAL PRODUZIERT STROM MIT GLETSCHERWASSER Auf dem Gemeindegebiet Blatten im Lötschental, im Schweizer Kanton Wallis, nahm vergangenen Juni das neue Wasserkraftwerk KW Breithorn den Betrieb auf. Nach einer ausgedehnten Vorlaufzeit von fast sieben Jahren und unter Einhaltung strenger Umweltauflagen konnte das Projekt in knapp eineinhalb Jahren Bauzeit realisiert werden. Aufgrund des starken Sedimenteintrags aus dem Gletscherwasser des Indrin Talbach wurde ein groß dimensionierter Entsander verbaut. Bei der Wahl der technischen Ausrüstung fiel die Entscheidung der Betreibergesellschaft KW Breithorn-Fafleralp AG auf die Südtiroler Kraftwerksspezialisten von Troyer AG. Pro Jahr soll die 4-düsige Peltonturbine mit direkt gekuppeltem Hitzinger-Generator rund 5 GWh produzieren und versorgt damit rund 1.250 durchschnittliche Haushalte mit Ökostrom. Die neue Anlage, die mit einem Investitionsvolumen von 6,7 Mio. CHF realisiert wurde, trägt entscheidend zur Versorgungssicherheit der alpinen Tourismusregion bei.

PLANER GEFORDERT Bereits in der Vorplanungsphase wurde klar, dass angesichts der Rahmenbedingungen dieses Projekts spezielle Lösungsansätze gefragt sind. Einerseits hatte man in dem Schutzgebiet besondere Umweltauflagen zu erfüllen und zum anderen musste die technische Anlage so konzipiert werden, dass das Kraftwerk trotz allen Umwelteinflüssen sicher betrieben werden kann. Das bedeutet: Es brauchte eine überaus robuste Bauweise, um gegebenenfalls bei Schnee- oder Gerölllawinen Stand zu halten. Zudem stellten die speziellen Bedingungen auf über 2.000 m. ü. M. die Planung für die Bauausführung vor besonderen Heraus-

forderungen. „Eine Gebirgsbaustelle ist immer mit einer kurzen Bauzeit und eingeschränkter Erreichbarkeit verbunden. Unvorhersehbare Verzögerungen sind hier vorprogrammiert. Zudem gilt es, eine wirtschaftliche Lösung für das Fassungsbauwerk unter Berücksichtigung der Lawinen zu finden“, erklärt Léonard Murisier, Projektleiter bei SRP Ingenieur AG aus Brig, der mit der Projekt- und Durchführungsplanung bis hin zur Bauaufsicht mit dem Projekt betraut war. Foto: SRP

mgeben von rund 20 Dreitausendern liegt das idyllische Lötschental im Oberwallis an der Südabdachung der Berner Alpen und zählt zum UNESCO-Weltnaturerbe. Die imposante Berglandschaft ist eine beliebte Ausflugsregion und bei Wanderern und Mountainbikern sehr geschätzt. Zudem locken auch die 55 Pistenkilometer, die sich bis auf über 3.000 m Seehöhe erstrecken, zahlreiche Wintergäste in die grandiose Natur- und Landschaftskulisse. Mit dem wachsenden Tourismus und dem damit verbundenen wirtschaftlichen Aufschwung stieg der Energiebedarf und damit auch das Bestreben eigene Potentiale in der Region zu nutzen.

Das Baufeld für die Wasserfassung musste erst vom Schnee befreit werden.

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Die Baustelle auf über 2.000 m Seehöhe erwies sich wie erwartet als logistische Herausforderung. Aufgrund des hohen Sedimenteintrags wurde unterhalb der Wasserfassung ein Entsander mit einem Fassungsvermögen von rund 300 m3 verbaut.

Foto: SRP

Im Gebiet unterhalb des Lauterbrunnen Breithorns und des Tschingelhorns besteht gerade im Frühjahr permanente Lawinengefahr. Dementsprechend massiv fiel die Konstruktion der Waserfassung aus.

SIEBEN JAHRE BIS BAUBEGINN Im Mai 2010 wurde die KW Breithorn-Fafleralp AG gegründet, an der die Gemeinde Blatten, die Genossenschaft Elektrizitätswerk Blatten, die Alpe Fafler und die Hotel Fafleralp AG beteiligt sind. Nach der im Sommer 2011 durch die Urversammlung des Gemeinderats erteilten Konzession und dem im Frühjahr 2013 ausgestellten Gutachten der eidgenössischen Natur- und Heimatschutzkommission (ENHK), erfolgte im Jahr 2014 die Genehmigung durch den Staatsrat Wallis für die Wasserrechtskonzession. Da sich das geplante Projekt im Gebiet des Bundesinventars der Landschaften und Naturdenkmäler befindet, waren die Projektverantwortlichen mit massiver Kritik von Seiten der Umweltverbände konfrontiert. Nach erfolgreicher Entkräftung und Abweisung sämtlicher Kritikpunkte durch das Bundesgericht folgte im Herbst 2018 der Startschuss für die bauliche Umsetzung des Projektes.

WASSERFASSUNG MIT GRUNDABLASS Auf einer Seehöhe von über 2.000 m. ü. M. wurde die Wasserfassung mit einem Tiroler Wehr errichtet. Sie ist mit einem Grundablass und einer Stauklappe ausgerüstet. „Bei der Konstruktion war der massive Sedimenteintrag vor allem in Zeiten der Schneeschmelze sowie bei Starkregen die größte Herausforde rung“, so Murisier. Als Lösung dieses Problems wurden Sediment- und Niveausonden installiert, die eine automatische Entleerung

GROSSZÜGIGER ENTSANDER UNERLÄSSLICH Zum Schutz der technischen Anlagenteile wurde unterhalb der Wasserfassung ein großzügig dimensionierter Entsander mit einem Fassungsvolumen von rund 300 m³ verbaut. Das Betonbauwerk mit circa 30 x 6 x 2 m hält Sedimente bis zu einer Körnung von 0,3 mm zurück. Die Pläne für die Sandabzugsvorrichung lieferte das Institut für Anlagen- und Sicherheitstechnik an der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR). Die Sandablagen Foto: SRP

des Geschiebesammlers über den Grundablass gewährleisten. Dazu tragen Kameras und Scheinwerfer zur weiteren Betriebssicherheit des Fassungsbauwerks bei. Das Wassereinzugsgebiet des KW Breithorn liegt unterhalb des Indrin Talgletschers und hat eine Fläche von rund 8,6 km². Das Wasserdargebot des Indrin Talbachs liegt durchschnittlich bei 1.500 l/s. Die Ausbauwassermenge der Anlage beträgt 900 l/s, wobei die Restwassermenge laut behördlicher Auflage bei mindestens 21 Prozent liegt, um ein Austrocknen des Gewässers zu verhindern. Der Standort der Wasserfassung liegt mitten in einem Lawinenschutzgebiet. Das Bauwerk wurde daher lawinensicher aus massivem Stahlbeton gefertigt und im darunter liegenden Felsen fest verankert. Das Triebwasser gelangt schließlich von der Wasserfassung unterirdisch über eine 25 m lange GFK-Leitung in DN800 zum Entsander.

Foto: SRP

DIE ARBEITEN KONNTEN BEGINNEN Nach kurzen Verzögerungen durch Lawinenschäden während der Baufelderschließung wurde schließlich im Juni 2018 mit der Wasserfassung auf über 2.000 m. ü. M. begonnen. Tatsächlich sollte sich diese Baustelle als die erwartet schwierige logistische Herausforderung erweisen. „Um den Eingriff in die Landschaft möglichst gering zu halten, musste entlang der gut 1.000 m langen Druckleitung

eine Behelfstraße errichtet werden, die für die Maschinen benutz- und befahrbar war“, erklärt Murisier. Dazu wurden im Bereich der Wasserfassung zu allererst rund 8 m hohe Schneemassen weggeräumt, um überhaupt den Indrin Talbach frei zu legen. Dieser wurde anschließend um das Baufeld herumgeleitet. „Die Materialien konnten dann vorwiegend mittels Dumper und geländefähigem Betonmischer an die Baustelle nach oben zum Einlaufbereich transportiert werden“, sagt Murisier. Mit der Fertigstellung der aufwändigen Betonarbeiten an der Wasserfassung und am Entsander wurde mit der Druckleitung begonnen, die entlang der Behelfstrasse verlegt wurde. „Dank des niederschlagsarmen Sommers im letzten Jahr hatten wir kaum mit unvorhersehbaren Problemen zu kämpfen, wie Starkregen oder Wind und Wetterkapriolen, wie sie in diesen Höhenlagen öfter vorkommen“, so Murisier.

Die in der Sandabzugsvorrichtung abgelagerten Sedimente werden beim Spülvorgang über eine GFK-Leitung DN700 in den Indrin Talbach rückgeführt.

Der Entsander wurde raffiniert in den felsigen Hang integriert. Hier im Bild: die beiden Überlaufschlitze.

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Die duktilen Gussrohre DN700 der Firma Wild Armaturen AG für den 1.100 m langen Kraftabstieg wurden, direkt unter die Behelfsstraße verlegt.

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Das duktile Gussrohr besteht aus fünf Lagen – die hierfür verwendeten Materialien sind zu 100 Prozent recyclebar. Die in mehreren Schichten aufgebrachte Zementumhüllung (ZMU) schafft beste Voraussetzungen für den Einsatz im hochalpinen Gelände.

werden auch hier via Sedimentsonden überwacht, die im Bedarfsfall den dafür vorgesehenen Spülprozess einleiten, wodurch das Spülwasser samt dem Eintrag an Ort und Stelle wieder dem Indrin Talbach zugeführt werden. Die Steuerung des Turbinenbetriebes ermöglicht eine Niveausonde in der Sandfang-Kammer. Die elektrohydraulischen Armaturen der Druckleitung sind am Entsanderbauwerk in einem eigenen Technikraum untergebracht. Die Antriebe der Schieber, Drosselklappe, Rohrbruchklappe etc. werden mit einer Spannung von 230 V gespeist, deren Stromanbindung mittels Kupferkabel sowie Lichtwellenleiter entlang der Druckleitung verlegt wurden.

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DRUCKLEITUNG Der Kraftabstieg leitet das Triebwasser über eine Länge von rund 1.100 m in das Krafthaus hinunter und wurde zur Gänze in den Boden verlegt. Dabei kommt die verfügbare Fallhöhe auf 242 m. Für diese hohen Anforderungen fiel die Wahl der Betreiber auf druckresistente duktile Gussrohre in DN700 mit Zementmörtel-Umhüllung (ZMU) von der Schweizer Firma Wild Armaturen aus Rapperswil-Jona. Die hocheffiziente Schutzwirkung der faserarmierten Zementmörtelumhüllung (ZMU) macht die Rohre äußerst strapazierfähig und erhöht die mechanische Belastbarkeit und die Schlagbeständigkeit maßgeblich. Damit ist dieses duktile Gussrohr die optimale Wahl für Druck- und

Die im Fassungsbauwerk installierten Sediment- und Niveausonden steuern je nach Wasserdargebot und Sedimenteintrag die Stauklappe und den Grundablass. Die Steuerung kann so jederzeit einen Spülvorgang einleiten.

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Das Krafthaus befindet sich auf 1.800 m Seehöhe und wurde von einem Architekten aus der Region konzipiert. Die Außenfassade sowie die schweren Türen sind aus Sichtbeton in Brettschalungsoptik.

Technische Daten: • Druckleitung: duktiles Gussrohr DN700 • Länge: 1.100 m • Lieferant: Wild Armaturen • Bruttofallhöhe: 243 m • Ausbauwassermenge: 900 l/s • Turbine: vertikal verbaute 4-düsige Peltonturbine • Hersteller: Troyer AG • Engpassleistung: 1.850 kW • Jahresproduktion: 5 GWh • Generator: Hitzinger

Foto: SRP

• Leistung: 2.250 kVA • Betreiber: KW Breithorn-Fafleralp AG • Betrieb: April bis November

POSITIVER ABSCHLUSS „Endlich wird Strom erzeugt“, so der Tenor der Projektverantwortlichen. Mit der Inbe-

triebnahme letzten Juni und dem Abschluss der letzten Rückbau- und Rekultivierungsarbeiten konnte das Projekt schließlich mit der Einweihungsfeier am 1. August zu einem erfolgreichen Ende gebracht werden. „Die Zusammenarbeit der einzelnen Firmen hat trotz erschwerender Umstände durchwegs hervorragend funktioniert“, gab sich Projektleiter Murisier sichtlich zufrieden. Nach den Kraftwerken Gisentella und Wolfrätsch stellt das KW Breithorn das mittlerweile dritte Wasserkraftwerk der Genossenschaft Elektrizitätswerk Blatten dar. Damit wurde die Versorgungssicherheit des Tals maßgeblich erhöht. Es soll zudem einen Beitrag leisten, um die gefürchteten Stromausfälle in der Region abzuwenden, wie sie das Tal bereits bei Lawinenabgängen 1999 oder bei Unwettern im Jahr 2011 erdulden musste. Des Weiteren soll ein Teil der Einnahmen aus der Stromgewinnung für die in der jährlichen Schneeschmelze verursachten Schäden des Flusses Lonza verwendet werden.

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ZENTRALE IN FELSOPTIK Das Krafthaus befindet sich an der Talsohle auf knapp 1.800 m. ü. M. und beherbergt die 4-düsige Peltonturbine aus dem Hause Troyer mit einer Ausbauleistung von 1,7 MW. Die vertikalachsige Turbine wird ab der Schneeschmelze im April bis November betrieben. Es handelt sich somit also um eine reine „Sommerturbine“. Dennoch kommt die effiziente

Maschine auf eine Jahresproduktion von rund 5 GWh. „Dank der ausgeklügelten Konstruktion der Anlage können wir den Kraftwerksbetrieb dem saisonal unterschiedlichen Wasserdargebot bestmöglich anpassen“, so Murisier. Der im Kraftwerk erzeugte Strom wird im eigenen Traforaum auf Netzebene hochgespannt und in das Netz der Genossenschaft Elektrizitätswerk Blatten gespeist. Für künftige Wartungsarbeiten wurde das Kraftwerksgebäude mit einem großzügigen Servicezugang sowie einem 12,5 t Deckenkran ausgestattet. Das äußere Erscheinungsbild wurde vom Architekten Jean-Luc Bellwald einem Findling mit abgebrochenem Eck nachempfunden. Die monolithische Erscheinung der Außenfassade wird durch Sichtbeton in Brettschalungsoptik unterstützt.

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Turbinenleitungen und gerade für felsige Untergründe wie hier in der hochalpinen Region am KW Breithorn prädestiniert. Die Verlegung der bewährten Rohre mit ihren längskraftschlüssigen Verbindungen ist denkbar einfach und unkompliziert. Das spart Zeit und Gräben und Künetten können rasch wieder zugeschüttet werden. Wild Armaturen ist ein erfahrener Branchenspezialist für Rohre, Armaturen und Formstücke und ein verlässlicher Partner im Kraftwerksbau sowie für kommunale Wasser- und Gasversorger.

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Mit einer Bruttofallhöhe von 243 m treffen stolze 23,8 bar Druck auf die vier Einströmdüsen.

Das ausgeklügelte Steuersystem ist mit einer SIMANTIC HMI-Steuerung von Siemens ausgerüstet.

Die 4-düsige Peltonturbine aus dem Hause Troyer passt den Kraftwerksbetrieb an das saisonal schwankende Wasserdargebot optimal an und produziert rund 5 GWh pro Jahr. Die Anlage wird von Mai bist November betrieben.

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Projekte

Foto: Archiv Sappi

Eindruck vom Zusammenbau des Generators aus vergangenen Tagen: Das Wasserkraftwerk der Papierfabrik Gratkorn war bei seiner Inbetriebnahme 1925 die erst dritte Anlage weltweit, bei der die damals neuartigen Kaplan-Turbinen eingesetzt wurden.

GENERALSANIERUNG FÜR GESCHICHTSTRÄCHTIGE KAPLAN-TURBINE IN DER PAPIERFABRIK GRATKORN Ein bald 100 Jahre in Betrieb stehendes Wasserkraftwerk der hochmodernen Papierfabrik von Sappi Gratkorn liefert noch heute einen wichtigen Beitrag zur Deckung des Eigenstrombedarfs. Bei der Inbetriebnahme im Jahr 1925 waren die beiden damals auf eine Engpassleistung von jeweils 2,57 MW ausgelegten Kaplan-Turbinen die leistungsstärksten Maschinen ihrer Bauart – weltweit. Im Zuge eines Refurbishment-Projekts wurde die Turbine 1 nun vom Tiroler Wasserkraftallrounder und Sanierungsspezialisten Geppert GmbH grundlegend revitalisiert, die steirische ELIN Motoren GmbH brachte den direkt gekoppelten Synchron-Generator wieder auf Vordermann. Die Generalüberholung der Anfang August wieder in Betrieb gesetzten Maschine führte zu einer ganzen Reihe von Optimierungen. Neben der rund 5-prozentigen Leistungssteigerung konnten bei der Revitalisierung vor allem die Umweltaspekte der Turbine deutlich verbessert werden. Foto: Sappi

ie Papierproduktion hat in der Steiermark eine jahrhundertelange Tradition, auf dem Gebiet der Markgemeinde Gratkorn nördlich von Graz reichen die ersten Aufzeichnungen über das Druckerhandwerk und die Herstellung von Papier bis ins 16. Jahrhundert zurück. Heutzutage werden im Werk von Sappi Gratkorn, Teil des global agierenden Mutterkonzerns Sappi Limited, alljährlich rund 990.000 t Qualitätspapier hergestellt. Die Exportquote des Werks, das aktuell über 1.200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt, liegt bei etwa 95 Prozent. An mehreren hochkomplexen Produktionslinien (zwei für Papier, eine für Zellstoff) läuft die an höchsten Umweltkriterien orientierte Produktion das ganze Jahr hinweg durch. In den vergangenen Jahren und Jahrzehnten investierte Sappi kontinuierlich in den Ausbau und die Modernisierung der Produktionsanlagen und Infrastruktur. Durch die Inbetriebnahme eines Gas- und Dampfturbinenkraftwerks im Jahr 2007 kann die für die gesamte Papier- und Zellstoffherstellung erforderliche elektrische Leistung im Ausmaß von rund

In wenigen Jahren feiert das Traditionskraftwerk sein 100-jähriges Bestehen.

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Foto: Sappi

Maschinensatz 1 im Vordergrund wurde zwischen Juli 2018 und August 2019 von Grund auf revitalisiert, die Sanierung von Kaplan-Turbine 2 startet diesen Herbst.

Foto: Sappi

Projekte

Sämtliche Lager der Leitapparatverstellung wurden wartungsfrei ausgeführt.

85 MW am Standort selbst bereitgestellt und bei Volllastbetrieb auch noch ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Zudem hat sich Sappi Gratkorn als wichtiger Fernwärmeversorger für die nahe gelegene Landeshauptstadt etabliert, rund 15 Prozent des Fernwärmebedarfs von Graz wird durch die Prozessabwärme der Papierherstellung bereitgestellt.

ZEIT FÜR GENERALSANIERUNG 1963 erhielten die geschichtsträchtigen Maschinen ein erstes mechanisches Upgrade. Um ein Leistungsplus zu erzielen, wurden die ursprünglich mit vier Flügeln ausgeführten Laufräder gegen 5-flügelige Läufer getauscht.

Foto: Sappi

HISTORISCH HOCHINTERESSANTE MASCHINEN Einen noch heute wichtigen Beitrag zur Eigenstromversorgung der Papierproduktion liefert zudem ein 1925 fertig gestelltes Wasserkraftwerk auf der orographisch linken Murseite. Die bald 100 Jahre in Betrieb stehende Anlage stellt in historischer Hinsicht ein besonderes technisches Gustostückerl dar. Das Wasserkraftwerk auf dem Gelände der seinerzeit im Besitz der Leykam Josefstal AG stehenden Papierfabrik war die erst dritte Anlage weltweit, bei der die damals neuartigen

Kaplan-Turbinen eingebaut wurden. Es wird kolportiert, dass sogar der 1934 verstorbene Technikpionier und Namensgeber Viktor Kaplan bei der Inbetriebnahme anwesend war. Zu ihrer Inbetriebsetzung waren die für eine Ausbauwassermenge von jeweils 37,8 m³/s und eine Engpassleistung von 3.500 PS (2.574 kW) konzipierten Maschinen in Schacht-Bauweise die leistungsstärksten Turbinen ihrer Art. Ein detailliertes Modell einer in Gratkorn eingebauten Kaplan-Turbine, das schon 1937 im Rahmen der Pariser Weltausstellung präsentiert wurde, kann heute im Technischen Museum in Wien begutachtet werden.

Im Jahr 2000 kam es zu einer elektro- und leittechnischen Modernisierung, der Betrieb des zuvor manuell geregelten Wasserkraftwerks erfolgte daraufhin im Automatikmodus. Aufgrund von diversen Verschleißerscheinungen, die vermehrt in unerwünschten Maschinenstillständen resultiert waren, entschlossen sich die Betreiber 2017 zu einer umfassenden Sanierung von Turbine 1. Umgesetzt wurde das Projekt schließlich zwischen den vergangenen beiden Sommern. Im Rahmen der Ausschreibung erhielt der renommierte Tiroler Turbinenbauer und Refurbishment-Spezialist Geppert GmbH den Hauptauftrag, in Summe waren rund 30 Unternehmen an der Revitalisierung beteiligt. i

FLEXIBLES HANDELN GEFRAGT Geppert-Projektleiter Alexander Stainer, Sappi-Projektleiter Georg Sailer und Sappi-Umweltbeauftragter und Wasser/Abwasser-Manager Oliver Bürger betonen rückblickend

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 2 x 45 m3/s • Bruttofallhöhe: ca. 8 m • Turbinen: 2 x Kaplan-Schacht, BJ 1924/25 • Drehzahl: 167 U/min • Engpassleistung Turbine 1: ca. 3 MW • Engpassleistung Turbine 2: ca. 2,9 MW • Generatoren: 2 x Synchron • Drehzahl: 2 x 167 U/min • Spannung: 2 x 5.500 V • Nennscheinleistung: 2 x 4,2 MVA

Das 5-flügelige Kaplan-Laufrad, Baujahr 1963, wurde im Geppert Werk in Hall in Tirol komplett überarbeitet.

• Regelarbeitsvermögen: ca. 40 GWh/a

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Foto: ELIN Motoren

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Der Rotor des Synchron-Generators konnte aufgrund der räumlichen Beschränkungen nicht aus dem Gebäude geschafft werden. Deswegen musste die Bearbeitung von Rund- und Planlauf des Rotors auf einer mobilen Drehbank im Krafthaus durchgeführt werden.

einstimmig, dass eine der größten Projektherausforderungen im Fehlen wesentlicher technischer Aufzeichnungen bestand. „Die Schwierigkeit bestand grundsätzlich darin, dass so gut wie keine genauen Pläne oder Dokumentationen aus der Zeit der Inbetriebnahme und des ersten Maschinenumbaus in den 1960er Jahren vorhanden waren. Entscheidungen über die Handhabung verschiedener Maschinenkomponenten konnten erst nach eingehenden Kontrollen, sprich dem Reinigen, Vermessen oder erfolgten Rissprüfungen getroffen werden“, sagt Georg Sailer.

Demontage des rund 50 t schweren Generator-Armsterns.

Geppert-Projektleiter Stainer ergänzt, dass der Auftrag sowohl vorausschauendes Projektmanagement als auch hohe Flexibilität erforderte: „Man musste sich schon bei der Ausschreibung genau überlegen, wie man die Maschine auseinander bauen will, wie man den Transport anlegt oder welche Komponenten direkt vor Ort oder im Werk in Tirol bearbeitet werden sollen. Gewisse Dinge haben sich bei der Demontage bzw. dem Projektverlauf allerdings anders dargestellt als erwartet, weswegen mehrfach umdisponiert werden musste. Großes Lob gebührt an dieser

Stelle unserem Konstrukteur Lukas Zingerle, der als Schnittstelle zwischen Betreiber und den beteiligten Unternehmen mehr als 1.000 Stunden Arbeitszeit in das Projekt investiert hat.“ Wichtig zu erwähnen bleibt außerdem, dass das Know-how des Projekt- und Instandhaltungsteams sowie des Betriebspersonals von Sappi wesentlich zum Erfolg des Projektes beigetragen haben. TURBINE NUN ÖKOLOGISCH TOPFIT Während der rund 13-monatigen Generalsanierung wurde das gesamte „Kaplan- Früh

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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Foto: Geppert

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Projekte

Werksseitiger Aufbau der Turbine bei Geppert zur Überprüfung des optimierten Laufrad-Verstellmechanismus.

Foto: Geppert

Geppert-Obermonteure Marco Oberhofer, Dietmar Flörl und Turbinen- Konstrukteur Lukas Zingerle auf der Baustelle in Gratkorn.

werk“ aufs Genaueste inspiziert und bedarfsgerecht saniert. Die durchgeführten Maßnahmen reichten vom Auftragen frischer Schutzbeschichtungen am Turbinenkörper, einer kompletten Laufradsanierung bis hin zur Überarbeitung des mechanischen Verstellmechanismus. Am Laufrad, an dem fünfeinhalb Jahrzehnte Dauerbetrieb entsprechende Spuren hinterlassen hatten, wurde der rund 15 mm messende Spalt zwischen Flügel und Gehäuse auf 1,9 mm reduziert. Weiters führte die Sanierung zu einer enormen Aufwertung des ökologischen Aspekts der Maschine: „Die Revitalisierung bringt auch durch die weitgehende Umstellung von Öl- auf Wasserschmierung umwelttechnische Vorteile“, sagt Stainer. Ein weiterer Schwerpunkt der Sanierung lag im Bereich Wartungsfreundlichkeit, gemäß des heute üblichen Qualitätsstandards wurden sämtliche Lager und wasserberührten Teile in wartungsfreier Ausführung gefertigt. Punkto Maschineneffizienz führte die Rundum-Sanierung zu einer rund 5-prozentigen Leistungssteigerung. i

Foto: Sappi

An der Wehranlage wurde 2018 ein neu errichtetes Restwasserkraftwerk, dessen Kaplan-Turbine ebenfalls aus dem Hause Geppert stammt, in Betrieb genommen.

RUND- UND PLANLAUF FÜR GENERATOR ANGEPASST Selbstredend wurde die Demontage der Turbine auch zur Inspektion des in vertikaler Richtung direkt gekoppelten Synchron-Generators genutzt. Durchgeführt wurden diese Arbeiten vom steirischen E-Technikspezialisten ELIN Motoren GmbH in enger Abstimmung und Zusammenarbeit mit Geppert und dem Projekt- und Instandhaltungsteam von Sappi. Eine grundlegende Sanierung wie an der Turbine war aufgrund des guten Gesamtzustands des Energiewandlers nicht notwendig. Allerdings erforderte das von Geppert adaptierte Lagerungskonzept der Turbine eine Anpassung des Rund- und Planlaufs des Rotors. Weil die räumliche Situation im Krafthaus kein Ausbringen des 52 t schweren Rotors erlaubte, wurde das mächtige Bauteil an Ort und Stelle mithilfe einer mobilen Drehbank bearbeitet. Ein im Krafthaus vorhandener Hallenkran leistete beim Ausbau und Umlegen in die horizontale Position wertvolle Unterstützung. Auf mechanischer Seite wurden die Führungs- und Traglager des Generators überprüft, außerdem wurden die Stator- und Rotorwicklungen einer eingehenden elektrischen Diagnose unterzogen. Als finaler Schritt nach dem Wiederzusammenbau der inspizierten bzw. angepassten Komponenten sorgten die Branchenexperten von ELIN Motoren für die exakte Kontrolle und Einstellung von Rundlauf und Luftspalt. GENERALSANIERUNG FÜR TURBINE 2 Die Wiederinbetriebnahme des rundum sanierten Maschinensatzes erfolgte nach rund 13 Monaten Projektdauer Anfang August 2019. Bei Sappi zeigt man sich im Anschluss an die Generalsanierung allgemein zufrieden mit dem Endresultat, das Wasserkraftwerk hat noch heute einen hohen Stellenwert für die Papierfabrik. Im Vergleich zum Gasund Dampfturbinenkraftwerk kann mit Wasserkraft emissionsfreie und erneuerbare Energie gewonnen werden. Der wichtigste Punkt allerdings besteht in der Schwarzstartfähigkeit des Kraftwerks. Wenn es in der inselbetriebsfähigen Papier- und Zellstoffproduktion zu einem kompletten Stromausfall kommen sollte, könnten die Produktionsanlagen aufgrund der Schwarzstartfähigkeit der Kaplan-Turbinen wieder in Gang gesetzt werden. Oliver Bürger ergänzt, dass die Investitionen in die Wasserkraft im direkten Einklang mit den Sappi-Unternehmenszielen stehen: Die Nutzung von grüner Energie weiter zu forcieren und die Eigenproduktion möglichst nachhaltig zu gestalten. Dass es die Gratkorner mit diesen Bekenntnissen ernst meinen, beweisen die anstehenden Pläne für ihr Traditionskraftwerk. Noch im Oktober beginnt die Generalsanierung von Kaplan-Turbine 2. Dank der Kenntnisse, die man sich bei der Sanierung ihres Gegenstücks erarbeitet hat, rechnen die Betreiber damit, dass der kommende Revitalisierungseinsatz bereits im kommenden Sommer abgeschlossen sein wird.

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Projekte

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Seit 1896 wird Geppert von führenden Ingenieuren geprägt, die es sich zum Ziel gemacht haben, mehr Energie aus Wasserkraft für eine saubere und nachhaltige Energiezukunft zu generieren. Heute baut Geppert innovative und individuelle elektromechanische Ausrüstung mit allen Turbinentypen. Mit dem visionären Power-Cube wurde die Angebotspalette um mobile Kraftwerkslösungen erweitert. Eine wirtschaftliche, zukunftsorientierte Lösung für die Energieversorgung aller Gebiete unserer Welt.

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Veranstaltungen

Foto: zek

Im Würth Haus in Rorschach am Bodensee fand die 22. Auflage des Anwenderforums Kleinwasserkraftwerke statt – ein idealer Rahmen für eine gelungene Veranstaltung.

BRANCHEN-INSIDER TRAFEN SICH BEIM ANWENDERFORUM KLEINWASSERKRAFTWERKE IN RORSCHACH Vom 26. bis 27. September ging im Schweizer Rorschach am Bodensee die 22. Auflage des Anwenderforums Kleinwasserkraftwerke über die Bühne. Die Veranstaltung, die von PSE Conferences & Consulting GmbH organisiert und veranstaltet wird, überzeugte auch in diesem Jahr durch ein ausgewogenes Veranstaltungsprogramm, in dem kein Aspekt der praktischen Kleinwasserkraftnutzung zu kurz kommen sollte. Abgerundet wurde das Tagungsprogramm durch Exkursionen zu zwei modernen Kleinwasserkraftwerken in der näheren Umgebung. 2020 trifft man sich in Kufstein.

Hinblick auf dezentrale Energieversorgung, oder Netzstabilisierung gegenüberzustellen. Er sieht im Umbau des heutigen Energiesystem mit dem Ziel des verstärkten Einsatzes von regenerativen Energiequellen eine der größten Herausforderungen für die Energiewirtschaft in den letzten Jahrzehnten. Bölli: „Anders als damals gilt es nämlich nicht nur ein neues Energieversorgungssystem aufzubauen, sondern es muss auch sichergestellt sein, dass das bestehende System zuverlässig und wirtschaftlich weiterfunktioniert.“

WASSERKRAFTPOTENZIAL NEU BEWERTET Mit besonderem Interesse wurde in weiterer Folge auch der Vortrag von Christian Dupraz vom Bundesamt für Energie BFE aufgenommen, der über das Wasserkraftpotenzial der Schweiz referierte. Dabei erläuterte er, warum durch die Aktualisierung der Energieperspektive auch eine Aktualisierung der Wasserkraftpotentialstudie erforderlich wurde. Die letzte stammte aus 2012. Jene von 2019 geht nun von einer Reduktion der Angaben „unter optimierten Bedingungen“ von 3.160 GWh auf Kaffeepausen werden natürlich zum Netzwerken und Informationsaustausch genutzt.

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er Tagungsort war klug gewählt: Die Lage der kleinen Stadt Rorschach am Bodensee in unmittelbarer Nähe zum Dreiländerdreieck machte die Veranstaltung sowohl für Teilnehmer aus der Schweiz und Deutschland als auch für jene aus Österreich und Norditalien attraktiv. Letztlich überzeugte sie aber, weil man in diesem Jahr auch mit einem breit gefächerten Programm aufwarten konnte, das so gut wie alle relevanten Themen der Kleinwasserkraft abdeckte. Besonders positiv aufgenommen wurde dabei die Möglichkeit des intensiven Erfahrungsaustausches, des Mitredens und Diskutierens. Auf dieser Basis entstand eine sehr lebendige Plattform, auf der auch kritischen Tönen gegenüber verschiedenen Entwicklungen in der Kleinwasserkraft Raum gegeben wurde. Martin Bölli von Swiss Small Hydro wies etwa in seinen Begrüßungsworten darauf hin, dass es heute gerade in der medialen Berichterstattung ein Ungleichgewicht gebe. Zwar werde immer wieder auf hydroökologische Probleme und Herausforderungen hingewiesen, ohne dem aber in ausreichendem Maße den Nutzen und die Verdienste der Kleinwasserkraft im Oktober 2019

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Veranstaltungen

NEUES AUS DER TURBINENTECHNIK Nach den einführenden Referaten von Martin Bölli, Christian Dupraz und Stefan Vollenweider, der über die Wasser-Agenda 21 berichtete, ging es in Sachen Turbinentechnik in medias res. Bernhard Zimmerman vom Wasserkraftwerk Heinzenmühle führte im Auftaktsvortrag sehr anschaulich vor Augen, wie sich eine höhere Stromerzeugung durch die variable Drehzahl bei Francis-Turbinen erzielen lässt. Ein Prinzip, das im Grund schon länger bekannt ist, aber in der Praxis bislang noch viel zu wenig genutzt wird. Bernhard Zimmerman zeigte damit tatsächlich ungenütztes Potenzial auf. Nach der Vorstellung der drehzahlvariablen PaT-Francisturbine durch Patrick Kamber, referierte Susanne Thum von Hydro Consulting GmbH über die computergestützte Entwicklung von Small Hydro Turbinen. Den Abschluss der Session „Turbinentechnik“ übernahm Helmut Benigni vom Institut für hydraulische Strömungsmaschinen der TU Graz. Er legte in seinem Vortrag zum Thema „Kavitation in hydraulischen Maschinen“ das Problem der Kavitation in einfach verständlicher Form dar und erklärte, inwiefern und warum das Verhalten von unterschiedlichen Maschinentypen und deren spezifische Schnellläufigkeit für die konkrete Einbausituation relevant sind.

Abgerundet wurde Veranstaltungstag Eins durch die Besichtigung der flankierenden Fachausstellung, sowie durch ein gemütliches Abendessen in Rorschach. ABSCHLUSS-HIGHLIGHT EXKURSIONEN Den thematischen Auftakt an Tag 2 der Veranstaltung machte die Ökologie: Im Rahmen der Session „Umwelt & Nachhaltigkeit“, die von Dr. Bernhard Pelikan geleitet wurde, standen Vorträge auf dem Programm, die sich primär um die Fischdurchgängigkeit und den Fischschutz drehten. Außerdem wagte Thomas Gross von Hycon GmbH einen großen geographischen Sprung, um von der Entwicklung der Wasserkraft und dem Klimaschutz auf dem Dach der Welt – also im Himalaya-Gebiet – zu erzählen. Die folgende Session unter dem Titel „Technik & Innovation“ sollte ebenfalls einige interessante Vorträge bieten. Robert Boes von der ETH Zürich etwa stellte ein neues Bemessungskonzept für Entsanderanlagen vor. Guntram Innerhofer von den Vorarlberger Illwerken lieferte danach zu diesem Thema den Praxisbezug und präsentierte die Bemessung und den Betrieb anhand eines praktischen Beispiels für einen Entsander. Nach dem Vortrag von Jürgen Schiffer-Rosenberger von Jaberg&Partner über Druckstoßberechnungen sowie von Mathias Kohrmann von der HBT-ISOL, der über die Schall- und Schwingungsdämpfung beim Neubau des Kraftwerks Plons in Mels sprach, näherte sich das Vortragsprogramm des diesjährigen Anwenderforums seinem Ende. Als abschließendes Highlight konnten interessierte Teilnehmer wahlweise noch das Kraftwerk Grafenau in St. Gallen, oder das Abwasser-Kraftwerk Morgental in Steinach besichtigen. Ein idealer Ausklang, um die Fülle von Informationen im Rahmen einer Praxisschau zu verdauen.

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PRAKTISCHE ASPEKTE DER WASSERKRAFT Im Rahmen der ersten Nachmittagssession zum Thema „Planung & Bau“ drehte sich alles um Fragen der praktischen Umsetzung im Kraftwerksbau. Werner Jauch, Geschäftsführer des Altdorfer Energiedienstleisters EWA präsentierte dabei die schwierige und zugleich spektakuläre Entwicklung des neuen Kraftwerks Erstfeldertal, an dem im Kanton Uri aktuell gebaut wird. Danach widmete sich Urs Bucher von der Korporation Kerns dem Thema der „Heberleitungen“. Konkret ging es dabei um die Sanierung einer Quellableitung mit Hilfe von Heberleitungen. Den Abschluss dieser Session bildete der Vortrag von Siegi Jank von der oberösterreichischen Jank GmbH, der die 5 Repowering-Stufen der Wasserkraft erörterte. Dabei ging es – grob formuliert – darum, die wichtigsten technisch möglichen Varianten zur Leistungssteigerung von Wasserkraftwerken zu präsentieren. Welche Repowering-Stufe im jeweiligen Anlassfall anzuwenden ist, müsse stets individuell bestimmt werden. Schließlich, so Jank, steige mit der Höhe der Leistungssteigerung auch der Aufwand der Maßnahmen.

Die beiden Geschäftsführer von GLOBAL Hydro Kodré und Heinz VonBernhard Technik bis Ökologie: Das Peter Knaß begrüßten diebreitgefächerte Besucher im Werk in Niederranna. Programm bot allen Wasserkraft-Insidern neuen Input.

Foto: zek

rund 1.560 GWh aus, wenngleich man zukünftig durch zusätzliche Gletscherseen mit einem Plus von etwa 700 GWh rechnet. Neben anderen Hemmnissen schlagen dabei vor allem die Auswirkungen von erhöhten Restwasservorschriften zu Buche, so die Studienautoren des BFE.

Martin Bölli (li) von SSH begrüßte das Auditorium. Siegi Jank (li) referierte zum Thema Repowering, Urs Bucher (mi) zum Thema Heberleitungen und Werner Jauch vom EWA stellte das Kraftwersprojekt Erstfeldertal vor. Im Bild rechts: Susanne Thum (Hydro Consulting), Bernhard Zimmerman, Helmut Benigni (TU Graz) und Sessionleiter Martin Vogelmann (vl).

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Foto: BBB d.o.o. Sipovo

Von 2017 bis 2019 wurde das Kraftwerk Glavica im Westen von Bosnien & Herzegowina errichtet. Die Anlage, deren Planung eine lange Vorgeschichte kennzeichnet, wurde nach strengen Kriterien hinsichtlich Natur- und Landschaftsschutz entwickelt. Ausgerüstet mit zwei Kaplanturbinen aus dem Hause Kössler liefert sie rund 9,5 GWh Strom im Jahr.

KÖSSLER STELLT KAPLAN-KOMPETENZ AM BALKAN UNTER BEWEIS

Im April dieses Jahres wurde ein neues prestigeträchtiges Kleinwasserkraftwerk im Westen von Bosnien & Herzegowina ans Netz genommen. Das Flusskraftwerk Glavica, das am Ufer des Flusses Pliva errichtet wurde, glänzt vor allem durch seine maschinentechnische Ausrüstung, die vom niederösterreichischen Voith Tochterunternehmen Kössler geliefert wurde. Zwei baugleiche doppeltregulierte Kaplanturbinen mit einer Ausbauleistung von jeweils 813 kW stellen dabei eine zuverlässige und zugleich effiziente Stromproduktion sicher. Im Regeljahr liefert die neue Ökostromanlage immerhin 9,5 GWh sauberen Strom ans bosnische Netz.

eit der Liberalisierung des Energiemarkts Anfang 2015 ist Bewegung in die erneuerbaren Energien in Bosnien & Herzegowina gekommen. Derzeit liegt der EE-Anteil bei circa 40 Prozent am Brutto-Endenergieverbrauch. Damit liegt man im Vergleich zu einigen Nachbarländern sehr gut. Generell ist das kleine Land am Balkan durchaus leistungsstark in Sachen Energieerzeugung aufgestellt. Die Gesamtproduktion aller Anlagen zur Elektrizitätsgewinnung liegt bei etwa 17 Mrd. kWh. Das bedeutet, dass das Land 143 Prozent des Eigenbedarfs produziert und somit per definitionem energieautark ist. Als wichtigste Energiequellen Bosnien & Herzegowinas gelten Kohle und

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Wasserkraft, wobei derzeit noch rund doppelt so viel Strom aus Kohle als aus Wasserkraft stammt. Dennoch: Ein knappes Drittel der Stromerzeugung Bosnien & Herzegowinas liefert die Wasserkraft, deren Potenzial offiziellen Angaben zufolge erst zu rund 40 Prozent ausgeschöpft ist. Es ist davon auszugehen, dass die Wasserkraft schon bald der wichtigste Leistungsträger des kleinen Landes sein wird. TECHNIK AUS NIEDERÖSTERREICH Ein echtes Vorzeigebeispiel für moderne Wasserkraftnutzung wurde erst im Frühjahr dieses Jahres im Westen von Bosnien & Herzegowina ans Netz genommen: das Kraftwerk Glavica – ein Projekt mit Geschichte. Schließlich

wurden bereits vor über 50 Jahren in den Zeiten des damaligen Jugoslawiens Pläne für den Bau eines Wasserkraftwerks an dem Standort gewälzt, der rund 2 Kilometer westlich der Stadt Šipovo gelegen ist. Diese Pläne sahen einen 30 Meter hohen Staudamm vor, der die Stauwurzel bis zurück zu den beiden Quellen des Flusses Pliva geschoben hätte – diese sind ungefähr 5 Kilometer vom Kraftwerksstandort entfernt. „An dieser Stelle wurden Vermessungen und geologische Tests auf beiden Seiten des Ufers durchgeführt. Davon ist heute noch ein 30 Meter langer Erkundungstunnel erhalten geblieben“, erklären die Betreiber der Projektgesellschaft BBB d.o.o. Šipovo gegenüber zek HYDRO. 1954 wurde am Stand-

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MÖGLICHST NATURVERTRÄGLICHES PROJEKT „Das ursprüngliche Projekt hätte alle natürliche Schönheit am Standort bis zu den Quellen des Pliva zurück zerstört. Daher wurde später die Idee mit der 30 Meter hohen Staumauer fallengelassen. Schließlich ist der Pliva und seine Umgebung in diesem Bereich ein echtes Natur-Kleinod, das hohen Schutz genießt und auch verdient“, erklärt BBB d.o.o.. Noch vor dem Zerfall Jugoslawiens, Ende der 1980er Jahre, wurde erneut ein Wasserkraftprojekt am Standort ins Auge gefasst. Diesen Plänen zufolge wäre eine Kleinwasserkraftanlage mit einem 5 Meter hohen Querbauwerk und einer installierten Leistung von 0,97 MW geplant gewesen. Doch auch daraus sollte nichts werden. 2005 hatte die Regierung von Bosnien & Herzegowina eine öffentliche Ausschreibung für die Vergabe von Konzessionen für Kleinwasserkraftwerke an Flüssen in Bosnien & Herzegowina sowie der Republik Srpska gestartet. Die Konzession für den Standort Glavica ging ein Jahr später an die Projektgesellschaft BBB d.o.o. Šipovo, die im Besitz der Familie Lujic stand. Nicht zuletzt weil

die Eigentümer der BBB d.o.o. selbst Einheimische sind, begann man nun mit großer Sorgfalt ein Konzept zu entwickeln, das eine maßvolle und naturverträgliche Wasserkraftnutzung ermöglichen sollte. Die Ökologie und die natürliche Schönheit des Pliva sollten Die beiden stählernen Saugrohre waren ebenfalls im Auftragsvolumen des niederösterreichischen Wasserkraftspezialisten Kössler.

Foto: Kössler

ort eine Wassermessstation installiert. Über die folgenden drei Jahrzehnte wurden hier konstant und detailliert Wassermessungen vorgenommen, sodass der Standort laut BBB d.o.o. über eine der genaueren langfristigen Messungen im Vergleich zu anderen Wasserkraftprojekten in der Region verfügt. „Diese Messungen haben belegt, dass der Fluss Pliva einen der konstantesten Abflüsse in ganz Europa aufweist“, so die Projektbetreiber.

Einer von zwei Synchrongeneratoren wird vosichtig an seinen Bestimmungsort gehievt.

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LEISTUNGSPLUS GEGENÜBER ALTPROJEKT Die neue Lösung von BBB d.o.o. und Encos sah nun einen Entwurf mit einer 235 Meter langen Längsschwelle vor, die das Wasser auf der linken Uferseite des Pliva in Richtung Wasserkraftwerk leitet. Diese Variante bedeutete eine Leistungssteigerung gegenüber dem Altkonzept auf etwa 1,5 MW. Auf der rechten Uferseite sorgen 18 kleinere Querschwellen, etwa 50 cm hoch und etwa 20 m lang, für eine reibungslose Fischmigration, flussaufwärts und flussabwärts. Ein weiterer Aspekt des Konzeptes betraf die Arbeiten im Unterwasserbereich. Dabei sollte das Flussbett auf eine Länge von 600 Meter vom über Jahrzehnte angesammelten Flussgeschiebe und Sediment befreit werden, was zu einer Steigerung der Nettofallhöhe von 1,5 m führen sollte. In weiterer Folge wurde der Projektent-

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dabei nicht beeinträchtigt werden. „Gemeinsam mit der Designfirma Encos aus Sarajevo haben wir den Konzeptentwurf weiterentwickelt und konnten dabei sowohl die landschaftsästhetischen und die ökologischen Aspekte des Flusses Pliva und seiner Umgebung als auch eine größere Ausnutzung des Wasserkraftpotentials als in den Plänen aus den 1980er Jahren auf einen Nenner bringen“, erklärt BBB d.o.o..

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SORGFÄLTIGE WAHL DER LIEFERANTEN Ein zentraler Punkt des Projektes umfasste selbstredend dessen Finanzierung, die man Im Maschinenhaus sind zwei bau nicht ausländischen Investoren überlassen wollgleiche Maschinensätze installiert. te. Dazu BBB d.o.o.: „Die Finanzierung konnte durch inländische Investoren realisiert werden, die Mittel aus eigenen Ressourcen bzw. Bankkrediten aufgestellt hadenden Kriterien Tradition, Erfahrung und hohe Qualitätsstandards in ben.“ der Herstellung. Insgesamt haben wir Angebote von 12 TurbinenherBesonders wichtig war den Projektbetreibern in der Folge auch die Frastellern eingeholt. Nach eingehenden Überlegungen haben wir uns ge nach der Ausrüstung der Anlage. BBB d.o.o. vertrat dabei einen sehr dann entschieden, das Kleinwasserkraftwerk mit den neuesten techniklaren Standpunkt: „Da wir bei der Projektplanung größte Anstrenschen Lösungen von Kössler, auszustatten, das auf unzählige Referengungen unternommen hatten, um umweltfreundlich und maximal zen in ihrer 90-jährigen Unternehmensgeschichte verweisen konnte.“ umweltschonend zu planen, haben wir auch bei der Auswahl der Unternehmen für die Kraftwerksausrüstung größte Anstrengung und LEISTUNGSSTARK UND KOMPAKT Sorgfalt walten lassen. Neben dem Kostenpunkt waren die entschei„Um die hydrologischen Bedingungen am Fluss Pliva optimal nutzen zu können, hat sich der Kunde für zwei vertikale doppeltregulierte Kaplanturbinen entschieden“, erzählt der Projektleiter aus dem Hause „Vermählung“ von Generator und Turbine. Die Betreiber setzten auf eine hochwertige Kössler, Dipl.-Ing. Zijad Bajramovic. Das etablierte TurbinenbauunterMaschinenausrüstung aus Österreich. Die doppeltregulierten Kaplanturbinen aus dem nehmen aus St. Georgen a. Steinfelde in Niederösterreich lieferte neben Hause Kössler treiben jeweils einen Hitzinger-Synchrongenerator an. Zusammen erreichen sie eine Engpassleistung von knapp 1,5 MW. den beiden doppeltregulierten Kaplanturbinen auch die Generatoren sowie die gesamte Hydraulikanlage. Zudem war die Firma Kössler, die den gegenständlichen Auftrag im September 2017 erhielt, für die Supervision der Montage und die Inbetriebnahme verantwortlich. In allen Punkten konnten die Niederösterreicher dabei ihr Know-how unter Beweis stellen und den guten Ruf als kompetenter und erfahrener Partner in der Wasserkraft stärken. Dies bestätigen auch die Projektplaner von BBB d.o.o.: „Wir sind sehr froh darüber, diese technische Lösung sowie einen Turbinenhersteller gewählt zu haben, der uns während der gesamten Projektumsetzung mit seinen technischen Lösungen und Fachleuten begleitet hat.“ Ein wesentlicher Aspekt im Design der Turbinen betrifft deren Kompaktheit. „Der Schutz der Landschaft stellte eben ein wichtiges Kriterium für den Kunden dar. Das bedeutete in der Folge, dass es darum ging, die Höhe des Maschinenhauses möglichst gering zu halten. Dies gelang letztlich vor allem dank einer extra kompakten Bauweise der

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wurf dergestalt der Regierung und ihren Ministerien vorgestellt und letztlich in dieser Form akzeptiert. Dass es am Ende rund 10 Jahre dauerte, ehe man schließlich alle Genehmigungen für das Projekt auf dem Tisch hatte, lag vor allem daran, dass derartige Genehmigungsprozesse für die noch relativ jungen Behörden in gewisser Weise Neuland darstellten.

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Technische Daten

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• Gewässer: Pliva

• Kraftwerkstyp: Laufkraftwerk Niederdruck

• Ausbauwassermenge: 28 m3/s

• Netto-Fallhöhe: 6,5 m

• Turbinen: 2 Stück

• Turbinentyp: Kaplanturbine doppeltreg.

• Laufraddurchmesser: 1.590 mm

• Flügelzahl: 4

• Fabrikat: Kössler

• Nennleistung pro Maschine: 813 kW

• Generator: Synchron

• Drehzahl: 273 rpm

• Fabrikat: Hitzinger

• Generator-Nennleistung: 1.000 kVA

• Volllast: 260 Tage/Jahr

• Nutzungsgrad: 85 Prozent

• Dauer Verfahren: 10 Jahre

• Bauzeit: 2 Jahre

• Regelarbeitsvermögen: 9,52 GWh

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Projekte

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Für eine möglichst naturnahe Durchgängigkeit für die Gewässer lebewesen des Pliva wurde orographisch rechts eine breite Fließpassage mit mehreren kleinen Schwellen angelegt.

den hohen Wirkungsgrad der Voith Hydraulik so gut es geht beizubehalten“, erklärt dazu der zuständige Konstruktionsingenieur Jürgen Grill. Er verweist in diesem Zusammenhang auch darauf, dass das gesamte Maschinenkonzept neu überdacht und in Richtung höherer Montagefreundlichkeit überarbeitet worden ist. Durch dieses neue „Compact Design“ konnten sowohl die Montagezeit als auch die Betonierarbeiten – und somit die gesamte Fertigstellung markant beschleunigt werden. Foto: Wikipedia

vertikalen Kaplanturbinen“, erklärt Zijad Bajramovic. Die Turbinen sind dabei so ausgeführt, dass das Turbinenlaufrad fliegend an der Generatorwelle angeordnet ist. Dadurch entfallen Lagerverluste, was – im Vergleich zur klassischen Ausführung einer vertikalen Kaplanturbine – zu einer Effizienzsteigerung der Anlage führt. Die zwei Maschinensätze sind auf eine Ausbauwassermenge von jeweils 14 m3/s sowie eine Bruttofallhöhe von 6,9 m ausgelegt. Die beiden baugleichen Turbinen treiben mit einer Drehzahl von 273 Upm pro Minute einen modernen, leistungsstarken Generator aus dem Hause Hitzinger an. Im Betrieb erreichen die doppeltregulierten Maschinen jeweils bis zu 813 kW Nennleistung. HERSTELLUNG UND MONTAGE VEREINFACHT Beim Design der Turbinen setzten die Ingenieure von Kössler auf 4-flügelige Kaplan-Laufräder mit einem Laufraddurchmesser von knapp 1,6 m, um das Wasserdargebot optimal zu verarbeiten. Im Bestreben, stets am obersten Ende der Wirkungsgradmöglichkeiten zu agieren, können die Ingenieure der Firma Kössler beim Turbinendesign jederzeit auf bewährte Designs des Mutterkonzerns Voith zurückgreifen. Das ermöglicht bei mitunter schwierigen hydrologischen Bedingungen ein Maximum an maschinentechnischer Effizienz zu erreichen. Im konkreten Fall des KW Glavica stellt die verwendete Hydraulik des Typs VK4G eine Gemeinschaftsentwicklung von Voith und Kössler dar. „Die Herausforderung bestand darin, die Herstellungs- und Montageprozesse zu vereinfachen und gleichzeitig

Am Fluss Pliva wird die Wasserkraft traditionell genutzt. Im Bild: restaurierte Wassermühlen unweit von Sipovo.

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9,5 GWH ÖKOSTROM IM JAHR Durchaus speziell am Kraftwerk Glavica ist der relativ niedrige Ausbaugrad der Anlage. Das bedeutet, dass das Verhältnis zwischen der Ausbauwassermenge der Turbinen und der mittleren Wassermenge im Pliva vergleichsweise gering und somit der Nutzungsgrad hoch ist. An durchschnittlich 100 Tagen im Jahr laufen die Maschinen unter Volllast, der Gesamtnutzungsgrad des Wasserdargebots liegt bei 85 Prozent. Zijad Bajramovic: „Durch die relativ flach verlaufende Abflusslinie des Pliva Flusses kann ein Maschinensatz im Schnitt über 260 Tage im Jahr unter Volllastbetrieb betrieben werden.“ Heute, nachdem die Anlage seit April dieses Jahres am Netz ist, können die Projektentwickler von BBB d.o.o. Šipovo zufrieden resümieren: „Der Bau des Kraftwerks Glavica war aufwändig und anstrengend. Aber am Ende konnten wir eine wunderschöne Anlage realisieren – und es hat sich gelohnt.“ Im Regeljahr erzeugt das neue Laufkraftwerk rund 9,5 GWh sauberen Strom, womit mehr als 2.700 Durchschnittshaushalte in Bosnien & Herzegowina versorgt werden können. Damit trägt das Kraftwerk nicht nur dazu bei, die Ziele im Hinblick auf den Anteil der Erneuerbaren in dem Land am Balkan zu erreichen. Darüber hinaus ist es auch ein weiterer Baustein im Ausbau der Wasserkraft, die langfristig die Stromerzeugung aus Kohle ersetzen soll. In jedem Fall eine Anlage mit Modellcharakter. Für die Firma Kössler bereits die siebte von mittlerweile acht Wasserkraftanlagen in Bosnien & Herzegowina.

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VON STAHL AUF GUSS – PINZGAUER BETREIBER ERSETZEN ALTE DRUCKROHRLEITUNG Zwei Leckagen innerhalb weniger Monate waren Bestätigung genug: Die alte Druckrohrleitung des Kraftwerks Dürnbach I war am Ende ihrer technischen Lebensdauer angelangt. Es bestand Handlungsbedarf für die Betreiber des E-Werk Lechner, eines kleinen Ökostrom erzeugers aus Neukirchen am Großvenediger im Salzburger Pinzgau. Man beschloss, die alte Stahlrohrleitung nun Zug um Zug durch eine robuste TRMGussrohrleitung in schub- und zuggesicherter Ausführung zu ersetzen. Dabei bewies die Betreiberfamilie rund um Inhaber Christian Brugger ihr technisches Geschick, indem sie die ersten 120 m der Druckrohrleitung innerhalb von nur drei Tagen verlegen konnten. Die restlichen 400 m sollen in zwei weiteren Bauetappen folgen.

Die wasserarme Zeit im Sommer dieses Jahres nutzten die Betreiber des Kraftwerks Dürnbach I im Salzburger Neukirchen am Großvenediger, um einen Teil der alten Stahlrohrleitung gegen eine moderne Druckrohrleitung aus duktilem Guss vom Tiroler Traditionshersteller Tiroler Rohre GmbH (TRM) auszutauschen.

Foto: EW Lechner

ie Gebrüder August und Alois Lechner gelten in der kleinen Gemeinde Neukirchen als Pioniere in Sachen Stromversorgung. Jahre, bevor der Landes energieversorger die breitflächige Stroman bindung in die entlegeneren Regionen Salz burgs brachte, lieferten die Lechners mit ihrem Kraftwerk Strom an die Haushalte des Gebirgsdorfs. „Die Geschichte des E-Werks geht zurück auf ein Sägewerk, das von den Großvätern am Dürnbach betrieben worden ist. Nach dem Zweiten Weltkrieg haben die beiden dann begonnen, ein Kraftwerk zu er richten – das KW Dürnbach I, das 1948 in Betrieb genommen wurde. Zuerst haben sie die Privat-Wohnhäuser mit Strom versorgt. In den Folgejahren sind dann immer mehr Abnehmer dazugekommen“, wirft der heuti ge Inhaber und Betreiber des Kraftwerks Christian Brugger einen Blick zurück in die Firmengeschichte, die natürlich zugleich ein Stück Familiengeschichte ist. Die Zeit als EVU hat das E-Werk Lechner noch nicht lange hinter sich gelassen. Erst im Herbst vergangenen Jahres beendete das Un ternehmen seine Tätigkeit als Netzbetreiber. Das Netz, sowie die 330 Abnehmer, die das EVU zuletzt mit Strom versorgte, wurde an die Salzburg Netz übergeben. Seine Funktion als Ökostromproduzent hat das Unterneh men indes keineswegs aufgegeben. Neben dem KW Dürnbach I, das im Laufe der Jahr

zehnte immer wieder angepasst und moder nisiert wurde, betreibt das E-Werk Lechner mit dem KW Dürnbach II (Inbetriebnahme 1989) noch eine weitere Anlage, die hydrau lisch den Oberlieger darstellt. Beide Maschi nensätze, jeweils eine Peltonturbine mit hori zontaler Achse, sind im selben Krafthaus untergebracht. Im Regeljahr erzeugen die beiden Kraftwerke rund 3,8 GWh sauberen Strom. ROHRBRUCH IM STEILHANG Beim älteren der beiden Kraftwerke, dem KW Dürnbach I, sahen die Betreiber allerdings zu letzt akuten Handlungsbedarf. Christian Brugger: „Wir hatten vor zwei Jahren schon eine Leckage im obersten Teil der Leitung.

Das haben wir mithilfe von Spiralrohren wie der in den Griff bekommen. Aber als sich letz tes Jahr ein Rohrbruch in einem heiklen – weil sehr schwer zugänglichen Bereich – ereignete, war für uns klar, dass wir um einen Tausch der alten Stahlleitung nicht herumkommen.“ Gut 60 Jahre hatte die alte Stahl-Druckrohrleitung mit einem Innendurchmesser von 400 mm bereits auf dem Buckel, das Ende der techni schen Lebensdauer kam nicht unerwartet. Den Umstieg von Stahl- auf Gussrohre von Tiroler Rohre GmbH (TRM) begründet Christian Brugger in mehreren Aspekten: „Für mich war der Werksbesuch bei TRM in Hall in Tirol ein sehr entscheidender Punkt, der mich positiv bestärkt hat. Man konnte sich ein gutes Bild vom Produkt und vom

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3-GENERATIONEN-BAUTEAM ZEIGT KLASSE Das nötige Know-how vorausgesetzt, gewähr leistet das Rohrsystem der Tiroler Rohre GmbH in der Tat beachtliche Verlegeleistun gen. Dies stellten auch die Bruggers unter Be weis, die im Familienverband den betroffenen Rohrabschnitt von 120 m in gerade einmal drei Tagen verlegten. „Für uns war es eine Art ‚3- Generationen-Baustelle‘. Gemeinsam mit meinem Sohn Maximilian und meinem Vater Josef ist es uns gelungen, die Rohre in der kurzen Zeit zu verlegen. Nach Ende der in die sem Jahr ungewöhnlich lange andauernden Schmelz wasserphase haben wir Anfang Juli die Gelegenheit genutzt und das Sanierungs programm in Angriff genommen“, erzählt Christian Brugger. Er betont, dass es auch be ruhigend gewesen sei, dass man die Rohrspezi alisten von TRM jederzeit zu Rate ziehen konnte. So waren Georg Arnold (Anwen dungstechniker der TRM) und Igor Roblek, Bereichsleiter TRM für Salzburg und Kärn ten, für einen Tag in Neukirchen, um das Bau team in die Technik des Verlegens einzuschu len. „Im Grunde ist die Kupplungstechnik des patentierten VRS-T-Systems ganz einfach, wenn man es einmal gezeigt bekommen und selbst ausprobiert hat. Trotzdem mein Kom pliment an die Familie Brugger, die alles in Eigenregie verlegt hat – und das tipptopp“, so Igor Roblek. Dass die Arbeiten derartig zügig und reibungslos erfolgen konnten, überrasch te letztlich doch alle Beteiligten. Schließlich handelt es sich beim gegenständlichen Rohr abschnitt um den mit Abstand steilsten – mit Neigungen bis zu 50 Prozent. Zudem war die alte Rohrleitung kaum mehr auffindbar, da sie Foto: Glanzer

Foto: EW Lechner

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Die alte Stahlrohrleitung war im betroffenen Leitungsabschnitt circa 6 m in den Untergrund zu liegen gekommen. Hier kam es vor wenigen Monaten zu einem Rohrbruch.

Foto: EW Lechner

Als durchaus aufwändig entpuppte sich die Herstellung des Flansches, der für den Anschluss an die Gussrohrleitung angeschweißt werden musste.

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aufgrund jahrzehntelanger Aufschüttung in einer Tiefe von 6 Metern lag. (siehe Factbox zum Thema Dürnbach) Für die Grabungsund Verlegearbeiten setzten die Bruggers ge meinsam mit der beauftragten Baufirma Erd bau Keil einen 17-Tonnen-Bagger ein, der sich Foto: EW Lechner

Umfeld machen. Zum einen spielt natürlich die Robustheit und die Lebensdauer der Roh re eine wichtige Rolle. Fast noch wichtiger war für uns aber die schnelle Verlegbarkeit. Je schneller die Rohre verlegt sind, umso kürzer die Ausfallszeit der Anlage.“

Das Trio Maximilian, Christian und Josef Brugger benötigte nur drei Tage, um den 120 m langen Trassenabschnitt zu realisieren. Das patentierte TRM-System macht derart zügige Verlegearbeiten möglich.

Foto: Glanzer

Das Team vom E-Werk Lechner verlegte nach einer Einschulung durch einen Anwendungstechniker der TRM eigenständig das 120 m lange Teilstück mit schub- und zuggesicherten duktilen Gussrohren DN400 von TRM .

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Das Elektrizitätswerk Lechner ist ein traditionsreicher Energieversorger aus dem Oberpinzgau, der zwar die Netzversorgung aufgegeben hat, seine beiden Kraftwerke aber weiter betreibt.

Foto: EW Lechner

Foto: Glanzer

Foto: EW Lechner

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Dank der Abwinkelbarkeit in den Rohrmuffen bis zu rund 3 Grad konnte die Leitung perfekt an das Gelände angepasst werden.

auch im steilen Gelände bewährte. „Wir haben in der Rohrkünette kein spezielles Bettungs material verwendet, sondern ungefähr 120 Tonnen Kies. Der hat den Vorteil, dass er sich später kaum mehr verdichtet“, erklärt Brugger. HÖCHSTE WIDERSTANDSFÄHIGKEIT GARANTIERT Im Hinblick auf die Stabilität der Rohrlei tung stellte natürlich auch die Frage der Rohrverbindung einen zentralen Aspekt dar. „Heute spielt es schon in versicherungsrecht licher Hinsicht eine Rolle, wie stabil eine Druckrohrleitung ist, welchen äußeren und inneren Belastungen und Einflüssen sie wi derstehen kann. Daher war in diesem Fall geradezu logisch, dass man auf unsere be währte VRS-T-Verbindung, also auf ein schub- und zuggesichertes System, setzt“, sagt Igor Roblek. Die längskraftschlüssige Verbindung vom Typ VRS - Tiroflex® bietet

nicht nur eine hohe Scheiteldruckfestigkeit, sondern zudem eine extreme Flexibilität, mit der sie sogar Hangrutschungen, oder Muren überstehen kann. Betonierte Fixpunkte sind damit obsolet. Hinzu kommt, dass die Rohre der Dimension DN400 innerhalb der Verbindungen bis zu 3 Grad abwinkelbar sind, und sich die Lei tungsführung daher optimal an das Gelände anpassen lässt. „Bei 5 Meter-Rohrschüssen waren das immerhin 25 cm, die man aus der Achse verlegen konnten. Auf diese Weise ha ben wir Richtungsänderungen vornehmen können, die wir vorher kaum für möglich ge halten hatten“, räumt Christian Brugger ein und ergänzt: „Wichtig ist dabei natürlich, dass man etwas vorausschauend arbeitet. Die Abwinkelung in der Rohrmuffe kann man erst dann vornehmen, wenn die Riegel in der Verbindung eingerastet sind.“

NACHHALTIGKEIT ALS ERFOLGSFAKTOR Für Christian Brugger und sein kleines Team fiel das Resümee nach der ersten Bauetappe durchwegs positiv aus. Nicht nur die rasche Verlegbarkeit der Rohre bestätigte das Ver trauen der Pinzgauer, sondern darüber hin aus auch noch zwei andere Punkte: „Ich den ke, dass Wasserkraft und Nachhaltigkeit einfach zusammengehören, und Rohre von TRM für Nachhaltigkeit stehen.“ Er verweist dabei auf den hohen Recyclinggrad – im merhin werden die Rohre zu 100 Prozent aus wiederverwertetem Metall hergestellt. Und die Rohre werden ausschließlich am Standort Hall in Tirol hergestellt, von wo sie zumeist nur einen kurzen Weg zur Baustelle zurückle gen müssen - und damit unnötiger CO2-Aus stoß vermieden wird. Für den Übergang von der bestehenden Stahlrohrleitung auf die neue Gussrohrlei

Senior-Chef Josef Brugger vor dem größeren Maschinensatz von KW Dürnbach II. Der kleinere des KW Dürnbach I dahinter wird gerade saniert.

Technische Daten Kraftwerk Dürnbach I • Ausbauwassermenge: 174 l/s • Netto-Fallhöhe: 143 m • Turbine: 1-düsige Pelton • Laufrad: EFG • Ausbauleistung: 180 kW • Generatoren: Synchron • Druckrohrleitung: Stahl / duktiler Guss • Länge: 680 m • Aktuell saniert: 120 m duktiler Guss

Foto: EW Lechner

• Ausständig: 400 m (vorauss. innert 2 Jahren)

• Fabrikat: Tiroler Rohre GmbH (TRM) • Rohrtype: VRS-T DN400 K9 PN30 • Regelarbeitsvermögen: ca. 600.000 kWh

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rohrleitung auf den neus ten Stand gebracht. Die restlichen 400 m sollen in zwei Bauetappen in den nächsten Jahren folgen, so viel steht fest. Dem weite ren Programm blickt Christian Brugger zuver sichtlich entgegen: „Der untere Trassenabschnitt verläuft durch ein wesent lich flacheres Gelände. Das sollte baulich keine Her Christian Brugger führt heute als Geschäftsführer die Geschicke des EW ausforderung für uns sein Lechner. Aktuell macht er das ältere der beiden Kraftwerke fit für die Zukunft. – zumal wir beim Hand ling mit den TRM-Rohren tung musste ein spezielles Flanschstück ange mittlerweile schon geübt sind.“ schweißt werden, um das anschließende Guss Nachdem die Druckprobe auf Anhieb erfolg rohr über das patentierte Verriegelungssystem reich verlaufen war, machten die Ober kuppeln zu können. Auch diese Aufgabe über pinzgauer Betreiber in den folgenden Be nahmen die Bruggers in Eigenregie – mit Er triebswochen eine interessante Entdeckung: folg. Im Zuge der Verlegearbeiten wurden Das Manometer im Krafthaus zeigte eine Er dann auch noch eine Datenleitung und ein höhung des Drucks um 0,2 bar an. „Damit ist Stromkabel in der Rohrkünette mitverlegt. bei uns natürlich die Hoffnung geweckt, dass Die Überdeckung der neuen Leitung beträgt sich der Druck noch einmal erhöht, wenn wir im Schnitt circa 1,20 Meter. den Rest der alten Leitung ausgetauscht ha ben“, freut sich Christian Brugger. Generell MEHR DRUCK DANK NEUER LEITUNG stehen die Zeichen für das Kraftwerk Dürn In Summe haben die Betreiber des E-Werks bach II auf Leistungssteigerung. Schließlich Lechner bereits 280 m der gesamten Druck wurde erst kürzlich auch das Laufrad ausge

baut, es wird von den Kärntner Wasserkraf tspezialisten von EFG gegen ein neues ge tauscht. Zugleich werden Welle und Lager saniert, sodass auch hier eine Effizienzsteige rung machbar sein sollte. Damit geht das tra ditionsreiche Kraftwerk einem neuen Kapitel in seiner Geschichte entgegen.

Ein Wildbach der Superlative Der Dürnbach entwässert den Dürnbachgraben, ein nördliches Seitental des Salzachtals oberhalb von Neukirchen am Großvenediger im Oberpinzgau. Der Dürnbach zählte immer schon zu den gefährlichsten Wildbächen im Land. 1572 hatte es im Juli tagelang geregnet. Das Hochwasser in Verbindung mit Muren und Erdrutschen hat den Ort Mitterdorf auf dem Schwemmkegel des Baches vollkommen zerstört. Einen Kilometer östlich wurde er als Neukirchen wieder aufgebaut. Die erste Verbauung war eine der ersten Planungen der 1884 gegründeten Wildbach- und Lawinenverbauung. Die Arbeiten begannen aber erst 1913. Bis Ende des 20. Jahrhunderts entstanden im Bachbett 48 Sperren. Sie stoppten Geschiebe, bremsten den Bach und verhinderten dessen weitere Eintiefung und Rutschungen. 1973 rutschten bei einem Felssturz 60.000 Kubikmeter Gestein ins Tal. Diese Hohe Blaike ist heute noch eine Wunde in der Landschaft; ein ganzer Hang bewegt sich dort einen Meter im Jahr talwärts. 10,5 Mill. Euro wurden seit 2004 in die Wildbachverbauung investiert. Aufgrund des großen Aufwands werden sie noch einige Jahre dauern. [Quelle: Wikipedia]

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WASSERKRAFTWERK BENZ II IM SCHWARZWALD MIT NEUER DURCHSTRÖMTURBINE TOP IN SCHUSS

Foto: Benz

as hydroenergetische Potential des sich über insgesamt 55 km erstreckenden Gewässers Schutter im südwestdeutschen Bundesland Baden-Württemberg wird seit geraumer Zeit für den Betrieb unterschiedlicher Wasserkraftanlagen genutzt. Dem Badischen Wasserkraftkataster von 1925 zufolge waren zu jener Zeit bereits insgesamt 36 Kraftwerksanlagen an der Schutter in Betrieb, eine Vielzahl davon noch mit klassischen Wasserrädern bestückt. Im heutigen Hobelwerk der Familie Benz, gelegen an einer Schleife der Schutter im Ortsteil Kuhbach der

Hobelwerk-Geschäftsführer Konrad Benz in jungen Jahren. Die beiden mechanischen Wasserräder des einstigen Sägewerks wurden 1957 gegen eine Ossberger-Durchströmturbine getauscht.

Foto: Ossberger

Der mittelfränkische Wasserkraftexperte Ossberger lieferte die komplette elektromechanische und stahlwasserbauliche Ausstattung für die Modernisierung der Anlage Benz II im Schwarzwald. Eine pegelgeregelte Rechenreinigungsmaschine sorgt bereits seit Ende 2017 für optimale Zuflussbedingungen am Kraftwerkseinlauf.

Kreisstadt Lahr/Schwarzwald, nimmt die Wasserkraftnutzung seit jeher einen hohen Stellenwert ein. Bei dem 1822 von Johann Benz, einem direkten Vorfahren der heutigen Besitzer, erworbenen Sägewerk sollte 1957 erstmals eine elektrische Kraftwerksanlage installiert werden. Im Zuge der Übernahme des Wasserrechts vom Grundstücksnachbarn, der seinen Mühlenbetrieb stillgelegt hatte, wurde anstelle von zwei Wasserrädern mit mechanischen Transmissionen eine Ossberger-Durchströmturbine eingebaut. Mit dem über einen hydraulischen Regler zu bedienenden Maschinensatz konnte für lange Jahre der Eigenstrombedarf der Sägerei gedeckt werden. GUTE GRÜNDE ZUR MODERNISIERUNG Aus wirtschaftlichen Gründen beschlossen die Brüder Martin und Konrad Benz bei der Betriebsübernahme in den 1970er Jahren, das Unternehmen zukünftig als Hobelwerk weiterzuführen. Die Entscheidung zur Spezialisierung sollte sich als richtig erweisen, in den vergangenen Jahrzehnten konnte sich die Alois Benz GmbH, der Konrad Benz als Geschäftsführer vorsteht, einen festen Kundenstamm im Bereich Einzelanfertigungen und Sonderprofile für den Bau- und Industriebedarf erarbeiten. Die Verarbeitung und Veredelung von Douglasien- und Fichtenholz im Betrieb erledigt heutzutage primär ein automatisierter Maschinenpark. Obwohl das Wasserkraftwerk später nur mehr einen Teil des betrieblichen Strombedarfs abdecken konnte, sprachen laut Martin Benz mehrere Punkte für eine grundlegende Erneuerung

der in die Jahre gekommenen Anlage: Beispielsweise die bestehende Infrastruktur der Wasserbauanlage – Wehr, Einlaufkanal inklusive Rechen, Maschinenhaus mit Auslaufkanal – die ohne größere Umbauten weitergenutzt werden konnten. Außerdem hatten die Betreiber von der Bundesnetzagentur die Bestätigung eingeholt, dass die Stromproduktion des Kraftwerks infolge einer erzielten Leistungssteigerung eine 20-jährige tarifliche Vergütungszulage erhalten würde. Zusätzlich hatte sich die Deutsche Bahn (DB) bereiterklärt, den Bau und die Kosten eines Fischaufstiegs an der Wehranlage zu übernehmen. „Mit diesem Angebot kommt die DB ihren gesetzlichen Verpflichtung nach, im Zuge des Foto: Benz

Das eigene Wasserkraftwerk des bald 200 Jahre in Familienbesitz stehenden Hobelwerks der Alois Benz GmbH in der Kreisstadt Lahr/Schwarzwald wurde im Vorjahr grundlegend erneuert. Aufgrund diverser Schäden und betrieblicher Mängel, die zuletzt ein zu hohes Ausmaß an pflege- und überwachungstechnischem Aufwand erreicht hatten, entschieden sich die Betreiber zu einer umfassenden Modernisierung. Bereits Ende 2017 war der Kraftwerks einlauf mit einem vollautomatischen Rechenreiniger ausgerüstet worden, 2018 folgte schließlich die Modernisierung der gesamten Technik im Krafthaus. Wie bei der Elektrifizierung der Anlage im Jahr 1957 wurde erneut eine bekannt zuverlässige Durchströmturbine des Traditionsherstellers Ossberger installiert, zusätzlich lieferten das Unternehmen aus dem mittelfränkischen Weißenburg die komplette elektrische und stahlwasserbauliche Ausstattung.

Eindruck von der Turbinenmontage im August 2018

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Technische Daten

Bei vollem Wasserdargebot erreicht die Ossberger-Turbine eine Engpassleistung von 51 kW, darüber hinaus kann die Maschine ihre Stärken vor allem bei variierenden Zuflussbedingungen unter Beweis stellen.

• Ausbauwassermenge: 1.900 l/s • Bruttofallhöhe: ca. 3,4 m • Turbine: Durchström • Drehzahl: 105 U/min • Engpassleistung: 51 kW • Generator: Asynchron • Drehzahl: 1.008 U/min • Regelarbeitsvermögen: ca. 125.000 kWh/a

Foto: Ossberger Foto: Ossberger

• Hersteller: Ossberger

Schienennetzausbaus bundesweit für ökologischen Ausgleichsmaßnahmen zu sorgen“, erklärt Martin Benz und weist darauf hin, dass es für die Betreiber sehr schwierig gewesen wäre, die Kosten für die ohnehin anstehende Errichtung eines Fischaufstiegs selbst zu tragen. OSSBERGER LIEFERTE KOMPLETTPAKET Die technische Kompletterneuerung des Kraftwerks startete Ende 2017 mit dem Einbau eines hydraulischen Knickarm-Rechenreinigers am Einlaufbereich. Anstelle des alten Rechenreinigers, der bei hohem Geschwemmselaufkommen in der Regel im Zweistundentakt händisch bedient werden musste, sorgt die nun pegelgeregelte Maschine rund um die Uhr für optimale Zuflussbedingungen. Benz betont, dass bereits mit dem Einbau des vollautomatischen Rechenreinigers eine wesentliche Leistungssteigerung erzielt werden konnte. Der erbrachte Leistungsnachweis führte dazu, dass die Bundesnetzagentur bereits zu Jahresbeginn 2018 die fixe Zusage für den geförderten Stromtarif erteilte. In den Sommermonaten folgten schließlich die Umbauarbeiten im Krafthaus, nach der von den Betreibern selbst durchgeführten Demontage des alten Maschinensatzes wurde Ende August bereits die neue Turbine installiert. Wie zuvor setzen die Betreiber zur Stromerzeugung auf eine Durchströmturbine des Traditionsherstellers Ossberger, mit der das jahreszeitlich bedingt schwankende Wasserdargebot der Schutter optimal verwertet werden kann. Neben dem für eine Ausbauwassermenge von 1,9 m³/s und eine Bruttofallhöhe von 3,4 m ausgelegten Querströmer lieferten die Mittelfranken auch die gesamte Elektro- und Leittechnik sowie die Stahlwasserbaukomponenten. Die Umbauten im Krafthaus konnten innerhalb weniger Wochen abgeschlossen werden, bereits im September des Vorjahres erzeugte der neue Maschinensatz Strom.

betrieblicher Hinsicht sorgt die mittels Getriebelösung ausgeführte Verbindung zwischen Turbinenwelle und Asynchron-Generator für eine enorme Verbesserung im Vergleich zum Altbestand. Früher erfolgte die Übersetzung zwischen langsam laufender Turbine und schnell drehendem Generator durch zwei unterschiedlich große Riemenscheiben und einem Keilriemen, der infolge von Leckagen an der Turbine immer wieder aus seinen Führungen gesprungen ist. Diese Problematik gehört nun endgültig der Vergangenheit an, die mit 105 U/min drehende Turbine und der auf 1.008 U/min ausgelegte Energiewandler können seit dem Umbau bei sämtlichen Betriebszuständen ungestört produzieren. TOPZUSTAND VOR DEM BETRIEBSJUBILÄUM HERGESTELLT Technisch gesehen ist die umfassende Erneuerung des Kraftwerks Benz II seit über einem Jahr abgeschlossen. Um die Anlage auch ökologisch in Bestzustand zu bringen, starteten diesen Herbst die Bauarbeiten zur Herstellung der Fischaufstiegshilfe an der Wehranlage. Noch vor dem kommenden Jahreswechsel soll die aus Betonelementen als Vertical-Slot-Fischpass ausgeführte Wanderhilfe fertiggestellt werden. Martin Benz zeigt sich sehr zufrieden mit dem rundum erneuerten Eigenkraftwerk, dessen jährliches Regelarbeitsvermögen nun im Bereich von rund 125.000 kWh liegt. Der erzeugte Strom, mit dem umgerechnet der durchschnittliche Jahresbedarf von 30 bis 40 Haushalten abgedeckt werden kann, wird den betrieblichen Anforderungen entsprechend zur Eigenversorgung des Hobelwerks verwendet oder direkt ins öffentliche Netz eingespeist. In energietechnischer Hinsicht hat die Familie Benz ihr Traditionskraftwerk für das bald anstehende 200-jährige Betriebsjubiläum schon heute in Topzustand versetzt.

OPTIMIERUNGEN IN ALLEN BEREICHEN Die dank automatischem Rechenreiniger markant optimierten Zuflussbedingungen und die elektromechanische Modernisierung im Krafthaus führten zu einer beträchtlichen Steigerung der Turbinen-Engpassleistung. Hatte die alte Maschine, deren Saugrohr aufgrund von massiven Rostschäden schon seit rund 15 Jahren nicht mehr existent war, früher maximal 36 kW Leistung geschafft, können mit der neuen Ossberger-Turbine bei vollem Wasserdargebot nun 51 kW Engpassleistung erreicht werden. Ihre konstruktionsbedingten Stärken zeigt die Durchströmturbine vor allem in Teillastbereich, wodurch eine konstant effektive Stromproduktion gewährleistet wird. Möglich macht dies das trommelförmige Laufrad, das aus zwei separaten Zellen aufgebaut ist. Die beiden Zellen werden unabhängig voneinander vom verfügbaren Triebwasser beaufschlagt und halten somit die Stromproduktion auch bei stark verringertem Zufluss aufrecht. In

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Der Revitalisierungsauftrag brachte aufwändige logistische Maßnahmen zum Ein- und Ausbringen der tonnenschweren Turbinen-Antriebsstränge mit sich.

Fotos: GLOBAL Hydro Energy

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SLOWENISCHES KRAFTWERK PLAVE 1 FÜR 80-JÄHRIGES JUBILÄUM IN TOPZUSTAND Zweimal großer Service hieß es unlängst für die Kaplan-Turbinen des 1940 erstmals in Betrieb genommenen Soča-Kraftwerks Plave 1 in Slowenien. Bei dem im Vorjahr abgeschlossenen Refurbishment-Projekt sorgte der oberösterreichische Wasserkraftexperte GLOBAL Hydro Energy für eine umfassende Revitalisierung der auf jeweils 40,3 m³/s ausgelegten Kaplan-Schacht-Turbinen. Im Kern drehte sich der Auftrag um die grundlegende Erneuerung der nach fast 80 Jahren Dauerrotation entsprechend abgenutzten Turbinenwellen und Laufräder. Zusätzlich wurden die Leitapparate auf Vordermann gebracht und verschiedene technische Hilfssysteme optimiert. Die Revitalisierung der Großturbinen mit einer Engpassleistung von jeweils 6.700 kW erforderte gleichermaßen technisches Know-how und viel Fingerspitzengefühl, um die tonnenschweren Komponenten ohne Beschädigung fachgerecht aus- und wieder einzubauen.

ie Soča, im Italienischen Isonzo genannt, zählt zu den größten Wasserstraßen Sloweniens und ist historisch interessierten Zeitgenossen wohl am ehesten durch die insgesamt zwölf Isonzoschlachten während des 1. Weltkriegs ein Begriff. Rund drei Viertel der insgesamt 140 km langen Soča befinden sich auf slowenischem Territorium, auf seinem letzten Viertel durchquert der Fluss die norditalienische Region Friaul, bevor er schließlich südlich von Monfalcone in den Golf von Triest mündet. Das milde Klima des sich Richtung Mittelmeer öffnenden Soča-Tals und das glasklare Wasser machen die Flussregion zu einem beliebten Ziel für Freizeit- und Wanderaktivitäten. Darüber

Die Leitapparate der doppeltregulierten Maschinen wurden nach der Demontage in Oberösterreich saniert.

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An den direkt gekoppelten Synchron-Generatoren wurden im Zuge der Revitalisierung neue Erregersysteme eingebaut.

hinaus dient das Gewässer seit vielen Jahren als natürliche Ressource zur hydroenergetischen Stromgewinnung. Die Gesellschaft Soške elektrarne Nova Gorica d.o.o. (SENG), Teil der slowenischen Unternehmensgruppe Holding Slovenske elektrarne d.o.o. (HSE), nutzt die Soča an insgesamt sechs Kraftwerksstufen für die Gewinnung von sauberem Strom. Die Muttergesellschaft HSE zählt zu den wichtigsten Energieversorger des Landes. Fast zwei Drittel des Strombedarfs des zwei Millionen Einwohner-Landes werden jährlich von der HSE-Gruppe bereitgestellt, rund 80 Prozent des gelieferten Stroms werden aus erneuerbaren Ressourcen – hauptsächlich Wasserkraft – in Slowenien erzeugt. KRAFTWERK PLAVE 1 SEIT 1940 IN BETRIEB Die sechs Großkraftwerke der SENG an der Soča, darunter das erst 2009 fertig gestellte 185 MW-Pumpspeicherkraft Avče, tragen einen wesentlichen Anteil zur HSE-Gesamtproduktion bei. Das 1939 fertig gestellte Kraftwerk Doblar 1 ist das älteste SENGKraftwerk an der Soča, 2014 wurde dieses nach einer Generalsanierung neu in Betrieb genommen. Wenig später nahm die Betreibergesellschaft 2017 die Revitalisierung des nur ein Jahre jüngeren Kraftwerks Plave 1 auf dem Gebiet der Gemeinde Kanal ob Soči in Angriff. Bei Plave 1 handelt es sich um eine 1940 erstmals in Betrieb genommene Anlage unweit der italienischen Grenze. Die beiden baugleichen Kaplan-Schacht-Turbinen des Traditions kraftwerks werden durch einen über 6,5 km langen Stollen mit Triebwasser versorgt, bei vollem Wasserdargebot erreichen die Turbinen eine gemeinsame Engpassleistung von rund 13,4 MW. Aufgrund diverser Schäden und Abnützungen am elektromaschinellen Bestand, der immer wieder zu Betriebsausfällen führte, hatte der Betreiber 2016 eine umfassende Generalsanierung in Auftrag gegeben. Dabei sollten unter ande-

Die Turbinenwellen wurden neu ausgeführt, die Laufräder erhielten jeweils ein Generalservice.

rem die direkt in vertikaler Richtung mit den Turbinen gekoppelten Synchron-Generatoren mit neuen Erregersystemen ausgestattet werden. Im Zuge der Ausschreibung erhielt der renommierte Branchenexperte GLOBAL Hydro Energy aus Oberösterreich den Zuschlag für die Generalsanierung der Turbinen. Die vor allem international aktiven Mühlviertler, die in den vergangenen Jahrzehnten eine Vielzahl von Kraftwerken im gesamten süd- und südosteuropäischen mit ihren leistungsstarken Stromerzeugern ausgestattet haben, konnten bei dem Auftrag ihre Refurbishment-Kompetenz voll unter Beweis stellen. Demontage eines 5-flügeligen Läufers

MASCHINEN IN TOPZUSTAND GEBRACHT Durchgeführt wurde der Hauptteil des Sanierungseinsatzes am GLOBAL Hydro Energy- Firmensitz im oberösterreichischen Niederranna – erst 2018 wurden die Produktionsflächen des Mühlviertler Vorzeigebetriebs um eine modern ausgestattete Fertigungshalle erweitert. Die Inspektionen und entsprechende Bearbeitungen von fix einbetonierten Kom-

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MILLIMETERARBEIT BEI DER MONTAGE Daniel Altendorfer, Teamleiter der Refurbishment-Abteilung bei GLOBAL Hydro Energy weist darauf hin, dass der erste Auftrag für die Betreibergesellschaft SENG definitiv kein 0815-Projekt darstellte: „In Sachen Leistung sowie den Bauteil-Abmessungen zählte der Auftrag für das Kraftwerk Plave 1 zu unseren bislang größten Kaplan-Sanierungen, technisches Know-how und vorausschauendes Projektmanagement waren dabei gleichermaßen gefragt.“ Mit der Demontage des ersten Generators ging das Projekt im Frühjahr 2017 schließlich in die Umsetzungsphase über. Um den Produktionsausfall des Kraftwerks möglichst gering zu halten, wurden die Maschinensätze jeweils einzeln revitalisiert. Altendorfer betont, dass die Abmessungen und das Gewicht der jeweils überlangen Turbinen-Antriebsstränge ein Höchstmaß an Fingerspitzengefühl bei der Demontage und dem Wiedereinbau erforderte. Weder die Maschine noch die umliegende Gebäudeinfrastruktur durften beim Bewegen der tonnenschweren Komponenten in Mitleidenschaft gezogen werden. Zum Ein-und Ausheben der Wellen und den direkt gekoppelten Laufrädern diente ein vorhandener Hallenkran, nach dem Umlegen in die horizontale Position mussten die Bauteile noch über den engen Zufahrts tunnel aus dem kavernenartigen Gebäude befördert werden, das Prozedere wiederholte sich in verkehrter Abfolge bei der Neumontage.

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Projekte

Bei der Inspektion in der GLOBAL Hydro-Werkstätte zeigte sich das ganze Ausmaß der Laufradabnützungen. Mit fachgerechtem Ausschleifen, Verschweißen und Polieren wurden die im Betrieb hochbeanspruchten Bauteile wieder in Topzustand versetzt.

die Wiederinbetriebnahme des zweiten Maschinensatzes erfolgte in den Frühlingsmonaten 2018. Daniel Altendorfer weist darauf hin, dass mit den durchgeführten Maßnahmen eine Vielzahl von Verbesserungen erzielt wurden. In technischer Hinsicht wurden die Turbinen wieder in Topzustand versetzt, wovon gleichermaßen die Laufruhe und die Effizienz der Stromproduktion merklich profitieren. Ungeplante Kraftwerksstillstände aufgrund von technischen Gebrechen an den Maschinensätzen gehören nun der Vergangenheit an. i

ponenten erfolgte direkt vor Ort im Krafthaus. Beim Antriebsstrang konzentrierten sich die Arbeiten auf die fachgerechte Instandsetzung der Laufräder, die Turbinenwellen hingegen wurden zur Gänze neu ausgeführt. Die mit einem Durchmesser von 2.500 mm hergestellten Kaplan-Läufer waren nach fast 80-jährigem Dauerbetrieb entsprechend

Umfassend saniertes Laufrad beim Wiedereinbau

abgenützt, Kavitation und natürlicher Materialabrieb hatten der Einsatzzeit entsprechende Spuren hinterlassen. Dies zeigte sich deutlich an den Spaltmaßen der Laufradschaufeln, an denen die konstruktionsbedingten Toleranzen bereits weit überschritten waren. Durch fachgerechtes Ausschleifen, Verschweißen und Polieren wurden die in jeweils 5-flügeliger Ausführung gefertigten Laufräder wieder in hervorragenden Zustand gebracht. Aufgrund der vergleichsweise niedrigen Fallhöhe und Sedimentfracht am Kraftwerksstandort konnte auf das Auftragen einer Laufrad-Schutzbeschichtung verzichtet werden, bemerkt Altendorfer. Das Zusammen fügen der neuen Turbinenwellen mit den rundum erneuerten Läufern sowie die umfangreiche Sanierung der Leitapparate der beiden doppeltregulierten Maschinen wurden ebenfalls in Oberösterreich erledigt. HILFSSYSTEME REVITALISIERT Neben der Erneuerung der Turbinen-Antriebsstränge beinhaltete der Auftrag außerdem die Sanierung verschiedener Hilfssysteme sowie die Neuausführung der gesamten Turbinen-Hydraulikverrohrung. Die Arbeiten an den Sekundärsystemen erfolgten primär vor Ort, für zukünftige Wartungen und Revisionseinsätze lieferte GLOBAL Hydro Energy darüber hinaus Spezial-Montagewerkzeug und verschiedene Ersatzteile. Abgesehen von der Erneuerung der Maschinensätze investierten die Betreiber im Bereich Stahl wasserbau auch in die Anschaffung neuer Überlaufschützen. In Summe dauerte die von den beteiligten Unternehmen etappenweise durch geführte Großrevision rund ein Jahr,

REFURBISHMENT ZUKÜNFTIG NOCH WICHTIGER Dank der Generalsanierung kann das Kraftwerk Plave 1 sein 80. Betriebsjubiläum im kommenden Jahr bei bester technischer „Gesundheit“ begehen. „Das Projekt Plave 1 war in mehrerlei Hinsicht interessant und heraufordernd zugleich, bei der Umsetzung konnten wir unser Know-how im Revitalisierungsbereich erweitern und vertiefen“, resümiert Altendorfer rückblickend und weist ergänzend darauf hin, dass das Thema Refurbishment bei GLOBAL Hydro Energy zukünftig eine noch wichtigere Rolle spielen wird. Bereits im vergangenen Jahr wurde die vormals im Bereich „Customer Service“ angesiedelte Refurbishment-Abteilung unternehmensintern auf eigene Beine gestellt. Zukünftig soll das bereits seit der Unternehmensgründung zum Leistungsangebot zählende Refurbishment-Programm noch stärker in den Vordergrund rücken. Den Schwerpunkt legt GLOBAL Hydro dabei auf eine am Kunden orientierte Optimierung zwischen Neufertigung, Reparatur und dem Erhalt von gebrauchten Anlagenelementen als Ersatzteile. i

Technische Daten • Erstinbetriebnahme: 1940 • Ausbauwassermenge: 80,6 m3/s • Bruttofallhöhe: 29 m • Druckleitung: ca. 6.540 m • Ø Druckrohre: DN6300 • Turbinen: 2 x Kaplan-Schacht • Ø Laufrad: 2 x 2.500 mm • Drehzahl: 2 x 300 U/min • Engpassleistung: 2 x 6.700 kW • Refurbish. Turbinen: GLOBAL Hydro Energy • Generatoren: 2 x Synchron • Drehzahl: 2 x 300 U/min • Durchschn. Jahresarbeit: ca. 80 GWh

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Alle drei neuen Kraftwerke des EW Mels wurden von Rittmeyer mit modernster Steuerungstechnik ausgerüstet. Leittechnisch wurden sie über einen LWLRing verbunden, der eine sehr flache Bedienebenenhierarchie ermöglicht. Seit Dezember 2018 sind die Kraftwerke nun in Betrieb – und die Betriebserfahrungen aus den ersten 10 Monaten sind mehr als überzeugend.

RICHTUNGSWEISENDES LEITTECHNIKKONZEPT VERKNÜPFT NEUE KRAFTWERKE IN MELS Mit gleich drei neuen Kleinkraftwerken investierte das Ostschweizer EW-Mels zuletzt massiv in den Ausbau seiner Erzeugungskapazitäten. Konkret wurden zwei kleinere Anlagen als Oberlieger zum Traditionskraftwerk Plons errichtet, während die letztgenannte Anlage komplett erneuert und auf 7,2 MW Engpassleistung erweitert wurde. Spezielles Augenmerk legten die Betreiber dabei auf ein modernes Leittechnikkonzept, das maximale Kommunikations- und Steuerungsmöglichkeiten gewährleisten sollte. Die Antwort darauf lieferte der Branchenexperte Rittmeyer. Den Leittechnik-Experten aus Baar gelang es letztlich mit einem Konzept zu überzeugen, dessen Basis ein großer LWL-Ring darstellt. Dieser Ring gewährleistet nun eine flache hierarchische Bedienebene, sodass eine vollständige Bedienung aller Anlagenkomponenten von allen Standorten möglich wurde.

eit 1954 versorgt das EW Mels die gleichnamige Gemeinde mit Strom. Heute sind es etwa 8.550 Einwohner, die am Netz des EWM angeschlossen sind. Neben der Stromversorgung stellt das Unternehmen seinen Kunden auch Trink- und Löschwasser sowie Kabel-TV und Internet zur Verfügung. „Mit dem Wasser aus dem Chapfensee, der Seez und unseren Trinkwasserversorgungsleitungen produzieren wir Strom, der die Ressourcen unserer Umwelt schont sowie schnell und einfach verfügbar ist. Wasserkraft ist erneuerbar, natürlich und sauber. Sie steht im ökologischen Vergleich zu andern Stromerzeugungsarten weit vorne“, argumentiert der Geschäftsleiter des EW Mels, Erich Riget, warum man seit Jahrzehnten auf die Wasserkraft setzt. Neben dem Traditionskraftwerk Tobel und den Trinkwasserkraftwerken Mühleboden und Vorderberg betreibt das EWM auch das Speicherkraftwerk Plons, das in den Jahren 1946 bis 1947 er-

richtet worden ist. Das Kraftwerk nutzt dabei die Speicherkapazität des Chapfensees von 430.000 m3 sowie die natürliche Gefällestufe von circa 550 m zwischen dem künstlich angelegten See auf 1.030 m Seehöhe und dem Maschinenhaus. Das Chapfenseegebiet ist ein Naturschutzgebiet von nationaler Bedeutung, es gilt als Naturjuwel mit besonderer Fauna und Flora. Als Erholungsgebiet lockt es zahlreiche Besucher zum Wandern, zur Erholung und zum Verweilen an. Mit dem Bau der Stauanlage in den Vierzigerjahren ist der See geschaffen worden. KRAFTWERKSLEISTUNG MASSIV ERHÖHT In den vergangenen beiden Jahren wurde nun das Kraftwerk Plons vollständig erneuert und dabei massiv ausgebaut. Die Engpassleistung konnte von 4,5 MW auf nunmehr 7,2 MW gesteigert werden. Nahezu zeitgleich machte sich das EW Mels an die Errichtung von zwei nagelneuen Oberlieger-Anlagen.

Zum einen konnte durch den Bau des Kraftwerks Chapfensee nun eine bislang brachliegende Gefällsstrecke von 30 m oberhalb des Chapfensees hydroelektrisch genutzt werden. Zum anderen wurde mit dem Kraftwerk Weissenstein, das sein Triebwasser aus der Fassung Mädems bezieht, ein weiteres Wasserkraftwerk realisiert. Beide Anlagen leiten das turbinierte Wasser in den Chapfensee, der das leistungsstarke Kraftwerk Plons mit Triebwasser versorgt. Während im Kraftwerk Weissenstein eine 2-düsige Peltonturbine aus dem Hause Andritz für eine Nennleistung von 650 kW sorgt, wurde im Kraftwerk Chapfensee eine Durchströmturbine vom Fabrikat WKV mit 450 kW Leistung installiert. Beim Ausgleichsbecken Mädems, wo das Wasser für das Kraftwerk Weissenstein entnommen wird, handelt es sich um einen auf 1.655 m Seehöhe gelegenen Speicher mit 500 m3 Fassungsvermögen. Hierin gelangt das Überwasser aus höher gelegenen Trink-

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Technik

Das neue Kraftwerk Weissenstein nutzt das Wasser aus dem Ausgleichsbecken Mädems. Der installierte Maschinensatz ist auf 650 kW Leistung ausgelegt.

wasserquellen. Alle drei neuen Maschinen nahmen zwischen Oktober und Dezember letzten Jahres ihren Betrieb auf.

Foto: Rittmeyer AG

LWL-RING ALS FUNDAMENT Ein ganz wesentlicher Stellenwert kam in dem Projekt der Steuerungs- und Leittechnik zu, die nach absolut modernsten Kriterien und den individuellen Vorstellungen der Betreiber konzipiert werden sollte. Dabei gelang es dem Branchenexperten Rittmeyer mit einer Idee zu punkten, die dem Wunschbild des EW Mels am nächsten kam. „Das architektonische Fundament unseres Leittechnikkonzeptes bildet ein großer 1-Gigabit-LWLRing, in dem alle Gewerke und Komponenten dieser Kraftwerksgruppe eingebunden werden sollten. Darauf aufbauend entwickelten

wir ein Bedienkonzept, das im Gegensatz zu vielen anderen in den letzten Jahren realisierten Projekten von unterschiedlichen hierarchischen Bedienebenen absah. Das ermöglichte, dass man auf diese Weise wunschgemäß von jedem Ort aus alles bedienen, abfragen, steuern und regeln kann“, erklärt der Projektleiter aus dem Hause Rittmeyer, Michael Gasser. Nachdem die Firma Rittmeyer den Zuschlag für die gesamte leit- und steuerungstechnische Ausrüstung der Kraftwerke erhalten hatte, wurde es im Sommer 2017 in sämtliche Planungen miteingebunden – um die Idee letztlich in ein funktionelles System umzusetzen. Im Februar 2018 wurde der Vertrag über die Ausrüstung der Leittechnik zwischen den beiden Projektpartnern unterzeichnet. Damit blieben den Ingenieuren von Rittmeyer knappe zehn Monate, um ein komplexes Steuerungs- und Leittechniksystem zu implementieren. „Das war durchaus sportlich“, blickt Michael Gasser zurück.

FLACHE HIERARCHIE IM TREND DER ZEIT Konkret sah das Konzept vor, dass in der Zentrale des Traditionskraftwerks Plons ein RITOP Server installiert wurde. An allen anderen Außenstationen sowie einmal im Betriebsgebäude wurden in Abstimmung mit dem Betreiber fünf RITOP Clients eingebaut. Damit war bereits die Grundlage dafür gelegt, dass man eine möglichst flache hierarchische Architektur schafft – und somit die Bedienung aller Gewerke von überall erfolgen kann. Dies setzt natürlich eine hohe Verfügbarkeit der einzelnen Komponenten voraus. Dennoch scheint der allgemeine Trend in diese Richtung zu weisen. Michael Gasser: „Früher waren die Konzepte noch sehr stark davon geprägt, dass man vor Ort unterschiedliche Bedienebenen hat – nicht zuletzt, um sich nicht wechselseitig zu beeinflussen. Doch heute geht der Trend eher in die Richtung, dass man alles von überall sehr einfach bedienen möchte. Und das war auch bei den

Foto: Glanzer

5 Gewerke sind mit RITOP Clients ausgerüstet. Damit lassen sich alle Anlagenteile von überall steuern.

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In nur zehn Monaten gelang es dem Team von Rittmeyer, die komplette Steuerungs- und Leittechnik zu installieren und die drei Anlagen ans Netz zu bringen.

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Über die Messstation Risonic Modular wird die Druckrohrleitung überwacht. Mittels Durchflussdifferenz können damit Leckagen detektiert werden.

Vorstellungen des EW Mels nicht anders.“ Das bestätigt auch Erich Riget, seines Zeichens Geschäftsleiter des EW Mels: „Uns war wichtig, dass das neue Leitsystem möglichst einfach und funktionell ist – und diese Vorgabe hat die Firma Rittmeyer sehr gut umgesetzt.“ Doch was passiert, wenn die Leittechnik einmal ausfällt? Auch auf diese Frage mussten die Ingenieure von Rittmeyer eine Antwort liefern. „Wenn die Verbindung vom RITOP Server im Betriebsgebäude des KW Plons zum Kraftwerk Chapfensee oder dem Kraftwerk Weissenstein abreißen sollte, dann kann man natürlich von außen keine Sollwerte mehr einstellen. Dies funktioniert ja alles über den Server. Daher haben wir für diese kleinen Kraftwerke jeweils eine Rückfallebene eingebaut. Dadurch kann man die beiden Maschinen auch ohne externe Verbindung stoppen und starten“, so der Projektleiter. Jedes einzelne Kraftwerk verfügt über eine Notbedienung mit Taster, das KW Plons hat ein Touch-Panel.

Durch den Umstand, dass Rittmeyer die gesamte Leit- und Steuerungstechnik aus einer Hand lieferte, konnten allfällige Schnittstellenprobleme von vornherein vermieden werden.

die Pegelregelung. „Wir hatten schon den alten Bewirtschaftungsregler geliefert, mit dem die Betreiber in Mels schon früher sehr zufrieden waren. Die neue Wasserhausautomatik bietet heute noch mehr Features. Unter anderem ermöglicht sie Spitzenabdeckung, Blockleistung sowie die Pegelregelungen“, so Michael Gasser. Die Betreiber vom EW Mels konnten dabei gerade dem Argument „Schnittstellenvermeidung“ einiges abgewinnen, wie Erich Riget bestätigt: „Ein System für viele Gewerke bringt natürlich den Vorteil mit sich, dass wir keine Schnittstellenprobleme haben. Eine Schnittstelle ist im Grunde das schwächste Glied der Kette. Es ist natürlich auch viel einfacher in Hinblick auf den Service, das Handling, oder die Ausbildung, wenn man das System aus einer Hand erhält.“ Spezielle Anforderungen brachte das Kraftwerk Plons mit sich, das inselbetriebsfähig ausgeführt werden sollte. Von steuerungstechnischer Seite her schafft ein Touch-Panel die erforderliche Unabhängigkeit für die Notbedienung. „Hier kann man unabhängig vom Leitsystem direkt auf die Prozessstation zugreifen und sehr viel steuern und bedienen“, erklärt Michael Gasser. Der Steuerung am Touch-Panel liegt ein kleiner Webserver zugrunde, der sich über den Chrome Browser bedienen lässt. „Die Funktion der Inselbetriebsfähigkeit hatte für uns durchaus hohen Stellenwert, auch wenn man deren Bedeutung zumeist erst dann zu schätzen weiß, wenn man sie braucht. Ich halte die Möglichkeit der dezentralen Notversorgung aber für eine zukunftsgerichtete Perspektive“, so der Geschäftsführer des EW Mels.

RITOP Grafik: Rittmeyer

SCHNITTSTELLEN ALS SCHWÄCHSTES GLIED DER KETTE Neben dem Leittechnikkonzept lieferte das Technikunternehmen aus Baar auch die Maschinensteuerung für jedes Kraftwerk, die elektronischen Turbinenregler für das KW Chapfensee und das KW Plons, den elektrischen Schutz und die Synchronisierung, die Gleichstromverteilung und MCC für alle Aggregate sowie die Durchfluss- und Pegelmessungen inklusive der Druckrohrleitungsüberwachungen. Hinzu kam noch eine durchaus aufwändige Wasserhaushaltsautomatik und

Foto: Rittmeyer AG

Foto: Glanzer

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Technik

Einfachheit und Bedienerfreundlichkeit waren die zentralen Kriterien, nach denen Rittmeyer die Leittechnik für die neuen Kraftwerke des EW Mels entwickelte. Links im Bild: Die Übersicht über die neue 2-düsige Peltonturbine aus dem Hause WKV mit 7,2 MW Leistung im KW Plons in der RITOP-Darstellung. Rechts: Übersicht über die Apparatekammer.

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Die flache Bedienebenenstruktur bedeutet für den Betreiber, dass er sein Kraftwerk von überall aus umfassend bedienen kann. Dieses Konzept setzt dabei allerdings eine hohe Verfügbarkeit der Anlagenkomponenten voraus.

Der Chapfensee ist bei Wanderern und Naturliebhabern sehr beliebt.

RICHTUNGSWEISENDE ENTWICKLUNGEN Für den Kunden steht üblicherweise das Thema der Usability bzw. Bedienungsfreundlichkeit im Vordergrund. Aus diesem Grund legte man darauf bei Rittmeyer großes Augenmerk. Den größten Fortschritt gegenüber der Altanlage stellt dabei das neue Bedienebenenkonzept dar, das für die Spezialisten aus Baar so keineswegs Standard war. „Dieses Abweichen von den unterschiedlichen Bedienebenen, haben wir auf diese Weise noch nicht so oft umgesetzt. Es bietet aber für den Kunden deutliche Vorteile in Hinblick auf die Einfachheit

Foto: Rittmeyer AG

Der Speicher Chapfensee wurde durch zwei Staumauern in den 1940er Jahren angelegt. Er fasst rund 430.000 m3.

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und Möglichkeit, alle Gewerke von überall bedienen zu können“, sagt Michael Gasser. Erich Riget kann dem nur zustimmen und begrüßt vor allem die Bedienerfreundlichkeit des neuen Leitsystems: „Wir konnten mit unserer alten Steuerung auch sehr viel machen. Aber die neue ist definitiv bedienerfreundlicher. Ich finde, es ist eben der Lauf der Dinge, dass auch in diesem Bereich die Entwicklung voranschreitet.“ Für die Techniker von Rittmeyer hat das Projekt durchaus richtungsweisenden Charakter. Michael Gasser verweist darauf, dass man in absehbarer Zeit von den eigenen Betriebssystemen, auf denen der Betrieb der Clients beruht, abrücken könnte. „Früher hatten wir auf den Bedienstationen jeweils immer eigene Betriebssysteme installiert. In Zukunft können wir den Client auch über einen Chrome Webbrowser bedienen. Der RITOP Client stellt dabei einfach Sessions auf dem Webserver dar. Das bedeutet, dass man nicht mehr mit der lokalen Oberfläche bedient, sondern über den Webbrowser am Server. Das ist ein weiterer Schritt hin zu mehr Einfachheit. Praktisch hat es für den Kunden den Vorteil, dass Änderungen sofort überall in Echtzeit vollzogen werden, die an einer Station vorgenommen worden sind. Daher halten wir die Entwicklung des Konzepts mit einem zentralen RITOP System für durchaus wegweisend“, erklärt Michael Gasser abschließend. Anfang Dezember vergangenen Jahres ist das gesamte Steuerungssystem in Betrieb genommen worden. Die Betriebserfahrungen über die ersten zehn Monate bezeichnet der Betreibervertreter als sehr zufriedenstellend.

Foto: Rittmeyer AG

SAUBERE LÖSUNG FÜR DIE WEBCAMS Selbstverständlich ist die Anlage komplett fernsteuerbar. So ist etwa eine Störungsbehebung über den Fernzugriff auch von Zuhause aus möglich. Außerdem verfügt sie über moderne Webcams, die ebenfalls Rittmeyer geliefert hat. Dafür wurde ein V-LAN – also ein virtual LAN installiert, auf ein separates LWL-Netzwerk wurde verzichtet. Michael Gasser: „Wir haben das V-LAN aus den Switches ausgekoppelt und haben dann mit einem zweiten Internetkabel den Anschluss an die Clients hergestellt. Das ist möglich, weil jeder Client über zwei Internet-Karten verfügt. Es handelt sich somit um eine Hardware-Lösung, die eine saubere Trennung von Video-LAN und Prozess-LAN sicherstellt. Es wäre fahrlässig, die Daten aus den Cams auf das Prozess-LAN zu legen, auf diese Art wurde das einfach und effizient vermieden.“

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ne im .

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Für das neue Kraftwerk Mont Forchat im Aostatal lieferte Wild Metal einen Grizzly PROTEC Coanda-Rechen, der für eine wartungsfreundliche und zuverlässige Wasserentnahme auf rund 2.200 Meter sorgt.

Foto: Wild Metal

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GRIZZLY PROTEC BEWÄHRT SICH IN DER PRAXIS AUF 2.200 METER SEEHÖHE Anfang Dezember letzten Jahres ging mit dem Kraftwerk Mont Forchat ein weiteres Kleinwasserkraftwerk im Aostatal in Betrieb. Wie die rund 15 Kilometer entfernte „Schwesteranlage“ KW Arvier wurde es vom Ökostromunternehmen Eaux Valdotaines Srl. entwickelt und realisiert. Das maschinelle Herz der Anlage stellt eine 2-düsige Peltonturbine vom Fabrikat Troyer dar, die bei einer Fallhöhe von knapp 450 m rund 2,5 MW Leistung erreicht. Im Hinblick auf eine möglichst betriebssichere Wasserentnahme wurde am Fassungsbauwerk ein Coanda-Rechen vom Typ Grizzly PROTEC von der Firma Wild Metal aus Ratschings installiert. Er ist in der Lage, rund 1.000 Liter pro Sekunde aufzunehmen und bleibt dank seines patentierten Designs zum Großteil ohne äußeres Zutun automatisch frei von Laub, Steinen und anderem Geschwemmsel.

ahezu zeitgleich mit dem Kraftwerk Ar vier (siehe S. 26) errichteten die Öko strominvestoren von Eaux Valdotaines Srl. im selben Tal ein weiteres Kraftwerk. Rund 15 Kilometer Luftlinie entfernt entstand das Hochdruck-Kraftwerk Mont Forchat, das mit 2,5 MW zwar deutlich weniger Leistung als das erstgenannte aufweist, das aber eben falls so Einiges an baulichen Herausforderun gen mit sich brachte. Speziell die Bauarbeiten an der Wasserfassungen seien anspruchsvoll gewesen, erinnert sich der zuständige Planer Dr.-Ing. Alessandro Mosso: „Es wurden enor me Mengen an Fels abgeräumt, um das Quer bauwerk in den Torrente Mont Forchat zu bauen.“ Aufwändig gestaltete sich in der Folge auch die Verlegung der Druckrohrleitung. Es wurde eine Leitung aus duktilem Guss mit Zementummantelung vom Tiroler Traditions hersteller TRM DN600 unterirdisch durch teilweise sehr schwieriges Terrain und bei un angenehmen äußeren Bedingungen verlegt. Bereits im Mai 2017 startete das beauftragte Bauunternehmen mit den ersten Arbeiten.

Letztlich sollte sich das Projekt über zweiein halb Jahre erstrecken, bis die Anlage am 5. De zember 2018 erstmalig in Betrieb ging. Für die elektromaschinelle und steuerungstechnische Ausrüstung sorgte wie im Kraftwerk Arvier die Firma Troyer AG, die eine 2-düsige Peltontur bine lieferte, die bei einer Fallhöhe von 449 m auf eine Wassermenge von 630 l/s ausgelegt ist. Ihre Ausbauleistung liegt bei 2,5 MW. IDEAL FÜR HOCHGEBIRGS-FASSUNGEN Für die auf rund 2.200 m Seehöhe gelegene Wasserfassung bedurfte es einer dauerhaft funktionellen und zugleich stabilen Lösung, um eine möglichst hohe Verfügbarkeit der ge samten Anlage gewährleisten zu können. Aus diesem Grund entschieden sich die Betreiber für einen Coanda-Rechen vom Typ Grizzly PROTEC aus dem Hause Wild Metal. Dabei handelt es sich um patentiertes Coanda-Sys tem, das vorrangig für Gebirgsbäche mit gro ßer Geschiebeführung entwickelt wurde. Seine strömungsoptimierten Strangpressprofilstäbe, die in der Regel einen Abstand von 30 mm bis

50 mm aufweisen, halten das Geschiebe vom Feinsieb fern und bewahren es somit vor Be schädigungen. Außerdem leiten sie das Wasser von der Beschleunigungsplatte zum Feinsieb. Ein Verkeilen von Steinen und Gehölz wird durch die spezielle Anordnung der Rechenstä be weitgehend verhindert. Fische und kleinere Gewässerlebewesen zwischen 0,2 mm und 2 mm können je nach Spaltweite das Feinsieb problemlos überwinden und werden von der Strömung des Fließgewässers mitgenommen. Gleiches gilt auch für Laub, Baumnadeln, Moos und Ähnliches. Nur Partikel kleiner 0,2 mm bis 2 mm (je nach Spaltweite) können ins Triebwasser gelangen. Die Wartungsarbeiten an den Anlagen werden dadurch auf ein Mini mum reduziert. Der an der Fassung Mont Forchat installierte Grizzly PROTEC weist bei einer Gesamtbreite von xx m ein Schluckver mögen von 1.000 l/s auf. Ein zentraler Vorteil dieses Systems ist, dass die Fassung auch im Winter bei Eis und Schnee funktioniert – und somit ein ganzjähriger Kraftwerksbetrieb ge währleistet ist.

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is im Jänner 2017 die ersten Baumaßnahmen zur Errichtung des neuen Murkraftwerks in Graz beginnen konnten, sah sich das von der Energie Steiermark ins Leben gerufene Projekt mit erheblichen Widerständen konfrontiert. Das von Umwelt- und Bürgerinitiativen auf zahlreichen Ebenen bekämpfte Projekt führte auf kommunalpolitischer Ebene sogar zur Auflösung und Neuwahl des Grazer Gemeinderats. Trotz aller Widerstände erhielt das seit 2009 geplante Stadtkraftwerk, dessen ökologische Aspekte in einem rund vierjährigen Zeitraum von mehr als 50 Gutachtern und Umweltexperten, dem Umweltbundessenat und dem Verwaltungsgerichtshof intensiv geprüft wurde, 2014 die letztinstanzliche Bewilligung. Mit dem Neubau des Wasserkraftwerks kann gleichzeitig die Herstellung eines zentralen Speicherkanals realisiert werden, der die Wasserqualität der Mur stark verbessern wird. Aktuell gelangen aus dem Mischwasserkanalsystem der Stadt Graz (Regen und Abwasser werden gemeinsam in einem Kanal geführt) bei zu hohen Regenmengen ungeklärte Abwässer an verschiedenen Überlaufstellen in die Mur. Nach der Fertigstellung des Entlastungskanals soll diese Abwasserproblematik im Stadtgebiet südlich der Innenstadt beho-

Rund 80 Millionen Euro werden von den Eigentümern Energie Steiermark, Energie Graz und der Verbund AG in das Projekt Murkraftwerk Graz investiert. Die gesamte Stahlwasserbauausstattung wurde wie bei den 2012 und 2013 fertig gestellten Unterliegeranlagen Gössendorf und Kalsdorf von der Vorarlberger Künz GmbH ausgeführt.

ben sein. Darüber hinaus werden von der Energie Steiermark in ökologischer Hinsicht eine Vielzahl von Begleit- und Ausgleichsmaßnahmen im Rahmen des Kraftwerksbaus umgesetzt. Insgesamt 100 Punkte umfasst das gleichermaßen Mensch, Tier und Umwelt zugutekommende Maßnahmenpaket, das in anschaulicher Weise auf der Webseite – www.murkraftwerkgraz.at – abgerufen werden kann.

erstmals gemeinsam unter Volllast produzieren. Im Regeljahr wird das Kraftwerk zukünftig rund 82 GWh Ökoenergie produzieren, wodurch umgerechnet der Strombedarf von rund 20.000 Durchschnittshaushalten ab gedeckt wird. Beim Rundgang über das großflächige Baugebiet äußerte sich Energie Steiermark-Planungskoordinator Gunther Hohensinner-Berek, der die Entstehung des Murkraftwerks von Beginn an begleitet hat, durchwegs zufrieden mit dem Projektfortschritt: „Der Zeitplan konnte gut eingehalten werden. Bei Liefer- oder Montageverzögerungen halfen alle zusammen und reagierten flexibel. Von gefährlichen und zeitraubenden Hochwassersituationen während der Bauzeit sind wir glücklicherweise verschont geblieben.“ Hohensinner-Berek führt weiter aus, dass das neue Murkraftwerk mit Anfang Herbst in den Regelbetrieb übergegangen ist.

TURBINEN UNTER VOLLLAST Der Lokalaugenschein von zek Hydro in Graz-Puntigam am 9. September fiel mit einer erfreulichen Premiere für das neue Stadtkraftwerk zusammen. Dank ergiebiger nächtlicher Regenfälle konnten die beiden auf jeweils 100 m³/s Ausbauwassermenge sowie 8,85 MW Engpassleistung konzipierten Kaplan-Rohrturbinen von ANDRITZ Hydro

Foto: Energie Steiermark

Das Murkraftwerk Graz – als größtes Investment des Landes Steiermark – ist Anfang Oktober offiziell in Betrieb genommen worden. Etwas mehr als 2,5 Jahre nach Baustart produzierten die beiden auf insgesamt 200 m³/s Durchfluss ausgelegten Kaplan-Turbinen im September erstmals gemeinsam unter Volllast Ökostrom. Aktuell konzentrieren sich die Arbeiten auf die Fertigstellung des parallel zum Kraftwerksbau errichteten Speicherkanal, der eine erhebliche Entlastung des Grazer Abwassersystems mit sich bringen wird. Für den Vorarlberger Stahlwasserbauexperten Künz GmbH, der seit Jahrzehnten sämtliche leistungsstarken Kraftwerke an der Mur mit seinen hochwertigen Lösungen ausgestattet hat, ist der Auftrag indessen bereits abgeschlossen. Mitte September wurde das modulare Rechenreinigungssystems H1000 an die Betreiber übergeben, schon im August erfolgte die Endabnahme der hydromechanischen Stahlbauteile an der 3-feldrigen Wehranlage.

Foto: Energie Steiermark

MURKRAFTWERK GRAZ OFFIZIELL AM NETZ

Vogelperspektive auf die Baustelle im Süden von Graz, aufgenommen Mitte November 2018. Nach etwas mehr als 2,5 Jahren Bauzeit konnte das Kraftwerk im Herbst 2019 in den Regelbetrieb übergehen.

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Technik -Ausläufen, zwei vertikale Turbineneinlaufrechen (je LW 9,3 m x LH12,2 m) und eine Rechenreinigungsmaschine H1000 der neuesten Generation.

Foto: zek

Der auf Schienen fahrbare Rechenreiniger H1000 sorgt für optimale Zuflussbedingungen an den vertikalen Einlaufrechen (LW 9,3 m x LH 12,2 m). Seit der Markteinführung hat Künz sein Premium-Modell kontinuierlich weiterentwickelt, für das neue Murkraftwerk Graz wurde das Greifkonzept der Putzharke maßgeblich optimiert.

Stand Herbst 2019 konzentrieren sich die Arbeiten nun weiter auf die Fertigstellung des Entlastungs-Speicherkanals, die finalen Montage- und Gestaltungsarbeiten am Kraftwerk sowie die Umsetzung der ökologischen Maßnahmen im Projektgebiet. KÜNZ STATTETE NÄCHSTES MURKRAFTWERK AUS Wie bei den nur wenige Kilometer flussabwärts 2012 und 2013 in Betrieb genommenen Kraftwerken Gössendorf und Kalsdorf wurde der gesamte Stahlwasserbau des neuesten Murkraftwerks erneut vom Vorarlberger Traditionsbetrieb Künz GmbH ausgeführt. Künz-Projektleiter Walter Schönecker weist darauf hin, dass die wichtigste steirische Wasserstraße den Vorarlbergern seit vielen Jahren wohlbekannt ist, der erste Auftrag geht auf die 1980er-Jahre zurück, bis in die Gegenwart wurden eine Vielzahl von Murkraftwerken mit den bewährten Stahlwasserbaulösungen von Künz ausgerüstet. Das Stahlwasserbaulos für das Kraftwerk im Bezirk Puntigam gleicht

in mehrerlei Hinsicht den etwa 6,5 bzw. 8,2 km weiter südlich situierten Kraftwerken Gössendorf und Kalsdorf. Wie bei der Unterliegeranlage Gössendorf wurde auch das neueste Murkraftwerk mit drei Wehrfeldern ausgeführt, wobei im Hochwasserfall oder bei Revisions-und Wartungseinsätzen jeweils ein Wehrfeld als Reserve bereitsteht. Dank der identischen lichten Weiten der Wehrfelder in Graz-Puntigam, Gössendorf und Kalsdorf ersparten sich die Betreiber einen kompletten Satz an Revisionsverschlüssen für den Neubau. Die in zweifacher Ausführung vorhandenen Dammbalkensets der beiden Unterliegerkraftwerke können direkt beim neuen Kraftwerk eingesetzt werden. Grundsätzlich bestand der Künz-Lieferumfang für die neue Anlage aus drei Wehrsegmenten mit aufgesetzten Klappen (je LW 15,5 x LH 8,7 m), hydraulischem Antrieb mittels Aggregat im Krafthaus, jeweils drei Armierungen für die Ober- und Unterwasserdammbalken, jeweils zwei Armierungen bei den Turbinenein- und

Drei Wehrsegmente mit aufgesetzter Klappe (LW 15,5 x LH 8,7 m inkl. Panzerung) sorgen gleichermaßen für das Aufstauen der Mur und die sichere Hochwasserabfuhr.

BEWÄHRTE TECHNIK MIT OPTIMIERUNGEN IM DETAIL Schönecker betont, dass das Projekt grundsätzlich in enger Abstimmung mit der Energie Steiermark entwickelt und durchgeführt wurde. „Im Vergleich zu den Kraftwerken Gössendorf und Kalsdorf konnten mehrere technisch-bauliche Details optimiert werden, wodurch sowohl Kosten minimiert als auch die Wartungsfreundlichkeit verbessert wurde. Beispielsweise wurde die Zustiegsmöglichkeit in den Segmentkasten des Wehrsegments nicht mehr durch einen baulich aufwändigen Schacht im Betonpfeiler, sondern durch eine Leiter von außen hergestellt. Die Hydraulikund Elektroverrohrungen, die sich in Gössendorf und Kalsdorf ebenfalls in eigenen Schächten befinden, wurden in Puntigam entlang der Wehrbrücke geführt, wodurch bei Wartungen oder Revisionen bessere Zugänglichkeit gegeben ist. Weiteres Optimierungspotential wurde von Künz bei der Materialauswahl der Dammbalken-Armierungen identifiziert. Anstelle von sogenannten Schwarz- Weiß-Verbindungen, an denen im Zuge von unvermeidlichen Betriebs-Abnützungen Korrosion entstehen kann, wurden die Armierungen nun zur Gänze aus rostfreiem Edelstahl gefertigt. Bei den vertikalen Einlaufrechen vor den Turbinen wurde laut Schönecker aus guten Gründen auf die Korrosions-Konservierung verzichtet: „Da unter Wasser befindlicher Stahl ohne Luftkontakt nur äußerst langsam bzw. gar nicht rostet und Rechenstäbe durch mechanischen Abrieb automatisch innerhalb kurzer Zeit rund die Hälfte ihrer Korrosionsbeschichtung verlieren, haben wir uns in Absprache mit der

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 200 m3/s • Bruttofallhöhe: ca. 9,65 m • Turbinen: 2 x Kaplan-Rohrturbine • Drehzahl: 3 x 150 U/min • Engpassleistung: 2 x 8,85 MW • Hersteller: ANDRITZ Hydro • Regelarbeitsvermögen: ca 82,2 GWh/a • Stahlwasserbau: Künz GmbH -> Auszug -> • 3 x Wehrsegmente mit aufgesetzter Klappe: LW 15,5 x LH 8,7 m inkl. Panzerungen

Foto: Künz

• Hydraulischer Antrieb - Aggregat im Krafthaus Verrohrung über Wehrbrücken

• 2 x Turbineneinlaufrechen: LW 9,3 x LH 12,2 m • 1 x RRM H1000 der neuesten Generation inkl. Dammbalkenversetzgerät

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Energie Steiermark für eine Variante ohne eigene Konservierung entschieden.“ Wie in Gössendorf und Kalsdorf kommt als Rechenreiniger das Modell H1000 zum Einsatz, dessen integrierter Kettenzug gleichzeitig zum Versetzen der Dammbalken dient. Der modular aufgebaute H1000 für das Murkraftwerk Graz wurde dem Kundenwunsch entsprechend als auf beheizbaren Schienen fahrbare Ausführung mit Teleskoparm ausgeliefert, bei Schlechtwetter schützt eine Bedienerkabine vor Witterungseinflüssen. Die in den vergangenen Jahren ständig weiter entwickelte Maschine arbeitet grundsätzlich automatisch, zudem kann bei Bedarf jederzeit auf manuelle Bedienung durch geschultes Personal gewechselt werden. Für das neue Murkraftwerk rüstete Künz seine H1000 mit einem optimierten Putzharken-Greifkonzept aus. Mittels angepasster Geometrien in Kombination mit drei separaten Drehantrieben konnte das fassbare Greifvolumen erhöht und gleichzeitig das Greifverhalten der Harke verbessert werden. GROSSPROJEKT-ABSCHLUSS RÜCKT NÄHER Eingebaut und montiert wurde der Großteil der Stahlwasserbauteile zwischen August und Dezember 2018. Die beengten Platzverhältnisse im urban gelegenen Baustellenbereich

Foto: Energie Steiermark

Technik

Nach der Inbetriebnahme des Kraftwerks schreitet im Projektgebiet die Fertigstellung des zentralen Speicherkanals, mit dem das städtische Abwassersystem bei großen Regenmengen enorm entlastet wird, zügig voran.

machten eine durchwegs enge Abstimmung zwischen den ausführenden Unternehmen notwendig, um Transporte und Mobilkranbewegungen effektiv durchführen zu können, erklärt Schönecker: „Ein Vorteil war sicher, dass sich die Projektteams von Künz und der Energie Steiermark bereits vom Bau der Kraftwerke Gössendorf und Kalsdorf kannten. Auch der Bauleiter der für den Hoch- und Tiefbau zuständigen Steiner Bau GmbH war wieder derselbe, diese Unternehmens- und Personenkonstellation war für die Projektdurchführung generell sehr

hilfreich.“ Mittlerweile ist der Auftrag für Künz abgeschlossen, nachdem im August die Wehranlage offiziell dem Betrieb übergeben wurde, folgte Mitte September die finale Kundenabnahme des Rechenreinigers. Im Projektgebiet im Süden der Stadt werden die finalen Arbeiten am Kraftwerk und seinem Umfeld sowie der Anschluss des Speicherkanals auch in den kommenden Herbstund Wintermonaten mit Hochdruck fortgesetzt, der endgültige Abschluss des Grazer Großprojekts wird immer mehr greifbar.

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Veranstaltungen

Die in Fachkreisen allseits geschätzte „Praktikerkonferenz Wasserkraft / Tur binen / Systeme“ am Institut für hydrau lische Strömungsmaschinen (HFM) der Technischen Universität Graz fand am 10. und 11. September bereits zum sechsten Mal statt. Institutsvorstand und Organisator Prof. Helmut Jaberg, der die zweitägige Konferenz in charmanter Manier moderierte, freute sich wie in den Jahren zuvor über reges Publikums interesse. Die durch die Bank interes santen Vorträge der hochkarätigen Bran chenexperten bildeten auch 2019 die Basis für angeregte Gespräche und Dis kussionen unter den zahlreichen Teil nehmerinnen und Teilnehmern. Eine Neuauflage der beliebten Grazer Fach veranstaltung im Herbst 2021 steht schon heute fest.

n seinen schriftlichen Geleitworten zur 6. Praktikerkonferenz Wasserkraft / Turbinen / Systeme machte Prof. Helmut Jaberg deutlich, dass sich die Veranstaltung erneut in erster Linie als „Forum zum Austausch von Praktikern für Praktiker“ versteht. Bei der Themensetzung versuchte die Praktikerkonferenz 2019 bei den Eingangsvorträgen den „Brückenschlag von Wirtschaftlichkeit zur Ökologie – dem immerwährenden Spannungsfeld in der Wasserkraft – und zwischen der Wasserkraft und anderen Speichertechnologien, denn voraussichtlich wird die Zukunft die Vernetzung und das Zusammenwirken ganz unterschiedlicher Systeme bringen.“ Weitere Schwerpunkte behandelten neuartige Pumpspeicherkonzepte, Drehzahlregelung, Betriebserfahrungen mit Werkstoffen bei dynamischen Belastungen, aber auch die Themenkomplexe Refurbishment und Umweltverträglichkeit. Auch 2019 baute die Praktikerkonferenz, die von der Prof. Dr. Jaberg und Partner GmbH in Zusammenarbeit mit dem Institut für hydraulische Strömungsmaschinen organisiert wurde, auf ihre etablierten Stärken – etwa der Pflege des offenen Wortes. Jedem der „von der ersten Garde der Fachleute“ gehaltenen Vorträge wurde ausreichend Zeit zur Verfügung gestellt, um bei technischen Fragen in die Tiefe gehen zu können. Vom Plenum sollten diese offenen Fragerunden bereitwillig angenommen werden.

Fotos: zek

6.PRAKTIKERKONFERENZ IN GRAZ VOLLER ERFOLG

Alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer der 6. Praktikerkonferenz Wasserkraft / Turbinen / Systeme auf einem Bild.

der offiziellen Begrüßung durch Prof. Jaberg, dieser übergab schließlich das Wort an Georg-Nikolaus Stamatelopoulos von der En ergie Baden-Württemberg AG. In seinem Er öffnungsvortrag „Die Wasserkraft im Spannungsfeld zwischen Wirtschaftlichkeit und Ökologie“ umriss Stamatelopoulos den energiepolitischen Rahmen in Deutschland und der EU und ging unter anderem auf die Herausforderungen, die aus der Wasserrahmenrichtlinie entstehen, ein. Beim folgenden Vortrag „Systemeffizienz 2050 durch Sektorenkopplung und Speicherung“ sprang Wolfgang Gawlik von der Technischen Universität Wien als Redner für den kurzfristig erkrankten Günther Brauner, ebenfalls TU Wien, ein. Der von Brauner vorbereitete Beitrag drehte sich um den Schwerpunkt Potenziale und Systemeffizienz zur Bedarfsdeckung, behandelt wurden dabei die Rolle von Pump-

speicherkraftwerken im zukünftigen regenerativen Umfeld und das damit einhergehende Themenfeld Sektorenkopplungen. Nach einer Kaffeepause setzte Markus Matschl von der Salzburg AG den Vortragsreigen mit seiner Präsentation „Energiespeicher Dießbach – regelfähige Pumpspeicherung mit Standard-Industriepumpen“ fort. Darin beschrieb Matschl die Entwicklung eines innovativen Konzepts für die Pinzgauer Anlage und ging näher auf die damit einhergehenden Herausforderungen und Lösungen bei der finalen Umsetzung ein. Danach berichtete Alexander Rocks von der Vorarlberger Illwerke AG ausführlich über das „Obervermuntwerk II – Erfahrungen rund um das erste Betriebsjahr“. Basierend auf einer Statistik über Betriebsweisen und Störungen des neuen Pumpspeicherkraftwerks im Montafon ging Rocks detailliert auf verschiedene elektromaschinelle

Die jeweils im Zwei-Jahres-Rhythmus an der TU Graz stattfindende Fachveranstaltung versteht sich in erster Linie als Forum von Praktikern für Praktiker.

AKTUELLE THEMENKOMPLEXE AUF DER AGENDA Um Punkt 9:00 startete die 6. Praktikerkonferenz an der Technischen Universität Graz mit

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Veranstaltungen Problemstellungen und deren individuelle Lösungsansätze ein. PRAKTIKER UNTER SICH Gleich nach der Mittagspause – einer idealen Gelegenheit zum Austausch und Networking – folgte der Fachbeitrag „Akustische Modifikation einer 200 MW Pumpturbine“ von Patrick Tetenborg und Johann Lenz, beide Vertreter des Unternehmens KÖTTER Consulting Engineers. Die Experten beschrieben dabei die Problemstellung einer markanten 150 Hz Vertikalschwingung im Turbinenbetrieb bei 180 MW einer 2014 in Luxemburg fertiggestellten Pumpspeicheranlage. In ebenfalls abwechselnder Reihenfolge bestritten Stefan Leitner von der KELAG und Christian Schenk von der TIWAG den nächsten Vortrag „Richtlinie für Werkstoffe in hydraulischen Maschinen (RWhM), Ausgabe 2019“. Darauf folgte Jiri Koutnik von der Voith Hydro Holding mit seinem Vortrag „Dynamische Belastungen und Betriebsfestigkeitsnachweis bei WK-Komponenten“. Koutnik behandelte dabei aktuelle Methoden, flexible Betriebsweisen von Francis-Turbinen sowie bruchmechanische Ansätze. Über „Leistungssteigerungs- und Umweltmaßnahmen an den Kraftwerken der Alperia Gruppe“ referierte danach Dieter Theiner von der Alperia AG, der Beitrag behandelte die Themen Neukonzessionierung, Umbauten im laufenden Betrieb sowie Förderkriterien und Umweltgesetzgebung. Die letzte Präsentation des ersten Veranstaltungstags über die „Großrevision KW Häusling“ hielt Christian Lechner von Verbund Hydro Power GmbH, inhaltlich drehte sich der Vortrag um Verschleiß und leistungssteigernde Maßnahmen an einer „High Head“ Francis-Turbine. Der gemütlichen Ausklang des ersten Teils der heurigen Praktikerkonferenz fand im Gasthof Stoffbauer am Stadtrand von Graz stattfand. In der beliebten Gastwirtschaft nördlich des Ballungsraums konnten sich die Teilnehmer bei entspannter Atmosphäre von den kulinarischen Qualitäten der Steiermark überzeugen.

Institutsleiter und Organisator Prof. Helmut Jaberg – rechts im Bild beim Eingangsvortrag von Georg-Nikolaus Stamatelopoulos – führte und moderierte in souveräner Art und Weise durch die zweitägige Veranstaltung.

trat Peter Meusburger vom Ingenieurbüro Meusburger ans Podium, um über „Das transiente Verhalten eines großen Pumpspeicherkraftwerks im Hinblick auf den zukünftigen Elektrizitätsmarkt“ zu sprechen. Behandelt wurden dabei unter anderem speicherpegelabhängige Maschinensperren und moderne Marktanforderungen. Der nächste Vortag von Gregor Höfer von der TIWAG drehte sich um die „Zustandsbeurteilung und Sanierung der Verteilrohrleitung Kaunertal“, dabei ging es konkret um Nachweise für alte Werkstoffe mit teils unbekannten Kennwerten und Laständerungen in Form von Druckschwankungen. 7. PRAKTIKERKONFERENZ FINDET 2021 STATT Nach der Mittagspause begannen Bernhard List von der Voith Hydro GmbH und Beatrice Wagner von BOKU Wien den nachmittäglichen Vortragsblock mit ihrem Beitrag „Sedimentforschung als Grundlage für effizienten und sicheren Betrieb von Wasserkraftanlagen“. Inhaltlich beschäftigte sich der Vortrag mit den Punkten Standortbeurteilung, Betrieb von sedimentbelasteten Wasserkraftanlagen, Revisionsintervalle und

Abrasion. Danach war Maria Collins von Andritz Hydro an der Reihe, die einen Vortrag über „Chancen und Herausforderungen bei Rehabilitationsprojekten am Beispiel des Wasserkraftwerks Shardarinskaya in Kasachstan“ vorbereitet hatte. „Last but not least“ erging das Wort an Thomas Beyer von der Vattenfall Wasserkraft GmbH, sein abschließender Vortrag handelte von „Befundung, Prüfung und Neubau des Einlaufschützes von Kraftwerk und Talsperre Bleiloch. Im Kern des Beitrags ging es um die komplette Neukonstruktion eines in den 1930er Jahren gefertigten Schütz mit rund 100 t Gewicht und die ersten Betriebserfahrungen mit dem neuen Bauteil. Mit den Schlussworten von Prof. Jaberg wurde die 6. Praktikerkonferenz offiziell für beendet erklärt. Jaberg, der die Funktion als Institutsvorstand im kommenden Jahr übergeben wird, zeigte sich wie in den Jahren zuvor sehr zufrieden mit dem Verlauf der gut besuchten Veranstaltung. Schon heute steht fest, dass die im Zwei-Jahres-Rhythmus stattfindende Praktikerkonferenz auch 2021 wieder an der TU Graz abgehalten wird.

Wie in den Jahren zuvor versammelte die Praktikerkonferenz auch 2019 wieder eine Vielzahl von hochkarätigen Branchenexperten in den Örtlichkeiten des Instituts für hydraulische Strömungsmaschinen.

INTERESSANTER VORTRAGSMIX Am darauffolgenden Mittwoch eröffnete Arno Gehrer von der Andritz AG die Vortragsreihe mit einem ausführlichen Referat über die „Entwicklung von drehzahlvariablen Pumpturbinen“. Gehrer befasste sich dabei mit spezifischen Herausforderungen und ging als exemplarisches Beispiel auf eine 330 MW-Anlage in China an. Darauf folgte Christian Winkler von der DIVE Turbinen GmbH, dessen Beitrag das Thema „Drehzahlgeregelte Diagonalturbine in der praktischen Umsetzung“ behandelte. Im Anschluss

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Projekte

MODERNE LAMELLENTURBINE LIEFERT STROM IM HORBER MÜHLKANAL

Ein seltener Anblick: Die moderne Lamellenturbine wurde direkt neben dem alten Zuppinger Wasserrad installiert. Sie versorgt künftig 40 durchschnittliche Haushalte mit grünem Strom. Beide Wasserräder vereinen am Standort Horb rund 100 Jahre Technikgeschichte.

ren Strom für rund 600 Durchschnittshaushalte und spart damit einen CO2-Ausstoß von 850 t ein. Im Zuge dieses Projektes wurde auch die Wehranlage an der Inselspitze neu angelegt, die das behördlich festgelegte Wasserdargebot für den Betrieb der beiden Kleinkraftwerke am Mühlkanal auf mindestens 1,95 m³/s reguliert. Zuvor lag der Wert deutlich darüber, weshalb das Bett des Neckars teilweise sogar austrocknete. Eine zentrale Voraussetzung für die Genehmigung des Kraftwerksbaus an der Inselspitze lag deshalb in einer effektiven Verbesserung der Wasserqualität von Neckar und Mühlkanal. Es musste ein Gleichgewicht zwischen beiden Gewässern geschaffen werden. Als Richtwert wurde hierfür das Schluckvermögen der bestehenden Altkraftwerke am Mühlkanal herangezogen, die bei einem Wasserdargebot von ca. 2,0 m³/s einen optimalen Wirkungsgrad erzielen. Angesichts der ständig verfügbaren Mindestwassermenge eröffnete sich

damit die Gelegenheit, im historischen Mühlkanal eine weitere Wasserkraftanlage mit einer hohen Jahresauslastung von über 8.000 Stunden zu betreiben. OPTIMALE TECHNIK FÜR DIESEN STANDORT Erstmals im Jahr 2009 formulierte der mittlerweile pensionierte Stadtrat Franz Nafz die Idee, am historischen Standort des alten Zuppinger Wasserrades im Mühlkanal ein drittes Kraftwerk zu betreiben. Das historische Wasserrad sollte dabei weiterhin erhalten bleiben, auch wenn es sich nur zu Schauzwecken weiterdrehen sollte. Er prüfte zuerst die Möglichkeit der Stromgewinnung mittels einer Wasserkraftschnecke. Doch während der Landesgartenschau wollte man keine Baustelle am Uferweg beginnen, und die Idee wurde wieder auf Eis gelegt. Später übernahm der private Investor Joachim Zacher das Projekt und suchte nach der optimalen Technik für den Standort. „Die besten Vor-

Mit einem Durchmesser von 5,2 m und einer Breite von 3,6 m zählt das alte Zuppinger Wasserrad aus dem Jahre 1913 zu den größten im süddeutschen Raum.

Foto: Zacher

Foto: zek

ie beschauliche Altstadt von Horb im östlichen Schwarzwald versprüht den romantischen Charme des Mittelalters. Die Häuser und Gässchen aus dem Spätmittelalter locken alljährlich viele Besucher in die Kreisstadt. Für den Erhalt des sehenswerten Erscheinungsbildes waren im Rahmen der Landesgartenschau 2010 aufwändige Investitionen für städtebauliche Maßnahmen in die Wege geleitet worden. Seitdem erlebt man in Horb einen kleinen Tourismus-Boom. Doch nicht nur städtebaulich wurde das Erbe der Stadt gepflegt, sondern auch in energietechnischer Hinsicht. Unter anderem konnte die eigens dafür gegründete Energie Tübingen-Horb GmbH bereits im März 2011 das Laufwasserkraftwerk an der sogenannten „Inselspitze“ des Neckars in Betrieb nehmen. Die dabei verbaute Kaplan-Rohrturbine mit einem Schluckvermögen von max. 14,3 m³/s und einer Leistung von 400 kW produziert im Jahresmittel rund 1,85 Mio. kWh saube-

Foto: Zacher

Am 18. September luden in der Stadt Horb am Neckar in Baden Württemberg der Privatinvestor Joachim Zacher und Peter Klein als Vertreter der Stadtverwaltung Horb zum Lokalaugenschein am historischen Mühlkanal. Im Mittelpunkt des Pressetermins stand die neu installierte Lamellenturbine, die in Anwesenheit verschiedener Medienvertreter erstmals zu bewundern war. Aufgrund des saisonal gleichbleibenden Wasserdargebots, der geringen Fallhöhe und der vergleichsweise niedrigen Fließgeschwindigkeit eignet sich der Mühlkanal besonders für die Energienutzung mit Wasserrädern. Nun wurde am Standort eines alten Wasserrades zusätzlich eine moderne Lamellenturbine installiert, die bei einem maximalen Schluckvermögen von 2,5 m³/s auf eine Leistung von 21 kW kommt.

Nach diversen Verzögerungen durch mehrere Hochwassersituationen konnte schlussendlich mit der Montage des Stahlwasserbaus begonnen werden.

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Projekte

Die Module der Lamellenturbine wurden an ihren Einsatzort gehoben, zusammengesetzt und verschraubt.

KEIN KONFLIKT MIT ALTBESTAND 2013 wurde das Vorhaben bei der Genehmigungsbehörde des Landratsamts eingereicht, und 2014 wurde grünes Licht für die Umsetzung erteilt. Danach sollten allerdings vier weitere Jahre vergehen, ehe man an die Realisierung des Projektes gehen konnte. Die Verzögerung resultierte aus der Dauer der behördlichen Prüfung hinsichtlich der Förderungswürdigkeit des Projekts. Diese fiel letztlich negativ für den Betreiber aus, vor allem da die installierte Leistung unterhalb des Mindestschwellenwerts von 40 kW liegt. Dennoch wurde 2018 mit der Realisierung begonnen. „Die größten Herausforderungen waren bei diesem Projekt zum einen drei bedrohliche Hochwasserereignisse und zum anderen die städtebaulichen Auflagen. Letztere sahen vor, dass die Substanz und die Optik des alten Zuppinger Wasserrad durch den Bau der neuen Anlagen keinen Schaden nehmen und sich am Ende beide Wasserräder drehen sollten“, erklärt Zacher. „Außerdem sollte der Blick vom Uferweg auf das historische Wasserrad nicht beeinträchtigt werden, und der Baukör-

per des Neubaus sollte sich möglichst unauffällig in die Umgebung integrieren“, so Zacher weiter. Das war auch der Grund, warum der Technik-Raum letztlich in der Böschung verbaut wurde. Maßnahmen zu Durchgängigkeit waren nicht notwendig, der Mühlkanal gilt nicht als Fischgewässer. Nichtsdestotrotz wurde im Einlaufbereich ein Fischrechen mit 20 mm Stababstand vorgeschrieben. DER ALTEN MÜHLENTRADITION VERPFLICHTET Der rund 760 m lange Mühlkanal verläuft parallel zum Neckar und prägt bis heute das Bild der Horber Altstadt. Die Wasserkraftnutzung lässt sich hier bis ins 16. Jahrhundert zurückverfolgen, sie lieferte die Energie für Mühlen diverser Ausprägung. Die Müllerzunft war einst mit 17 Mühlen vertreten. An jener Stelle, an der einst die letzte Mühle ihren Dienst verrichtete, dreht sich noch heute das sogenannte Zuppinger-Wasserrad – wenn auch nur mehr aus nostalgischen Gründen. Mit 5,20 m im Durchmesser und einer Breite von 3,40 m ist es eines der größten unterschlächtigen Wasserräder im süddeutschen Raum. Die vom Schweizer Ingenieur Walter Zuppinger im Jahre 1849 patentierte Technik stand seit 1913 im Dienst eines Marmorwerkes, das mittlerweile zum Horber Mühlenmuseum umgestaltet wurde. Technisch betrachtet, verbindet das alte Zuppinger-Wasserrad den Übergang von klassischen Wasserrädern zur gegenwärtigen Lamellentechnik. Damit ergab sich die einzigartige Option, dass man nun an dem Standort 100 Jahre Technikgeschichte im Blick hat. „Das ist ein seltener Anblick, der sich hier am Mühlkanal bietet“, erklärt Joachim Zacher, dessen unermüdlichen Einsatz es zu verdanken ist, dass das Potential des Standortes nun genutzt werden kann. Die Lamellenturbine versorgt künftig rund 40 durchschnittliche Haushalte mit grünem Strom und bietet darüber hinaus auch eine Gratis-Ladestation für E-Bikes. Zum Zeitpunkt des Redaktionsschlusses wartete man noch auf die behördliche Abnahme der An-

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Technische Daten: • Bauart: Lamellenturbine • Durchmesser: 3,6 m • Breite: 2,2 m • Bruttofallhöhe: 1,4 m • Ausbauwassermenge: 2,5 m3/s • Engpassleistung: 21 kW • Regelarbeitsvermögen: 1,85 Mio. kWh • Gernerator: Asynchron • Steuerung: DIAS-Terminal-Controller 281 • Investitionssumme: 1,1 Mio. Euro • Inbetriebnahme für 18. Oktober 2019 geplant

lage, die am 18. Oktober über die Bühne gehen soll. Danach wird erstmals Öko-Strom ins öffentliche Netz eingespeist. Zacher abschließend: „Erst dann werden wir die beiden Schützenklappen zum historischen Kanal öffnen, damit sich das Zuppinger Wasserrad noch die nächsten 100 Jahre weiterdreht.“ Foto: Zacher

aussetzungen bot die einst von der Wiener Firma BEW-Power entwickelte Lamellenturbine, die sich insbesondere für Standorte mit geringem Wasserdargebot und geringen Fallhöhen eignet und die sich mit herkömmlichen Francis- oder Kaplan-Turbinen nur schwer nutzen lassen“, erklärt Zacher. Die neue Lamellenturbine ist im Gegensatz zum alten Wasserrad um 30 Prozent kleiner ausgefallen, obwohl das Schluckvermögen nahezu ident ist. „Das liegt am Design der neuen Lamellenturbine. Die Lamellen sind so angeordnet, dass das aufgenommene Wasser strömungsoptimiert austritt, ohne nennenswerte Reibung zu erzeugen. Das heißt: Das Wasserrad kann so immer auf dem höchsten Drehmoment verbleiben und erreicht dadurch eine höhere Leistungsausbeute als bei herkömmlicher Wasserradtechnik“, so Zacher.

Foto: Zacher

Die Lamellenturbine wurde in zwei Hälften geliefert.

Dem stetigen Bemühen Joachim Zachers ist es zu verdanken, dass dieses Projekt trotz wiedriger Umstände zum erfolgreichen Abschluss gefunden hat.

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Fotos: Seal Maker

Technik

Vor allem für die Anlagensicherheit sind bei Wasserkraftwerken langlebige Sonderdichtungen mit außergewöhnlichen Materialeigenschaften gefragt. Um teure Stillstandszeiten zu vermeiden müssen auch individuell gefertigte Dichtungen schnellstmöglich verfügbar sein.

INDIVIDUELLE DICHTUNGSLÖSUNGEN VON SEAL MAKER MIT GROSSER WIRKUNG Oft sind es die einfachen Dinge, die am Ende im Gesamtkontext eine große Wirkung haben. Eine einzelne Schraube, die alles verbindet. Eine dünne Leimlinie, die Teile eines Möbelstücks zusammenhält. Oder aber eine Dichtung, die den reibungslosen Betrieb einer Anlage sicherstellt. Dichtungen – mit kleinem wie mit großem Durchmesser – haben damit in verschiedensten Anwendungsbereichen eine wichtige Funktion. Diesen Aspekt stellt Seal Maker seit mehr als 20 Jahren in den Mittelpunkt seiner Geschäftstätigkeit und ist federführend bei der Produktion von hoch-qualitativen Halbzeugen, CNC-Komplettsystemen und Dichtungen.

n Wasserkraftwerken, Hydrauliksystemen, großen Baumaschinen, Industrieanlagen und anderen komplexen Systemen kann eine schadhafte Dichtung zum totalen Stillstand der Anlage führen. Wirtschaftlich gesehen bedeutet das für die betroffenen Unternehmen Zeitverlust, Reparatur- oder Ersatzkosten und unter Umständen Pönalzahlungen für die Nichteinhaltung von vereinbarten Terminen. PROFESSIONELLE LÖSUNGEN Seal Maker ist weltweit bekannt für die rasche und flexible Produktion von Dichtungen. Von Einzelstücken mit individuellem Design bis zur Serienproduktion kann das Unternehmen durch die hohe Eigenfertigungstiefe nahezu alle Dichtungsanforderungen zeitnah erfüllen. Den Abmessungen sind dabei kaum Grenzen gesetzt. Seal Maker bietet Dichtungslösungen von minimalsten Durchmessern bis zu Großdichtungen mit einem Durchmesser von mehreren Metern.

Dabei kann aus mehr als 220 Standard- und Sonderprofilen gewählt werden. Ebenso werden einzigartige Profile auf Basis individueller Anforderungen entwickelt. Insbesondere bei sehr großen Dimensionen und flexiblen Montagen vor Ort kommt die spezielle Seal Maker Schweißtechnologie zum Einsatz. Anhand dieser Methode können die Experten aus dem Bereich Product Management Seals Dichtungsteile zu einer Gesamtdichtung zusammenfügen. Praktisch ohne einem Qualitätsverlust oder einer Veränderung der Dichtungseigenschaften im Bereich der Schweißnaht. WIRTSCHAFTLICHKEIT IM FOKUS Ohne die Produktkosten selbst außer Acht zu lassen, liegt der Fokus im Hause Seal Maker darauf, künftige Stillstände und damit verbundene Kosten beim Kunden so gering wie möglich zu halten und eine dauerhafte und zuverlässige technische Lösung in den Vordergrund zu stellen.

Neben der Herstellung von hochwertigen Dichtungen legen die Spezialisten von Seal Maker besonders Wert auf ein gut funktionierendes Service und auf die flexible Produktion von Sonderanfertigungen mit kürzesten Durchlaufzeiten.

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Projekte

LEISTUNGSSTARKE KAPLAN-ZWILLINGE FÜR KRAFTWERK ANKANDA IN SRI LANKA

Bereits acht Wasserkraftwerke hat die international renommierte GUGLER Water Turbines GmbH aus Oberösterreich im fernen Sri Lanka ausgerüstet. Im Herbst des Vorjahres ging im Zentralraum der Insel das Kraftwerk Ankanda offiziell in Betrieb.

Der südostasiatische Raum hat sich für die international hochaktive GUGLER Water Turbines GmbH in der jüngeren Vergangenheit zunehmend als wichtiger Markt etabliert. Im September 2018 übergaben die Oberösterreicher im Inselstaat Sri Lanka das als Generalauftragnehmer realisierte jüngste Kraftwerk Ankanda an den Betreiber. In Auftrag gegeben wurde das Projekt vom Kunden ESCAS Power (Pvt) Ltd, für den GUGLER bereits 2014 das Kraftwerk Owala mit einem leistungsstarken elektromechanischen Komplettpaket ausgestattet hat. Wie beim 3,4 MW-Kraftwerk Owala nutzt auch die Anlage Ankanda zur Stromerzeugung zwei vertikale Kaplan-Schacht-Turbinen. Dank der mehr als doppelt so hohen Fallhöhe schaffen die beiden Turbinen der jüngsten GUGLER-Anlage im Land eine Gesamtleistung von 7,4 MW.

AUF OWALA FOLGT ANKANDA Bei dem im Herbst des Vorjahres abgeschlossen Projekt Ankanda handelt es sich um einen Folgeauftrag für den Kunden ESCAS Power (Pvt) Ltd. Das Unternehmen gehört zu der in verschiedensten Geschäftsfeldern aktiven St. Anthony’s Hardware (Pvt) Ltd und fokussiert sich auf die Stromgewinnung aus Wasserkraft. Nach der Referenzanlage Owala, die rund 30 Autominuten entfernt 2014 fertig gestellt wurde, erhielten die Oberösterreicher 2016 erneut den Zuschlag für die Lieferung eines elektromechanischen Komplettpakets. Die ersten Konzepte zum Bau der beiden Ausleitungskraftwerke am Fluss Suduganga wurden bereits um das Jahr 2009 angestellt. Im Gespräch mit zek Hydro weist GUGLER-Projektleiter David Siegl daraufhin hin, dass die Errichtung des Kraftwerks Ankanda enormen Bauaufwand mit sich gebracht hat. Zur Ausleitung von bis zu 66 m³/s Ausbauwassermenge wurde ein insgesamt 690 m langer Kanal mit trapezförmigem Querschnitt erstellt. Der auf seiner Oberseite 24 m breite und für eine Wassertiefe von rund 4 m konzipierte Freispiegelkanal wurde zur Gänze mit Beton ausgekleidet. Der Bau der Kraftwerkszentrale im Bereich einer natürlichen Hanglage erforderte darüber hinaus den massiven Einsatz von Sprengmitteln und die Bewegung enormer Fels- und Erdmassen. Durchgeführt wurden sämtliche Hoch- und Tiefbauarbeiten von einem ebenfalls zur St. Anthony’sGruppe gehörenden Bauunternehmen.

Fotos: GUGLER

inem 2017 von der Non-Profit-Organisation „The International Hydropower Association (IHA)“ veröffentlichten Bericht zufolge kommt der Stromgewinnung aus Wasserkraft in Sri Lanka eine tragende Rolle zu. Rund ein Fünftel des landesweiten Strombedarfs werden aktuell durch Wasserkraftwerke unterschiedlicher Bauart und Leistungsklassen bereitgestellt, etwa 70 Prozent liefern thermische Kraftwerke, der Rest stammt vorwiegend aus anderen regenerativen Energieformen wie Wind oder Photovoltaik. Um den alljährlich steigenden Energiebedarf des knapp 21 Millionen Einwohner zählenden Staats abzudecken, soll der Ausbau von vorhandenem Wasserkraftpotential zukünftig noch stärker forciert werden, heißt es im IHA-Report. Bestätigen kann diesen Trend die aus Oberösterreich stammende GUGLER Water Turbines GmbH, die in den vergangenen Jahren bereits acht Aufträge mit insgesamt 15 Turbinen in Sri Lanka erfolgreich realisiert hat.

BEWÄHRTES MASCHINENKONZEPT VERSTÄRKT Vom elektromaschinellen Konzept kommen wie bei der Anlage Owala auch beim Projekt Ankanda zwei baugleiche Kaplan-Schacht-Turbinen zum Einsatz. Allerdings steht beim Kraftwerk Ankanda mit

GUGLER-Projektleiter David Siegl beim werks seitigen Test-Zusammenbau der Kaplan-Zwillinge.

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Projekte

Die Kaplan-Schacht-Turbinen für das Projekt Ankanda zählen zu den größeren von GUGLER in dieser Bauform gefertigten Maschinen.

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 2 x 33 m3/s • Bruttofallhöhe: 12,5 m • Turbinen: 2 x Kaplan-Schacht • Drehzahl: 2 x 184 U/min • Laufrad: 2 x Ø 2.550 mm • Engpassleistung: 2 x 3.700 kW • Hersteller: GUGLER Water Turbines GmbH • Generatoren: 2 x Synchron • Drehzahl: 2 x 750 U/min • Nennscheinleistung: 2 x 4.000 kVA • Kühlung: 2 x Luft • Hersteller: Siemens

Die mit 184 U/min drehenden Turbinen sind durch zwei verlustarme Getriebe mit den auf 750 U/min Drehzahl ausgelegten Synchron-Generatoren gekoppelt.

12,5 m Bruttofallhöhe gegenüber dem Kraftwerk Owala, das auf eine maximale Fallhöhe von 5,9 m ausgelegt wurde, mehr als das Doppelte an Gefälle zur Verfügung. „Kaplan-Schacht-Turbinen, die ihre Stärken vor allem im Niederdruckbereich zeigen, sind bekanntermaßen weit verbreitet und gehören natürlich auch bei GUGLER zum maschinellen Standardrepertoire. Aufgrund der Kombination aus beträchtlicher Fallhöhe und der Ausbauwassermenge von jeweils 33 m³/s, die wesentlich höhere Kräfte auf Bauteile wie Leitschaufeln oder Turbinendeckel bewirkt, stellte der Auftrag eine nicht alltägliche technische Herausforderung dar. Mit einem Laufraddurchmesser von jeweils 2.550 mm zählen die Schacht-Turbinen für das Kraftwerk Ankanda zu den größeren von uns konstruierten Maschinen dieser Bauform“, erklärt David Siegl. Um den Einbau vor Ort möglichst montagefreundliche zu gestalten, wurden die Turbinen im Fertigungsbetrieb weitgehend vormontiert. Dies bedeutete in transportlogistischer Hinsicht, dass die bereits mit integriertem Leitapparat ausgelieferten Baugruppen sowohl in Sachen Gewicht, als auch mit ihren Abmessungen außergewöhnliche Kaliber darstellten. Im Herbst 2017 traten die Turbinen ihre mehrwöchige Seereise vom italienischen Mittelmeerhafen in Triest an. Die Schwertransporte via LKW zur Baustelle über teilweise schlecht oder gar nicht asphaltierte Straßen und Schotterpisten wurden vom Auftraggeber organisiert.

• Getriebe Übersetzung: 1 : 4,076 • E-/Leittechnik: WASSITECH

7,4 MW ENGPASSLEISTUNG Die in mehreren Etappen durchgeführte Montage der elektrohydraulischen Ausstattung erfolgte kooperativ unter der Anleitung von GUGLER-Personal und lokalen Kräften. Um den Montageeinsatz so reibungslos wie möglich zu gestalten, lieferte GUGLER einen umfangreich bestückten Werkzeugcontainer auf die Baustelle. Wie beim Projekt Owala erfolgt auch beim Kraftwerk Ankanda die Kraftübertragung zwischen Turbine und Generator über ein zwischengeschaltetes Getriebe. Dank dieser bewährten Lösung konnte die mit 750 U/min drehenden Hochleistungs-Generatoren in kompakter und kostengünstiger Variante ausgeführt werden. Die Getriebe mit einer Übersetzung von 1 : 4,076 und die jeweils 15 t schweren Generatoren wurden auf einer in Fachkreisen als „Laterne“ bezeichneten Stahlkonstruktion in vertikaler Position direkt auf die Turbinen montiert. Bei vollem Wasserdargebot erreicht jede der mit 184 U/min vergleichsweise langsam drehenden Turbinen eine Engpassleistung von 3.700 kW, die luftgekühlten Synchron-Generatoren wurden auf eine Nennscheinleistung von jeweils 4.000 kVA ausgelegt. Zum Verstellen der Leit- und Laufradschaufeln der doppelt-regulierten Maschinen dienen zwei separate HydraulikAggregate. Laut Projektleiter Siegl, der zum Montageinsatz nach Sri Lanka gereist ist, hat sich die werksseitige Vormontage der Maschinengruppe in mehrerlei Hinsicht gelohnt. Mithilfe des im Krafthaus fix montierten Hallenkrans konnte die tonnenschweren Komponenten ohne größere Komplikationen punktgenau installiert werden. OÖ E-TECHNIK-PROFI AM ZUG Abgesehen von den beiden im Krafthaus-Außenbereich platzierten Transformatoren und der Mittelspannungsschaltanlage war auch das gesamte elektro- und leittechnische Equipment im GUGLER-Generalauftrag enthalten. Realisiert wurden die komplette Turbinensteuerung, der Maschinen- und Generatorschutz sowie die Synchronisierung inklusive Projektierung, Bau und Montage vom Sub-Auftragnehmern und E-Technik-Spezialisten WASSITECH. In Kooperation mit GUGLER hat das ebenfalls aus Oberösterreich stammende Unternehmen bis heute eine Vielzahl von Wasserkraftwerken rund um den Globus ausgestattet. Für das Projekt Ankanda wurden für die Turbinen getrennte Maschinensteuerungen realisiert, die miteinander vernetzt sind. „Um die Standzeiten des Kraftwerks durch die in Sri Lanka häufigen Netzausfälle so kurz wie möglich zu halten, wurde eine Soni

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Projekte derlösung entwickelt. Damit kann die Anlage – trotz Ausfall der Hilfsversorgung und nicht -inselbetriebsfähiger Generatoren – nach der Rückkehr des Netzes extrem schnell wieder synchronisieren, und dabei gleichzeitig die Betriebsvorschriften der Getriebe einhalten“, führt Wassitech-Geschäftsführer Erich Wimberger aus: „Wie bei uns üblich, wurde die Inbetriebnahme der kompletten Anlage in Zusammenarbeit mit dem GUGLER-Projektleiter und des lokalen Lieferanten der Mittelspannungsschaltanlage durchgeführt. Bereits während der laufenden Montagen wurde das Betriebspersonal des Kraftwerks von unserem Supervisor eingeschult. Umfassende Tests der Anlage haben wir im Zuge der Inbetriebnahme abgewickelt.“ ANLAGE LÄUFT SEIT HERBST 2018 DURCH Mittlerweile ist das Anfang September 2018 offiziell an den Betreiber übergebene Kraftwerk Ankanda über ein Jahr in Betrieb, die Bauphase bis zur finalen Inbetriebnahme hat ca. zwei Jahre in Anspruch genommen. Über eine im Betreiberauftrag errichtete Freileitung wird der gewonnene Strom auf direktem Wege in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Obwohl das Kraftwerk grundsätzlich im Vollautomatikmodus produziert, ist die

Krafthaus mit den beiden hocheffektiven GUGLER-Maschinensätzen nach der Inbetriebnahme 2018.

Anlage ständig besetzt. Das Betriebspersonal ist unter anderem dafür zuständig, den ohne Rechenreiniger ausgeführten Einlaufbereich freizuhalten. Zwei separate Rechenreinigungsmaschinen könnten jederzeit nachgerüstet werden, für entsprechende Vorkehrungen wurde während der Bauphase gesorgt. Die Stromproduktion des mittlerweile achten

GUGLER-Kraftwerks im Land läuft indessen seit der Fertigstellung zur vollsten Kundenzufriedenheit, betont David Siegl abschließend. Angesichts des nach wie vor erheblichen Wasserkraft-Ausbaupotentials in Sri Lanka darf angenommen werden, dass die Insel für die Oberösterreicher auch zukünftig ein interessanter Markt bleibt.

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Veranstaltungen

Foto: zek

Knapp 400 Teilnehmer waren zur diesjährigen Auflage der Tagung von Kleinwasserkraft Österreich ins Design Center nach Linz gekommen.

KLEINWASSERKRAFT ÖSTERREICH VERSAMMELTE IHRE MITGLIEDER IN LINZ Rund 390 Teilnehmer aus allen Bundesländern waren in die oberösterreichische Hauptstadt Linz gekommen, um vom 3. bis zum 4. Oktober die diesjährige Tagung von Kleinwasserkraft Österreich zu besuchen. Im Mittelpunkt der Veranstaltung standen einmal mehr rechtliche und technische Aspekte der Kleinwasserkraft. Das alles dominierende Thema der Veranstaltung war jedoch die Politik im Allgemeinen, sowie die Klimapolitik im Speziellen. Christoph Wagner, Präsident von Kleinwasserkraft Österreich, versprach dabei, den Forderungen der Interessensvertretung gegenüber der Politik lautstark Ausdruck verleihen zu wollen. Es brauche faire Rahmenbedingungen, um einen sinnvollen Ausbau der Wasserkraft voranzubringen, so der einhellige Tenor.

steuernde Effekte zu erzielen. Zweitens: die Eigenstromsteuer abschaffen – in einem ersten Entwurf der vorletzten Regierung war lediglich die Photovoltaik von der Eigenstromsteuer befreit worden, die Kleinwasserkraft als traditioneller Überschusseinspeiser wurde jedoch übergangen. Drittens: eine Förderung für gewässerökologische Maßnahmen und Viertens: langfristige Maßnahmen. Es brauche dringend die erforderlichen „Leitschienen“ durch die Politik – darin waren sich Paul Ablinger und seine Vortragskollegen einig.

„NICHT KOPF IN DEN SAND STECKEN“ Einen Abstecher in die grüne Wirtschaftspolitik machte Univ. Prof. Dr. Sigrid Stagl vom Institut für Ökologische Ökonomie der WU Wien in ihrem Vortrag „Ökologische Kriterien der Wirtschaft zum Gelingen der Grünen Wende“. Erfolgreiches Wirtschaften ohne natürliche Ressourcen sei nicht möglich. Auf einem Planeten mit begrenzten Ressourcen brauche es daher eine Wirtschaft, bei der das Prinzip der Regeneration oberste Priorität hat. „Anstatt angesichts der drohenden Kli-

Hochkarätige Vortragende: Präsident Christoph Wagner, LR Rudi Anschober und Politikberater Dr. Thomas Hofer (vl)

Foto: zek

eit Jahren zählt die Tagung von Kleinwasserkraft Österreich zu den absoluten Fixterminen für Betreiber, Planer und Brancheninsider in der Alpenrepublik. Die Veranstaltung gilt zu Recht als wichtiges Themenforum, an dem es um alle relevanten Themen der rot-weiß-roten Kleinwasserkraft geht. Speziell die aktuellen Rahmenbedingungen stellten sowohl im offiziellen Programm als auch in den inoffiziellen Diskussionsrunden das heißeste Thema dar. KWK Österreich Geschäftsführer Dr. Paul Ablinger verwies in seinem Vortrag einmal mehr auf die Bedeutung der Kleinwasserkraft, die für das Ziel „100 Prozent Ökostrom bis 2030“ einen wesentlichen Beitrag leisten kann und wird. Er ging dabei näher darauf ein, wie der gesetzliche Rahmen unter Berücksichtigung der EU-Beihilfeleitlinien aussehen kann und welche regulatorischen Hemmnisse einer Zielerreichung im Wege stehen. Im Hinblick auf ein neues Erneuerbare Energien Gesetz EAG sieht er massiven Veränderungsbedarf in vier zentralen Punkten: Erstens: CO2-Bepreisung – klimaschädliches Kohlendioxid muss endlich einen vernünftigen Preis haben, um marktOktober 2019

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Veranstaltungen

Die beiden Geschäftsführer von GLOBAL Hydro Bernhard Kodré und Heinz Peter Knaß begrüßten die Besucher im Werk in Niederranna.

makatastrophe den Kopf in den Sand zu stecken, gilt es jetzt beherzt zu handeln, bevor es zu spät ist. Rezepte für die Wirtschaft gibt es längst, die Politik muss aber den Rahmen für ihre Umsetzung schaffen“, so die Wirtschaftswissenschaftlerin. In ihrem Vortrag erläuterte Stagl, welche Maßnahmen für ein zukunftsfähiges Wirtschaften nötig sind. Dazu zählt sie unter anderem eine vernünftige CO2-Steuer. Eine wesentliche Rolle werden – so Stagl – auch dezentrale Energiesysteme und Grids spielen und die Frage danach, was notwendig ist, um sie im großen Stil einzusetzen.

Foto: Glanzer

Foto: zek

Die Ausstellerflächen waren über beide Tage hinweg sehr gut besucht.

kraft etablierten Branchenunternehmen angeboten. Zur Wahl standen die Firma Riegler, die ihren Kunden Wartungen und Reparaturen von Generatoren bietet, die Firma WWS Wasserkraft, das Mühlviertler Turbinen- und Stahlwasserbauunternehmen, sowie GLOBAL Hydro Energy, der weltweit agierende Wasserkraftspezialist mit Sitz in Niederranna. An allen drei Standorten wurden die interessierten Tagungsteilnehmer durch die Hallen und Werkstätten geführt und eingehend über die jeweiligen Aktivitäten, Herausforderungen und Schwerpunkte informiert. Abgerundet wurde der erste Veranstaltungstag durch ein ausgezeichnetes Abendessen im Design Center Linz.

Foto: zek

BESUCH BEI DEN BRANCHENSPEZIALISTEN Etwas weniger politisch wurde es schließlich in den Nachmittagssessions. Während in Parallelsession 1 das Thema „Generationswechsel in der Kleinwasserkraft Was gilt es bei der Übernahme zu beachten“ auf dem Programm stand, ging es in Parallelsession 2 um die Errichtung und den Betrieb von Stromtankstellen. Dabei vermittelten die Vortragenden DI Thomas Buchsbaum-Regner, MSc. Stefan Gamper und Mag. Ernst Trummer Praxisnähe und rechtlich Relevantes. Zusätzlich zu den beiden Parallelsession wurden schließlich noch Exkursionen zu drei in der Wasser-

Foto: Glanzer

„ENERGIEWENDE DÄMMERT DAHIN“ Noch konkreter in seinen politischen Aussagen wurde danach der GeÖKO-THEMEN IM FOKUS schäftsführer des Dachverbands Erneuerbare Energie Österreich (EEÖ) Tag 2 stand einerseits erneut ganz im Zeichen der Elektromobilität soFlorian Maringer. Er ließ in seinen Aussagen nicht den geringsten Zweiwie den Möglichkeiten, die die Kleinwasserkraft dabei spielen kann. fel daran, dass die Verbrennung fossiler Brennstoffe ein Auslaufmodell Andererseits sollte auch die Praxis des Kraftwerksbetriebs wieder in den sei und betonte zugleich, dass im Kampf gegen die Klimakrise auch Fokus der Aufmerksamkeit rücken. Unter anderem wurde die Saniegroße Chancen liegen – gerade was die Arbeitsplatzmöglichkeiten anrung des Traunkraftwerks Kemating durch die Energie AG vorgestellt geht. Er kritisierte in diesem Zusammenhang auch die Untätigkeit der – ein spannendes Projekt mit vielen Facetten. Außerdem ging es um die handelnden Politiker in Österreich im Hinblick auf die Formulierung Herausforderung Sedimentmanagement bei Kleinwasserkraftanlagen, des Ökostromgesetzes, das 2012 eine Neugestaltung erfuhr. „Seitdem ein Thema, das bedingt durch den Klimawandel neue Brisanz erhält. dämmert die die Energiewende dahin, und heimische Unternehmen Den Abschluss des zweiten Tages bildeten ökologisch-technische Vorwie auch Privatpersonen brauchen einen neuen und wirksamen Rahträge über die Betriebserfahrungen mit der Fishcon-Schleuse sowie über men, um sich an der Energiewende zu beteiligen. Die Politik ist bisher die Wartung und Instandhaltung von Fischaufstiegshilfen. säumig und die diskutierten Vorschläge nicht ausreichend um zu gestalDie Rechnung für ein bewährtes Rezept ging erneut auf: gewohnt hohe ten. Nach jahrelangen Diskussionen muss nach der Wahl die Zeit der Informationsdichte, die Konzentration von Entscheidungsträgern sowie Umsetzung beginnen. Alle Grundlagen dafür liegen vor“, so Maringer. der ungezwungene Charakter der Veranstaltung. Die starken TeilnehIm Anschluss trat der aus den Medien bestens bekannte Politikberater merzahlen und der Andrang der Branchenunternehmen auf den AusDr. Thomas Hofer ans Rednerpult. In höchst eloquenter Manier erörstellerflächen ließen keinen Zweifel daran, dass auch die diesjährige terte er die aktuellen Spielregeln der Meinungsmacher und zeichnete Jahrestagung von Kleinwasserkraft Österreich ein Erfolg war. den Weg von der Demokratie zur „Emokratie“, in der Emotionen mehr wiegen als Fakten. In seinem VorDas Design Center im Herzen der „Stahlstadt“ bot einen idealen Rahmen für diesjährige Jahrestagung. trag fanden sich viele auch für die kommunikative Weiterentwicklung der Wasserkraftagenden interessante Aspekte.

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Technik

Foto: Portaflug Föhren

Luftbild der Schleusenbaustelle: An der Staustufe Trier wird eine zweite Schleusenkammer errichtet.

INDUSTRIE 4.0 IN DER HYDRAULIK – DIE ZWEITE SCHLEUSENKAMMER TRIER Im Stahlwasserbau wird, insbesondere in der hydraulischen Antriebstechnik, seit Jahren auf altbewährte Technik gesetzt. Hohe Verfügbarkeit der Anlagen (geringste Ausfallquoten), sowie lange Wartungsintervalle und robuste Ausführung haben bereits in der Planungsphase von stahlwasserbaulichen Anlagen hohe Priorität. Nicht zuletzt durch die zunehmenden Digitalisierungsmöglichkeiten und dadurch erfolgten Zentralisierungen in der Steuerung von mehreren Anlagen erfolgte in den letzten Jahren ein Umdenken. Spätestens seit der Präsenz von Industrie 4.0 gibt es auch für die hydraulische Antriebstechnik neue, moderne, kostensparende und energieeffiziente Möglichkeiten stahlwasserbauliche Anlagen auszurüsten und zu betreiben. Ein aktuelles Beispiel ist hier der Neubau der zweiten Schleusenkammer in Trier.

Die geplante und ausgeschriebene Antriebstechnik sieht beim Obertor (Drehsegmenttor) hydraulische Antriebstechnik und Hydraulikzylinder, und beim Untertor (Stemmtor) und bei den Längskanalverschlüssen elektromechanische Antriebe und Elektrohubzylinder vor. Die installierte Seilstoßschutzanlage wird ebenfalls hydraulisch ausgeführt. ANTRIEB DURCH DREHZAHLVARIABLE ANTRIEBE (DVA KITS) Die „konventionelle“ hydraulische Antriebstechnik des Obertors mittels geregelte Axialkolbenpumpen und einer Gesamtantriebsleistung von 55 kW wird in Trier durch 2 Stück energieeffiziente drehzahlvariable Antriebe mit jeweils 30 kW und je zwei Innenzahnradpumpen ersetzt. Um in jeder Situation sowohl den notwendigen Druck als auch den notwendigen Volumenstrom bereitstellen zu können, werden die Innenzahnradpumpen als Doppel-

pumpenkombination ausgeführt, wobei jede Motor-Pumpen Gruppe über eine integrierte Leistungsüberwachung verfügt. Durch den Einsatz des drehzahlvariablen Antriebssystems kann die Betriebsdauer des Antriebs auf die Dauer der tatsächlichen Bewegung reduziert

Foto: Portaflug Föhren

ie internationale Wasserstraße Mosel ist von Koblenz bis Neuves-Maison als Großschifffahrtstraße für Motorschiffe mit einer Länge von bis zu 135 m und Schubverbänden mit einer Länge von bis zu 172 m bei jeweils einer Breite von bis zu 11,45 m ausgebaut. Seit über 50 Jahren werden die insgesamt 28 Staustufen mit jeweils einer Schleusenkammer betrieben. Im Rahmen des Ausbaus der Mosel werden seit 2002 die ersten 10 Staustufen zwischen Koblenz und Trier mit einer zweiten Schleusenkammer versehen. Die Schleusenanlage Trier ist nach den bereits fertiggestellten Schleusen in Zeltingen und Fankel, die dritte Staustufe die um eine 2. Schleusenkammer ergänzt wird. Sie befindet sich seit 2011 im Bau und wird voraussichtlich Ende 2019 fertiggestellt. Die nutzbare Kammerlänge beträgt 210 m bei einer Kammerbreite von 12,50 m. Die Hubhöhe beträgt 7,25 m.

Einblick in die neue Schleusenkammer 2.

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Technik

Grafik: HYDAC

verhindern, sind nicht mehr notwendig. Auf Tankbelüftungsfilter / Feuchtigkeitsabsorber kann vollständig verzichtet werden. Standardmäßig ist der OxiStop mit einer Nebenstromfiltration ausgestattet, die unerwünschte Feststoffverschmutzungen aus dem System entfernt. In diesem Nebenstrom arbeitet kontinuierlich eine Entgasungs- und Entwässerungseinheit (MiniOX). Der MiniOX sorgt für eine kontinuierliche Entgasung und Entwässerung des Öls. Dadurch bleibt das Öl gashungrig und löst ins System eindringende Luft schnellstmöglich auf. Pro 100 Liter Öl können ca. 8-9 Liter Luft gelöst werden. Die Fluidpflege wird ergänzt durch Fluidsensoren zur Überwachung der Feststoffverschmutzung, des Luft- sowie des Wassergehalts des Öls. Die Kombination aus Fluidüberwachung und -pflege führt zu längeren Ölstandzeiten und optimalem Komponenten- und Anlagenschutz. Für den Anlagenbetreiber bedeutet dies weniger Maschinenausfälle sowie geringere Life Cycle Cost (LCC) der Anlage. CONDITION MONITORING Allgemein lässt sich aus dem Hydraulikmedium eine Vielzahl von Informationen über den Zustand einer Anlage ableiten. Dafür ist es notwendig die Anlagen mit intelligenter Sensorik auszustatten. Die für das Projekt in Trier gebauten Aggregate sind mit einem Kontaminationssensor und dem sogenannten HydacLab ausgestattet. Diese Sensoren liefern Daten über z.B. Feststoffkontamination, Sättigungsgehalt oder Ölalterung. Des Weiteren sind alle Systemfilter mit intelligenten Verschmutzungsmeldern versehen, welche eine Berechnung der Reststandzeit von Filterelementen ermöglichen. Aber auch viele andere Anlagenteile liefern Daten die für ein Condition Monitoring wertvoll sind. Die modernen Schnittstellen der DVA Kits stellen relevante Daten zur Verfügung die Rückschlüsse auf den Zustand von beispielsweise den Pumpen zulassen. All diese Faktoren zusammengefasst und ausgewertet versetzen den Anlagenbetreiber in die Lage seine Anlagen vorbeugend zu warten und so Ausfälle auf ein Minimum zu reduzieren. HYDAC hat hierfür ein Plug-and-Play-System geschaffen, welches die oben beschriebene Datenvielfalt aus unterschiedlichsten Quellen über Foto: Glanzer

Grafik: HYDAC

Die Hydraulik basiert auf einem drehzahlvariablen Antriebssystem.

Foto: Glanzer

DIE OXISTOP TANKLÖSUNG Herkömmliche Hydrauliksysteme benötigen deutlich mehr Öl als tatsächlich für den Ausgleich der Ölvolumendifferenz im System z.B. für die Zylinder erforderlich ist. Mit großen Hydrauliktanks möchte man zwei Dinge erreichen: Zum einen die Verfügbarkeit des notwendigen Hydraulikflüssigkeitsvolumens einer Anlage, zum anderen lange Verweilzeiten des Öls zur Ausgasung. Darüber hinaus sind die Vorschriften der DIN 19704 für die Auslegung von Ölbehältern zu beachten. Bei dem Schleusenneubau in Trier hat sich das WSA Trier zusammen mit der Fachstelle Maschinenwesen Südwest (FMSW) in Koblenz für eine neue und optimierte Tanktechnologie sowohl für den Antrieb des Obertors als auch für den Antrieb der Seilstoßschutzanlage entschieden. In beiden Systemen wird eine sogenannte OXiStop-Tanklösung installiert. Im OXiStop Tank wird das Öl mit Hilfe einer Membrane, die sich wie eine schützende Haut auf die Oberfläche legt, luftdicht von der Atmosphäre abgeschlossen. Das bewirkt, dass zusätzliches Tankvolumen zur Beruhigung und Ausgasung des Öls nicht mehr notwendig ist. Dadurch kann zur Auslegung der notwendigen Tankgröße nur noch das Pendelvolumen betrachtet werden. Der Pumpenvolumenstrom ist nicht mehr ausschlaggebend. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch den relativen Unterdruck im Tank dieser vollständig gefüllt ist, und somit keine Atmosphäre für Korrosion vorhanden ist. Die im Stahlwasserbau üblichen Tankausführungen aus Edelstahl, um Korrosion im Tank zu

Beim OXiStop Tank handelt es sich um eine kompakte Lösung. Das Öl wird mit Hilfe einer Membrane luftdicht von der Atmosphäre abgeschlossen.

Foto: Glanzer

werden. Die Volumenstromregelung wird über Drehzahlregelung in den Antrieb verlagert und es kann auf teure Proportionaltechnik verzichtet werden. Jeder Motor-Pumpen Gruppe wird ein mit einer intelligenten Steuerung ausgestatteter Frequenzumrichter inklusive Feldbusschnittstelle zugeordnet. Die Frequenzumrichter können sich direkt „on board“ (bis 22 kW möglich) auf dem Antrieb befinden, bzw, werden im Schaltschrank zentral integriert. Mit dieser integrierten Intelligenz ist ein Betrieb der Schleuse auch ohne übergeordnete Steuerung möglich. Bei Ausfall der übergeordneten Steuerung übernehmen die Frequenzumrichter die Steuerung und gewährleisten den ordnungsgemäßen Lauf des Drehsegmenttors auf Knopfdruck. Auch das hydraulische Antriebsaggregat der Seilsstoßschutzanlage wird mit einem drehzahlvariablen Antrieb mit 11 kW Leistung ausgestattet.

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Grafik: HYDAC Foto: Glanzer

Technik

Das Antriebsaggregat für die neue Schleuse 2.

eine Datendrehscheibe miteinander verknüpft, vorverdichtet und daraus intelligente Maschinen- und prozessrelevante Informationen, Meldungen und Handlungsempfehlungen generiert. HYDAC kommt ursprünglich aus dem Komponenten- und Systemgeschäft der Hydraulik und bietet heute ein breites Portfolio an Produkten und Dienstleistungen, welche durch tiefgreifendes Applikationswissen ständig verfeinert und an Kundenbedürfnisse angepasst wurden. Vom intelligenten Sensor mit bidirektionaler Kommunikation und entsprechendem Gateway, über smarte Komponenten mit integriertem Algorithmus autarken Condition-Monitoring-Systemen für Öl- und Schwingungsanalyse, über ein maschinenbezogenes Dashboard an einer oder mehreren Maschinen in der Produktion, bis hin zur umfangreichen Prozessvisualisierung und zertifiziertem Energiemanagementsystem, bietet das Condition-Monitoring-Portfolio die perfekten Werkzeuge für den Einsatz

für die Schleusenüberwachung, aber auch andere Stahlwasserbauwerke. DAS CM EXPERT UND DIE MÖGLICHKEITEN An der Schleuse in Trier sorgt ein CM-Expert Modul für die Visualisierung der erfassten Werte und bildet so die Schnittstelle zwischen der Maschine und dem Bediener. Das CM Expert bekommt entweder aus der Anlagensteuerung, oder auch direkt über eine Busverbindung aus den Sensoren, alle Daten zur Verfügung gestellt, erfasst diese, bereitet sie auf und verarbeitet sie. Auf dem Bildschirm werden dann, möglicherweise angepasst nach Benutzerstatus, verschieden tiefe Einblicke in die Maschine gewährt. Meistens ist es sinnvoll dem Bediener nur eine Meldung mit einer Reaktionsempfehlung zu geben. Das Servicepersonal muss jedoch die Messwerte und Langzeittrends einsehen können, um im Bedarfsfall richtig zu reagieren. Mit einem Ampelsystem werden dann alle

Anlagenteile angezeigt. Eine grüne Anzeige bestätigt dem Bediener den ordnungsgemäßen Zustand der Anlage. Mit gelb werden dem Bediener Abweichungen zum Normalzustand angezeigt und erste Empfehlungen gegeben wie darauf zu reagieren ist beziehungsweise was die Ursache dafür sein kann. Eine rote Anzeige signalisiert einen bevorstehenden vorhersehbaren Anlagenausfall oder bereits eingetretenen unvorhersehbaren Defekt. Diese Vorgehensweise ermöglicht die Planung von Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen gezielt auf Anlagenbedürfnisse. Selbstverständlich kann das Servicepersonal immer in Echtzeit alle Daten der Maschine einsehen. Auch Langzeitverläufe lassen sich einfach anzeigen. Sprunghafte Anstiege von beispielsweise Verschmutzungen im Öl werden sofortgemeldet. Optional ist auch eine E-Mailbenachrichtigung von Betriebs- und Fehlermeldungen denkbar. Das verhindert teure ad-hoc Reparaturen und ermöglicht auch mit einem kleineren Wartungsteam immer up-to-date zu sein. Die Möglichkeiten dieses Prinzip zu verfeinern sind nahezu unbegrenzt. Voraussagen über Standzeiten von Komponenten und Anlagen, anstehende Wechselintervalle von Verschleißteilen oder prozessrelevante Störungen können in Echtzeit kommuniziert werden. Daten aus ERP-Systemen können mit Maschinen- und Prozessdaten verknüpft werden, um Wartungseinsätze automatisiert koordinieren zu können und die Verfügbarkeit der Maschinen zu optimieren. Vom reinen Condition Monitoring zu Predictive Maintenance ist es mit dem System nur ein kleiner Schritt. Welche Hard- und Softwaremodule man benötigt, ob der Anwender einen Cloud-Service oder eine lokale Server-Lösung favorisieren und wie die individuelle Oberfläche und das dazugehörige Analysetool aussehen, können die HYDAC-Experten mit dem Kunden in partnerschaftlicher Entwicklung umsetzen.

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