zek Hydro - Ausgabe 5 - 2021 by zek Magazin

Breite/1,61 bzw Drittelregel

OKTOBER 2021

Verlagspostamt: 5450 Werfen · P.b.b. „03Z035382 M“ – 19. Jahrgang

Fachmagazin für Wasserkraft

Foto: Voith Hydro

HYDRO

Wir machen’s

komplett. Prozessleit- und Steuerungssysteme für die Kleinwasserkraft aus einer Hand. Wie wir das machen, erfahren Sie hier: www.rittmeyer.com/kleinwasserkraft Großer Bahnhof für KW Schils Neues Traun-Kraftwerk nimmt Betrieb auf Mess- und Leittechnik für die Wasser- und Energiewirtschaft

Überleitung ermöglicht Zillertaler Kleinkraftwerk Bruck an der Mur geht mit den Kraftwerken in eine neue Ära

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Gemeinsam mit uns ans Netz Mit EQOS Energie bekommen Sie jahrelang fundiertes Know-how aus zahlreichen, komplexen Projekten. Von Umspann- und Wasserkraftwerken, über Dampfturbinen bis hin zu Pumpspeicherkraftwerken und zur Kleinwasserkraft – damit kennen wir uns aus. Unser breites Portfolio erstreckt sich über beinahe alle Themen der elektrischen Energie- und Steuerungstechnik. Vertrauen auch Sie uns beim Neuerrichten, Instandhalten und Erweitern Ihrer Anlagen und genießen Sie viele Vorteile:  Interdisziplinäre Teamstrukturen  Hochqualifiziertes und erfahrenes, eigenes Personal  Lösungsorientierte Arbeitsweise und flexible Projektplanung Troyer steht für Spitzenqualität in der Herstellung von Wasserturbinen und Kraftwerksanlagen. Seit Generationen garantieren wir dank maßgeschneiderter Lösungen die optimale Nutzung der Wasserkraft für eine sichere, wirtschaftliche und ressourcenschonende Energiegewinnung. Tel. +39 0472 765 195 troyer.it

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Reliability beyond tomorrow.

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HYDRO

Zur Sache

GENEHMIGUNGSVERFAHREN MÜSSEN KÜRZER WERDEN

n einer an positiven Schlagzeilen armen Zeit stach jene Meldung in den einschlägigen Medien schon heraus, wonach es US-Forschern offenbar vor kurzem gelungen ist, den leistungsfähigsten Magneten der Welt zu bauen. Warum das interessant ist? Vor allen Dingen deshalb, weil mit diesem 20 Tesla-Elektromagneten erstmalig ein Fusionsreaktor wirtschaftlich betrieben werden könnte. Soll heißen: Dass die Wissenschaftler zum ersten Mal mehr Energie aus einem Fusionsreaktor herausholen könnten, als sie für das Aufheizen des dafür erforderlichen Plasmas benötigen. Die Energiequelle Kernfusion - also die Verschmelzung zweier leichter Atomkerne zu einem schwereren - zu nützen, klingt ein wenig nach Science Fiction. Doch darin ist sich die Wissenschaft einig: Es wäre die saubere Energierevolution schlechthin. Einig ist sie sich auch darin, dass der Weg hin zu einem im Alltag gebrauchsfähigen Fusionsreaktor immer noch ein langer sein wird. Aber wer weiß: Vielleicht diskutieren wir in zehn Jahren nicht mehr länger über die Frage, wodurch wir fossile Energieerzeugung noch ersetzen könnten. Bis dahin gilt es die Dekarbonisierung von Verkehr, Heizung, Industrie weiter voranzutreiben. Eine sehr gute Voraussetzung dafür bietet das Fit-for-55-Paket im Rahmen des Green Deal der EU. Allerdings ist das Ziel hochgesteckt: In weniger als einem Jahrzehnt muss die Stromerzeugungskapazität gegenüber 2020 um 27 Prozent gesteigert werden. Das ist eine Mammutaufgabe – gesellschaftlich, politisch und technisch. Vor allem wenn man sich folgenden Zahlenwert ansieht: Um dieses Ziel zu erreichen, muss die Gesamtkapazität aller erneuerbaren Energien um 93 Prozent erhöht werden. Das ist möglich, kann aber nur gelingen, wenn sich zwei Faktoren ändern: Zum einen müssen starke und richtige Investitionssignale gesetzt werden – und zum anderen müssen Stromprojekte im Zuge der Genehmigungsverfahren vorrangig behandelt werden. Konkret müssen Genehmigungsfristen kürzer werden. Das soll keineswegs ein willfähriges Durchwinken dieser Projekte bedeuten. Vielmehr braucht es eine Erweiterung der personellen Ressourcen, ein optimiertes Miteinander und das Einbinden neuer digitalen Methoden. Schließlich kann es nicht mehr im Sinne unserer Gesellschaft sein, dass zehn, elf, zwölf Jahre vergehen, bis ein Wasserkraftwerk oder ein Windpark genehmigt oder abgelehnt wird. Und auch für einen Projektwerber ist es eine wirtschaftliche und mentale Zumutung, so lange auf eine Entscheidung warten zu müssen. Für Österreich lautet das Ziel, bis 2030 27 TWh Kapazitäten aus regenerativen Ressourcen auf die Beine zu stellen. Dafür bedarf es großer wie kleiner Schritte – es braucht neue Kraftwerke, wie etwa das neue Pumpspeicherkraftwerk Limberg III – ein 450 Millionen-Projekt, dessen Startschuss kürzlich offiziell erfolgte. Aber parallel dazu sind auch unzählige kleine Projekte gefragt – Sanierungen, Optimierungen, Revitalisierungen und Möglichkeiten, Synergien zu nutzen. Ein Beispiel, wie sich perfekt Synergien nutzen lassen, liefert etwa das Projekt Tuxbach-Überleitung von VERBUND im Tiroler Zillertal (S 45). Dabei wird Wasser in einen bestehenden Speicher übergeleitet, um es im Speicher-Kraftwerk Mayrhofen abzuarbeiten. Zugleich wird aber auch der Höhenunterschied der Überleitung für ein effizientes Kleinkraftwerk genutzt. In Summe bringt das eine Jahreserzeugung von rund 74 GWh sauberen Strom. Wie heute kleine und mittlere Wasserkraft effizient genutzt werden, das belegen zahlreiche Projekte, von denen wir wieder einige aufgreifen und Ihnen, geschätzte Leser-innen präsentieren dürfen.

Abschließend möchte ich mich wieder bei allen bedanken, die am Entstehen der vorliegenden Ausgabe mitgeholfen haben. Ich darf Ihnen, liebe(r) Leser(in) eine gute Zeit mit der neuen zek HYDRO wünschen.

Ihr Mag. Roland Gruber (Herausgeber) rg@zekmagazin.at

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WASSER 4.0 – DIGITALISIERUNG IN DER WASSERWIRTSCHAFT

Hinter der Gewinnung von Frischwasser, dessen umweltgerechter Behandlung und vielen anderen Bereichen der Wasserwirtschaft stecken modernste Technologien. Mit integrierten und nachhaltigen Lösungen gewährleistet Siemens hohe Versorgungssicherheit, energiesparende Antriebstechnik und eine zukunftsweisende Digitalisierung.

ändern etwa im Nahen Osten steht Trinkwasser direkt aus Brunnen oder Quellfassungen nur eingeschränkt zur Verfügung. Die Entsalzung von Meerwasser bietet eine Chance, zusätzliches Trinkwasser zu gewinnen. Siemens verfügt über hohes Verfahrens-Know-how in diesem Segment. Für die Betreiber der Anlagen stehen vor allem die Kosten im laufenden Betrieb im Fokus. Es ist essentiell, die Hebel und Stellschrauben in einem komplexen Prozess zu kennen, um für den Kunden das optimale Ergebnis zu erreichen. Stehen daneben große, freie Flächen zur Verfügung, kann der hohe Bedarf an elektrischer Energie aus Photovoltaik bezogen werden, wie das folgende Beispiel zeigt.

Mit der Sonne vom Meerwasser zum Trinkwasser Das Know-how für die weltweit erste solarbetriebene Anlage zur Meerwasserentsalzung kommt aus Österreich. In Saudi-Arabien ist Süßwasser ein kostbares und rares Gut. Gleichzeitig steigt der Bedarf für die private Nutzung, die Landwirtschaft, aber auch die Industrie rasant an. Um diesen zu decken wird in dem Land, in dem große Teile Wüstengebiete sind, schon seit Langem Meerwasser entsalzt. Aus Sorge über die Folgen des Klimawandels setzt das saudi-arabische Versorgungsunternehmen KACST (King Abdulaziz City for Science and Technology) auf die Sonne als Energiequelle für den energieintensiven Prozess. Denn die Meerwasserentsalzung ist eine der größten Produzenten von CO2-Emissionen im Nahen- und Mittleren Osten. In der Nähe der Stadt Al Khafji, an der Küste des Persischen Golfs, entstand ab 2016 die Anlage mit einer Kapazität von 60.000 m³ Trinkwasser pro Tag, die künftig auf bis zu 90.000 m³ pro Tag erweitert werden kann. Das ambitionierte Projekt wurde durch die Wasserentsalzungsexperten von Rawafid Industrial und Advanced Water Technology

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(AWT) entwickelt und realisiert. Die neue Anlage, die ein zweistufiges Umkehrosmoseverfahren verwendet, wird von einem nahegelegenen Solarkraftwerk mit einer Anschlussleistung von 20 MVA mit elektrischer Energie versorgt. Der Anlagenbetrieb ist auf die verfügbare Sonnenenergie abgestimmt, sodass für die Wassergewinnung ein möglichst großer Anteil an nachhaltiger Energie verwendet wird. Das führt nicht nur zu erheblichen CO2-Einsparungen, sondern auch zu niedrigeren Betriebskosten. Die überschüssige Energie aus dem Photovoltaik-Kraftwerk wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Know-how aus Österreich weltweit gefragt Angesichts eines sehr straffen Zeitplans legten Rawafid und AWT bei der Auswahl ihrer Projektpartner besonderen Wert auf Zuverlässigkeit und Erfahrung. Für die Elektro-, Automatisierungs- und Instrumentierungspakete wurde Siemens Österreich als Generalunternehmer ausgewählt. „Um ein solches Projekt realisieren zu können, vergeben wir das komplette Elektro-, Steuerungs- und Instrumentierungstechnikpaket vorzugsweise an ein Unternehmen. Bei diesem Projekt fiel unsere Wahl auf Siemens, ein führender Anbieter von elektrotechnischer Ausrüstung für die Strom- und Wassererzeugung. Siemens erzeugt alle Komponenten für die Stromübertragung und -verteilung, Niederspannungsverteiler und Steuerungssysteme selbst“, so Ing. Ali Awadallah, CEO von Rawafid Industrial und Projektleiter. „Zudem ist das Siemens- Steuerungssystem universell einsetzbar und kann in verschiedenen

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Branchen wie Öl und Gas, Petrochemie sowie Raffinerien und Wasseraufbereitung verwendet werden. Wir haben in den Vereinigten Arabischen Emiraten bereits in der Vergangenheit mit Siemens Österreich zusammengearbeitet – eine Zusammenarbeit, die sehr erfolgreich war.“ Logistisches Megaprojekt gemeistert Es ist den Experten von Siemens gelungen, alle Systeme und Komponenten innerhalb der geforderten kurzen Zeitspanne zu planen, zu fertigen und zu liefern. Nach der Auftragserteilung entwickelte Siemens eine umfassende Lösung für die Elektro- und Automatisierungstechnik (Mittelspannungsverteilung NXPLUS C inkl. SIPROTEC-Schutzsystemen, Niederspannungsverteilung SIVACON S8, Stromschienenver teilsysteme SIVACON 8PS, SINAMICS-Frequenzumrichter und SITRANS-Prozessmesstechnik zur Überwachung von Durchfluss, Niveau, Druck und Temperatur). Zudem wurden acht Trafos von Siemens Energy geliefert. Die Vernetzung der unterschiedlichen Komponenten erfolgte mithilfe der industriellen SCALANCE-Kommunikationstechnologie. Das Steuerungssystem für die die gesamte Wasseraufbereitung inkl. Energieverteilung basiert auf dem Prozessleitsystem SIMATIC PCS 7. Das Gesamtgewicht der aus 37.000 Einzelteilen bestehenden Ausrüstung, die nach Al Khafji geliefert wurde, betrug 425 Tonnen. Dies stellte eine logistische Herausforderung dar, die jedoch bewältigt werden konnte und alle Systeme standen pünktlich zur Installation bereit. Folgeauftrag: Acht weitere Anlagen Nach dem Erfolg der ersten Anlage wurde der Auftrag an Siemens Österreich für weitere acht Meerwasserentsalzungsanlagen erteilt. Sie werden mit Prozessautomatisierung, Antriebstechnik, Prozessinstrumentierung und Kommunikationstechnik ausgestattet. Die neuen Anlagen wurden nach dem Umkehrosmose-Prinzip entlang der Westküste Saudi-Arabiens errichtet und nach der Fertigstellung eine Gesamtkapazität von 240.000 Kubikmeter Süßwasser pro Tag liefern. Siemens lieferte Hardware- und Software-Engineering, Energieverteilung, PCS7-Automatisierung, Mittelund Niederspannungsumrichter, Industrial-Ethernet-Kommunikationstechnik und Prozessinstrumen tierung der acht Umkehrosmose-Anlagen und zeichnet für die Inbetriebnahme sowie für die Optimierung der Gesamtanlage verantwortlich.

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Durch den effizienten Einsatz von Sonnenenergie bei Al-Khafji reduziert die Anlage den Kohlenstoffdioxid-Ausstoß erheblich. Zudem sichert Siemens mit seiner Technik eine Anlagenverfügbarkeit von rund 98 Prozent. Die zentralisierte Prozessüberwachung und -automatisierung sorgen für maximale Energieeffizienz und eine nachhaltige Wasserversorgung.

DIE „DIGITAL TWIN“-TECHNOLOGIE Mit auf Hightech basierenden neuartigen Messmethoden, weltweiten Online-Datenübertragungen oder selbstlernenden digitalen Systemen eröffnen sich auch für die Wasserwirtschaft völlig neue Möglichkeiten. Der Schutz der Ressource Wasser und der Kampf gegen den Klimawandel lassen sich nun bestens mit Energieeinsparungen und Prozessoptimierung verbinden. Bestehende Anlagen werden nicht vollständig umgebaut, sondern sie zum Nutzen der Betreiber mit intelligenten Funktionen ergänzt. Klassisches Beispiel ist die „Digital Twin“-Technologie. Hier kann mit Hilfe von Softwaretools – von der Anlagensteuerung bis hin zur Simulation gesamter verfahrenstechnischer Prozesse – ein digitaler Zwilling von Wassernetzen erstellt werden.

Die Vorteile sind beeindruckend. Kürzere Planungs- und Projektlaufzeiten sowie verbesserte Trainings- und Optimierungsaufgaben tragen ihre Früchte über den gesamten Lebenszyklus der Anlagen. Umfassendes Gesamtwissen und Know-how, das oftmals in den Köpfen der erfahrenen und älteren Generation vorhanden ist, kann damit quasi konserviert und somit über alle Disziplinen wie Planung und Betrieb hinweg zugänglich gemacht werden. Siemens bietet über die verschiedenen Steuerungen und Visualisierungen, die sich nahtlos in Siemens Cloud-Plattform MindSphere einfügen, der Prozesssimulation mit SIMIT und gProms sowie zusammen mit der Plant Engineering Software COMOS ein umfassendes Ecosystem für alle Anforderungen an die moderne Digitalisierung. Wasser 4.0 ist damit Realität.

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Zur Sache

MURINSEL & PFEILER KW

Aktuell

10 Interessantes & Wissenswertes SHORT CUTS

30 KW ST. JOHANN A. T.

33 KW SCHILS

38 KW DÜRNAU

Projekte

20 Bruck an der Mur gelingt mit Kraft werk Sprung in die Neuzeit KW MURINSEL & PFEILER KW

38 Energie AG verdreifacht Jahres- erzeugung von Ager-Kraftwerk KW DÜRNAU

30 Turbineninnovation sorgt für Aufsehen in der Branche KW ST. JOHANN AM TAUERN

Interview

33 SAK feiert Inbetriebnahme von Wasserkraftwerk in St. Gallen KW SCHILS

42 Mit Trinkwasserkraftwerken ökologische Potenziale nutzen INTERVIEW

Veranstaltung 44 Europas Branchentreffpunkt der Wasserkraft im November RENEXPO INTERHYDRO

03 Editorial 08 Inhalt 10 Impressum

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Zur Sache

KW STILLUPP

KW TRENAUMÜHLE

GENERATORTECHNIK

Projekte

Technik

45 Kleinkraftwerk als Nebennutzen einer neuen Überleitung KW STILLUPP

58 „Wir bauen Maschinen so individuell wie ein Wasserlauf“ INTERVIEW

50 Westbahn-Kraftwerk verdoppelt die Stromausbeute KW TRENAUMÜHLE

61 Strom-Boje stellt ihre Stärken in der Wachau unter Beweis STROM-BOJE

54 Grizzly sichert Wasserkraftbetrieb für Alpenvereins-Schutzhaus KW BERLINER HÜTTE

64 Der praktische „Allesheber“ für jeden Schachtdeckel KANALTECHNIK

Veranstaltung

65 Kompetenzzentrum soll Wasser- kraftforschung voranbringen HYDRO ALPS LAB

56 Grazer Praktikerkonferenz 2021 voller Erfolg Praktikerkonferenz

Anzeigen

STROM-BOJE

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Schubert Opener Siemens Opener EQOS U2 Troyer U3 Rittmeyer U4

AEM 60 Andritz 26 BHM Ingenieure 12 Bilfinger 63 Braun Maschinenfabrik 18 Danner Wasserkraft 53 EFG Turbinenbau 25 + 32 Geotrade 66 GMT Wintersteller 41 Gufler Metall 16 Häring 53 Hitzinger 29 IREM SpA 14 Kieninger 39 Koncar 13 Kratzer & Partner ZT 26 Künz 24 Mitterfelner Schalungsbau 25 Omicron 17 Ossberger 14 Pittino ZT 20 PORR Bau 26 S.K.M. Kraftwerksbau 27 Strasser & Gruber Wasserkraft 51 TES 14 TRM 15 Voith 11 Watec Hydro 52 Wiegert & Bähr 37 Wild Metal 55

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HERAUSGEBER

Mag. Roland Gruber

Foto: VERBUND

VERLAG

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

Karl Heinz Gruber (VERBUND), Birgit Mondl (Stollenpatin), Vorstandsvorsitzender Michael Strugl (VERBUND), BGM v. Kaprun Manfred Gaßner, Michael Amerer (VERBUND) beim feierlichen Auftakt der Bauarbeiten für das PSKW Limberg III.

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

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

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

Foto: VERBUND

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

Das PSKW Limberg III wird vollkommen unterirdisch zwischen den beiden bestehenden Speicherseen Mooserboden (Stauziel 2.036 m) und Wasserfallboden (Stauziel 1.672 m) betrieben.

UMSCHLAG-GESTALTUNG

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

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Foto: EWA-energieUri

EWA-ENERGIEURI FEIERT TOLLES JUBILÄUMSWOCHENENDE Am Wochenende vom 18. und 19. September feierte EWA-energieUri ein Jahr später als ge plant sein 125-Jahr-Jubiläum. Das Hauptare al in Altdorf wurde kurzerhand zum Festge lände umgestaltet: Zahlreiche Attraktionen für Kinder, ein großes Festzelt mit musikali scher Unterhaltung und eine Food-Meile wurden für die Besucherinnen und Besucher eingerichtet. Der Samstag gehörte ganz den Mitarbeitenden der EWA-energieUri-Gruppe und ihren Familien und den Pensionierten. Der Sonntag war dann für die Bevölkerung reserviert. Bei beiden Anlässen galt ab 16 Jah ren Zertifikatspflicht. Wurden die Gäste am Samstag noch mit viel Sonnenschein ver wöhnt, präsentierte sich das Wetter am Sonn tag komplett anders. Trotzdem fanden auch am Sonntag zahlreiche Besucher den Weg aufs Festgelände und feierten bei guter Stimmung das große Jubiläum. Für EWA-energieUri war das Jubiläumswochenende gleichzeitig der Abschluss der 125-Jahr-Feierlichkeiten.

Impressum

Auch für musikalische Umrahmung der Festivitäten anlässlich des 125er-Jubiläums war gesorgt.

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

Österreich: Euro 73,00, Ausland: Euro 84,00 inklusive Mehrwertsteuer zek HYDRO erscheint 6x im Jahr. Auflage: 10.800 Stück

Beste Stimmung im Festzelt: Zahlreiche Besucher und Besucherinnen feierten mit EWA-energieUri das 125Jahr-Jubiläum am Wochenende 18./19. September.

Foto: EWA-energieUri

BAUSTART FÜR DAS PUMPSPEICHERKRAFTWERK LIMBERG III Bis 2030 soll in Österreich Strom zu 100 Prozent – national und bilanziell – aus er neuerbaren Energiequellen stammen. Das Pumpspeicherkraftwerk Limberg III, dessen Baustart am 17. September gefeiert wurde, wird dazu einen wichtigen Beitrag leisten. Insbesondere, um Strom aus von Wetter und Tageszeit abhängigen Erzeugungsformen dann zur Verfügung zu stellen, wenn er auch gebraucht wird. Mit einer Investition von insgesamt 480 Mio. Euro setzt VERBUND nicht nur einen wichtigen Konjunkturim puls, sondern unterstützt wesentlich die Er reichung des 100-Prozent-Zieles bei Strom aus erneuerbarer Erzeugung. Das PSKW Limberg III hat eine Leistung von insgesamt 480 MW. So wie Limberg II, das 2011 in Be trieb genommen wurde, wird es unterirdisch zwischen den beiden bestehenden Speicher seen Mooserboden und Wasserfallboden er richtet. Limberg III wird nach der Fertigstel lung ein Kraftwerk, das in der Auslegung ganz besonders auf die zukünftigen Bedürf nisse der Energiewende zugeschnitten ist. Es kommen variable drehzahlgeregelte Pump turbinen zum Einsatz, die hoch flexibel auf den zunehmenden Bedarf an Ausgleichs- und Regelenergie im Netz reagieren können. An gesichts der steigenden Anforderungen durch den Ausbau volatiler Erzeugungsformen han delt es sich dabei um wichtige Dienstleistun gen für die Netzstabilität – eine der wesentli chen Voraussetzungen für die sichere und leistbare Stromversorgung.

Aktuell

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Dem Ehrenkodex des Österreichischen Presserates verpflichtet

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Aktuell

Erschließen Sie ungenutzte Potentiale Voith StreamDiver Weltweit bleiben 85 % aller existierenden Dämme und Wehre für Wasserkraft ungenutzt. Dabei verfügen sie über ein riesiges energetisches Potential. Voith bietet Lösungen, die dieses Potential nutzen und im Einklang mit der Natur nachhaltig Energie erzeugen.

Insbesondere für kleine Wasserkraftwerke hat Voith einen innovativen, wie auch zuverlässigen und umweltfreundlichen Turbinentyp entwickelt – den StreamDiver. A Voith and Siemens Company

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HYDRO

Aktuell

Das neue Kraftwerk Töging am Inn wird zu großen Teilen unterirdisch angelegt. Es wird im Vollbetrieb eine Produktionssteigerung um 140 GWh ermöglichen.

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

Verkehr

Kraftwerke

Namen Hydro.

Industrie

Foto: VERBUND

Spezialthemen

Öffentliche Auftraggeber

er Ache enutzt.

Der Staudamm Montsalvens im Kanton Freiburg wurde 1921 errichtet. Er gilt als der erste doppelt gebogene Staudamm Europas.

Foto: Wikimedia/chrisaliv

INN-KRAFTWERK TÖGING GEHT IN EINE NEUE ÄRA Erst kürzlich wurde das VERBUND-Kraftwerk Töging am Inn vom Netz genommen. In den nächsten Monaten werden die 15 alten Francis-Turbinen durch nur drei moderne, leistungsstarke doppeltregulierte Kaplan-Turbinen ersetzt. Rund 100 Jahre war das alte Bestandskraftwerk in Betrieb, das zu Zeiten seiner Errichtung in den frühen 1920er Jahren eine absolute Pionierleistung darstellte. Das neue Kraftwerk mit den drei neuen Turbinen wird direkt neben dem alten Maschinenhaus errichtet. Die drei neuen Kaplan-Turbinen sind deutlich leistungsstärker als der Altbestand: Sie kommen in Summe auf eine Engpassleistung von 118 MW. Im Vergleich dazu erbrachten die 15 Francis-Turbinen gerade einmal 85 MW. Mit den neuen Maschinen kann die Jahreserzeugung des Inn-Kraftwerks um 140 GWh auf nunmehr rund 700 GWh gesteigert werden. Damit lassen sich rund 200.000 bayerische Durchschnittshaushalte versorgen. Im ersten Quartal 2022 wird die Anlage in den Teilbetrieb starten.

Wasserkraft Wärmekraft Biomasse Sonderprojekte

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DER STAUDAMM VON MONTSALVENS FEIERT SEIN 100-JÄHRIGES JUBILÄUM Der erste doppelt gebogene Staudamm Europas, das Wasserkraftwerk im Greyerzer Jauntal, ist im Zeitalter der Energiewende aktueller denn je. Der 1921 in Betrieb genommene Staudamm von Montsalvens ist eine technische Meisterleistung. Das Bauwerk war seinerzeit dank der virtuosen Kombination eines vertikalen und horizontalen Doppelbogens die allererste Konstruktion dieser Art in Europa. Es bedurfte des ganzen Könnens des Ingenieurs Jean Landry und des Ingenieurbüros Gruner im Zusammenspiel mit den Berechnungskünsten von Alfred Stucky und dem Mut der Arbeiter, um dieses architektonische Meisterwerk zu erschaffen, das das Wasser aus dem Jaunbach zurückhält, bevor es zur Stromerzeugung im unterhalb gelegenen Kraftwerk Broc genutzt wird. Noch heute sind sich Experten einig, dass der Staudamm von Montsalvens als schlichtweg visionär gilt. Denn schon vor 100 Jahren legte dieses Bauwerk die ersten Fundamente für die Energiewende, indem es die Erzeugung lokaler und erneuerbarer Energie sicherstellte. Um das 100-jährige Bestehen des Staudamms zu feiern, bot das Schweizer Energieunternehmen Groupe E über den gesamten Sommer hinweg zahlreiche Aktivitäten dazu an.

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Nach der erfolgreichen Modernisierung des KW Tannuwald darf sich Betreiberin EES über eine Produktionssteigerung von rund 25 Prozent freuen. Foto: TU Graz

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Aktuell

Die 25. Jubiläums-Praktikerkonferenz nahm Veranstalter Professor Helmut Jaberg zum Anlass, um die fachliche Leitung ab 2022 in die Hände von Assoc. Professor Helmut Benigni, stellvertretender Leiter des Instituts für Hydraulische Strömungsmaschinen der TU Graz, zu legen.

EINWEIHUNG FÜR RUNDUM ERNEUERTES KW TANNUWALD Die Energie Electrique du Simplon (EES) hat vor kurzem im Zwischbergental im Kanton Wallis die komplett erneuerte Wasserkraftanlage Tannuwald offiziell eingeweiht. Innert weniger als einem Jahr hat EES die sieben, 1981 in Betrieb genommenen Umkehrpumpen durch zwei neue, leistungsfähigere Maschinengruppen ersetzt. Die Gruppen bestehen aus einem Kugelschieber, einer fünfdüsigen Peltonturbine und einem Generator. Dank dieser Totalsanierung steigerte EES die durchschnittliche Jahresproduktion der Kraftwerkszentrale Tannuwald von 17 auf rund 22 GWh. Die Mehrproduktion von 5 GWh entspricht dem durchschnittlichen Jahresverbrauch von rund 1250 Haushalten. EES gelang dabei die Erneuerung der Anlagen im Einklang mit Umwelt- und Landschaftsschutz mustergültig. Das ganze Zwischbergental befindet sich auf der Liste des Bundesinventars der Landschaften und Naturdenkmäler von nationaler Bedeutung (BLN). VIEL ZUSPRUCH FÜR 25. PRAKTIKERKONFERENZ GRAZ Die 25. Praktikerkonferenz Graz „Pumpen in der Verfahrenstechnik, Kraftwerks- und Abwassertechnik“ fand von 6. bis 8. September 2021 im Congress Graz statt. „Ganz im Trend der Zeit wurde die Digitalisierung in mehreren Vorträgen – besonders auch von Betreiberseite – behandelt und mit den ausgewiesenen Fachleuten im Auditorium lebhaft diskutiert. Digitalisierung wird als seit langem anhaltende und sich rasant beschleunigende Werkzeugentwicklung gesehen, die die nach wie vor unentbehrliche klassische Pumpenfunktion ergänzt und dadurch zuverlässiger, planbarer und sicherer macht,“ fasst der Veranstalter Professor Helmut Jaberg diesen wichtigen Aspekt der Jubiläumskonferenz zusammen. Die Konferenz wurde bereits zum zweiten Mal zusätzlich per Video online übertragen. Drei Vorträge wurden aus der Ferne eingespielt und somit die – wie schon gewohnt – offene und lebhafte Diskussion über die Grenzen des Konferenzsaales hinaus ermöglicht.

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Aktuell

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Foto: zek

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EU-KOMMISSION BESTÄTIGT BEDEUTUNG DER WASSERKRAFT FÜR EUROPEAN GREEN DEAL Auf eine Anfrage von Maria Noichl, Rosenheimer Abgeordnete im Europäischen Parlament, hat die EU-Kommissarin Kadri Simson die Bedeutung der Wasserkraft im europäischen Energiemix bekräftigt. „Die Kommission ist sich bewusst, dass die Wasserkraft für die Verwirklichung der ehrgeizigen Energie- und Klimaziele des europäischen Green Deals eine wichtige Rolle spielt“, schreibt Simson in ihrer Antwort von Mai 2021. Die estnische Politikerin ist seit dem 1. Dezember 2019 EU-Kommissarin für Energie in der Kommission von Ursula von der Leyen. Die Kommission erkenne die Vorteile der Wasserkraft als flexible, steuerbare Quelle erneuerbarer Energie für Grundlaststrom an und werde weiter auf einen Rahmen hinarbeiten, der die Entwicklung aller nachhaltigen Formen erneuerbarer Energien in der EU ermöglicht, einschließlich der Wasserkraft“, führt Simson aus. Die Kommission unterstütze die nachhaltige Wasserkraft außerdem durch das Programm Horizont Europa. Dies ist das 9. EU-Rahmenprogramm für Forschung und Innovation. „Ich begrüße diese Antwort und Unterstützung für die Wasserkraft“, sagt Maria Noichl, die seit 2014 Abgeordnete im EU-Parlament und seit 2018 Mitglied des Parteivorstandes der Bundes-SPD ist. Dass die Wasserkraft ein „wichtiger Bestandteil des europäischen Energiemixes“ ist, untermauert EU-Kommissarin Kadri Simson mit Zahlen: „31,5 Prozent der gesamten Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen im Jahr 2019 (ohne Pumpspeicherkraftwerke) und 10,7 Prozent der gesamten Stromerzeugung in der EU entfallen auf die Wasserkraft.“ Mit dem europäischen Green Deal verfolgt die Europäische Union das Ziel, der erste klimaneutrale Kontinent zu werden. Spätestens bis 2050 sollen die EU-Länder klimaneutral sein. (Quelle: Vereinigung Wasserkraftwerke in Bayern)

Foto: Vereinigung Wasserkraftwerke in Bayern

Auf Anfrage von Maria Noichl bestätigt EU-Kommissarin Kadri Simson die Bedeutung der Wasserkraft im europäischen Energiemix.

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Aktuell

Foto: ENGIE/ First Hydro Company

Foto: Kremsmüller

Im von der Firma Kremsmüller organisierten Experten-Talk drehte sich alles um zukünftige Anforderungen in der Wasserkraft.

In Spitzenbedarfszeiten fließt Wasser mit 360 m3 pro Sekunde durch die Turbinen. Die neuen ANDRITZ-Kugelschieber werden dazu beitragen, die Gesamtverfügbarkeit der seit fast 40 Jahren in Betrieb befindlichen Anlage weiter zu erhalten.

SPEICHERKRAFTWERKE: HIGH-END TECHNIK IM GEBIRGE Der Stellenwert der Wasserkraft wird zweifellos in Zeiten der Energiewende steigen. Fakt ist, dass Betreiber von Wasserkraftanlagen immer länger einen sicheren Betrieb gewährleisten wollen. Gründe genug für namhafte Experten aus den Bereichen Speicherkraftwerksbau und -betrieb sowie Stahlerzeugung und Anlagenbau, sich im Rahmen des ersten Kremsmüller Experten-Talks zusammenzufinden. Ziel des teilweise sehr pointiert geführten Gesprächs, war es auszuloten, welche Entwicklungen in diesem technischen High-End Bereich zu erwarten sind. Die Inhalte: Teil 1: Bewährte Technologie für die Energiewende Teil 2: Anforderungen bei Werkstoffen und Technik für Druckrohrleitungen Teil 3: Auf die Mitarbeiter kommt es an Lesen Sie mehr dazu unter: www.kremsmueller.com/wasserkraft ANDRITZ LIEFERT KUGELSCHIEBER FÜR KRAFTWERK DINORWIG Der internationale Technologiekonzern ANDRITZ erhielt von First Hydro Company GB einen Auftrag zur Lieferung von sechs neuen Kugelschiebern für das Pumpspeicherkraftwerk Dinorwig in Llanberis, Nordwales, GB. First Hydro Company ist zu 75 Prozent im Besitz von ENGIE und zu 25 Prozent im Besitz von Brookfield. Die ersten beiden Kugelschieber werden Mitte 2023 installiert, die anderen vier folgen Mitte 2025. Der Lieferumfang von ANDRITZ umfasst Design, Fertigung, Lieferung, Montage und Inbetriebnahme von sechs Kugelschiebern mit einem Durchmesser von 2.500 Millimetern und einem Druck von 60 bar, einschließlich der Regler und des Brandschutzsystems. Mit einer installierten Gesamtleistung von rund 1.728 MW ist Dinorwig eines der größten Pumpspeicherkraftwerke in Europa und stellt wichtige Ausgleichsreserven und schnelle Reaktionszeiten sicher.

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Foto: EVN Foto: LEW / Christina Bleier

Für den Ersatzneubau des EVN-Kraftwerks Brandstatt liefert der oberösterreichische Wasserkraftallrounder Jank GmbH eine doppeltregulierte Kaplan-Turbine mit direkt gekoppeltem Synchron-Generator.

Aktuell

Foto: Wikimedia/Caproni Ca. 33

Michael Bohlinger, Geschäftsführer von LEW Wasserkraft, Donauwörths Oberbürgermeister Jürgen Sorré, LEW-Vorstand Dietrich Gemmel, Christian Beer, Projektleiter LEW Wasserkraft und Claudia Marb, Stellvertreterin des Landrats für den Landkreis Donau-Ries Ende September beim offiziellen Spatenstich der neuen Fischwanderhilfe an der Staustufe Donauwörth.

Uniper prüft, ob eine Sanierung und Modernisierung zur Wiederinbetriebnahme des stillgelegten Pumpspeicherkraftwerks Happurg wirtschaftlich Sinn ergibt.

WASSERKRAFTWERK BRANDSTATT IN NÖ KURZ VOR DER INBETRIEBNAHME Ende September war beim Ersatzneubau des EVN-Kraftwerks im nie derösterreichischen Scheibbs viel Fingerspitzengefühl gefragt. Ein mo biler Schwerlastkran hievte den vom oberösterreichischen Kleinwasser kraftspezialisten Jank GmbH gelieferte Maschinensatz, bestehend aus einer doppeltregulierten Kaplan-Turbine und einem Hitzinger-Syn chron-Generator, in Präzisionsarbeit ins Krafthaus. Im Volllastbetrieb kann die neue Maschine eine Engpassleistung von 740 kW erreichen. Dank des Neubaus verdreifacht die EVN das Regelarbeitsvermögen des Kraftwerks, dessen Produktion den Jahresstrombedarf von rund 1.000 Durchschnittshaushalten mit nachhaltig erzeugter Energie abdecken wird. Die Inbetriebnahme des komplett erneuerten Wasserkraftwerks inklusive Fischauf- und Fischabstiegsanlagen ist im Herbst 2021 in Sichtweite gerückt. LEW FEIERT SPATENSTICH FÜR FISCHWANDERHILFE AM KW DONAUWÖRTH LEW Wasserkraft hat mit dem Bau der Fischwanderhilfe am Donau kraftwerk in Donauwörth begonnen. Damit entsteht an der Staustufe Donauwörth die erste Fischwanderhilfe an den von LEW Wasserkraft betriebenen Kraftwerken an der Donau zwischen Oberelchingen und Donauwörth. Die Fischwanderhilfe entsteht an der linken Uferseite der Donau und setzt sich aus drei Abschnitten zusammen: Unterhalb des Kraftwerks wird auf der Nordseite ein Betonbauwerk als Einstieg errich tet, um die Höhendifferenz vom Unterwasser zum anstehenden Gelän de zu überbrücken. Daran schließt als zweiter Abschnitt ein naturnahes Umgehungsgerinne an. Ein Ausstiegsbauwerk oberhalb des Kraftwerks überwindet schließlich die restliche Höhendifferenz zum Oberwasser. Insgesamt wird die Fischwanderhilfe rund einen halben Kilometer lang. UNIPER PRÜFT REAKTIVIERUNG VON STILLGELEGTEM PSKW HAPPURG Der Energiekonzern Uniper untersucht derzeit, ob es sich lohnt, das Pumpspeicherkraftwerk Happurg im Landkreis Nürnberg wieder in Be trieb zu nehmen. Das Kraftwerk hat eine Leistung von 160 MW, eine Fallhöhe von 209 m und kann Wasser mit einem Energiepotential für 850 MWh speichern. Das größte PSKW im Freistaat Bayern musste 2011 wegen punktueller Beschädigungen in der Sohle des Oberbeckens aus Sicherheitsgründen stillgelegt werden. Nun wurde ein Konzept er stellt, das Speicherbecken und die Kraftwerkszentrale umfassend zu sa nieren bzw. zu erneuern. Frühestens in zwei Jahren, heißt es von Uniper, wird basierend auf der herrschenden Markt- und Erlössituation ent schieden, ob eine Revitalisierung wirtschaftlich Sinn macht und die An lage tatsächlich wieder in Betrieb genommen wird.

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Aktuell

Foto: Energie AG

Wirtschafts- und Energielandesrat Markus Achleitner, Staatssekretär Magnus Brunner, Energie AG Generaldirektor Werner Steinecker, Georg Schöppl (Österreichische Bundesforste), Vorstandsdirektor Stefan Stallinger (v.l.) Anfang September bei der Präsentation des geplanten Pumpspeicherkraftwerks im oberösterreichischen Ebensee.

ENERGIE AG PLANT 170 MW PUMPSPEICHERKRAFTWERK IM OBERÖSTERREICHISCHEN EBENSEE Die Energie AG betreibt seit Jahrzehnten mehrere Pumpspeicherkraftwerke (PSKW) und hat ein weiteres genehmigtes Kraftwerksprojekt im oberösterreichischen Ebensee seit 2017 in der Schub lade. Mit dem Beschluss das Vorprojekt zu starten, wird im Herbst die Umsetzungsphase des Kraftwerksprojektes eingeleitet. Die Anlage ist als Kavernenkraftwerk, am Fuße des großen Sonnsteins, mit einer reversiblen Pumpturbine geplant. Als Oberwasserspeicher ist im Rumitz graben ein ca. 60 m hoher Naturschüttdamm vorgesehen. Als Unterwasserspeicher dient der Traunsee. Das geplante Kraftwerk mit einer Fallhöhe von fast 500 m und einem Speicherinhalt von 1,32 Mio. m³ verfügt zukünftig über eine Leistung von rund 170 MW. Für die reine Bauzeit des Großprojekts werden rund 4 Jahre veranschlagt. Im Zuge des Vorprojektes wird auch die fi nale energiewirtschaftliche Bewertung und die Wirtschaftlichkeitsrechnung vorbereitet. Am Ende des Vorprojektes 2023 soll dann der Aufsichtsrat die finale Investitionsentscheidung über das Projekt fällen. Es wird mit einem Investitionsvolumen von rund 235 Mio. Euro die größte Einzelinvestition in der Geschichte der Energie AG sein.

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Fotos: Axpo

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Ein Vorher/Nachher-Vergleich der ehemaligen Großbaustelle des PSKW Limmern belegt das erfolgreiche Rekultivierungsprojekt. Für die endgültige Rekultivierung wurde lokales Samenmaterial gesammelt und vermehrt, so dass bei Start der Rückbauarbeiten genügend Samen und Pflanzen vorhanden waren. Wo einst Baustelle und Bauseilbahn waren, ist weitestgehend die ursprüngliche Vegetation zurückgekehrt.

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AXPO FÜR REKULTIVIERUNGSPROJEKT VON PUMSPEICHERKRAFTWERK LIMMERN AUSGEZEICHNETT Während des Baus des Pumpspeicherkraftwerks Limmern im Kanton Glarus betrieb Axpo zwi schen Tierfehd und Muttenalp eine der größten Baustellen der Schweiz. Heute ist von dieser Baustelle kaum noch etwas sichtbar. Zu verdanken ist dies einem mehrjährigen und fachspezifi schen Rekultivierungsprojekt, welches nun vom Verein für Ingenieurbiologie ausgezeichnet wur de, berichtete die Axpo Anfang September. Der Verein für Ingenieurbiologie verleiht dem Rekul tivierungsprojekt rund ums Pumpspeicherwerk Limmern den „Begrünerpreis 2021“ aufgrund „der herausragenden Vorgehensweise vor der eigentlichen Begrünung sowie der einwandfreien Ausführung der Arbeiten, der guten Zusammenarbeit mit den Behörden und Umweltverbänden sowie der Sensibilisierung der Baufirmen.“ Bereits während der Bauphase führten Spezialisten im Auftrag von Axpo Begrünungsversuche durch. Das dafür verwendete Samen- und Pflanzenma terial wurde im Baustellengebiet in verschiedenen Höhenlagen gesammelt und vermehrt. Die daraus gewachsenen Pflanzen wurden in einem Versuchsgarten im Raum Muttsee angepflanzt um verschiedene Begrünungsmethoden zu testen. Insgesamt wurden auf 25 Versuchsflächen 2000 Setzlinge gepflanzt und beobachtet.

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Foto: MZS/Habring

FORD PRÜFT ENERGIEGEWINNUNG DURCH WASSERKRAFT FÜR E-MOBILITY Ford und das Start-Up RheinSharing, hervorgegangen aus einer inter disziplinären Studierendeninitiative der Technischen Hochschule Köln, haben ein Memorandum of Understanding unterzeichnet. Die sechs Studierenden der Fahrzeugtechnik und Architektur hatten im März 2021 den zweiten Platz der Ford Fund Smart Mobility Challenge mit ihrer Idee gewonnen, erneuerbare Energie durch die Strömung des Rheins zu gewinnen und diese unmittelbar zur Energieversorgung von Mobilitätsstationen zur Stromversorgung von Elektrofahrzeugen zu nutzen. Ausgehend von dem in dem Wettbewerb ausgearbeiteten Ent wurf für den Rheinauhafen in Köln soll im Rahmen der Zusammenar beit ein Konzept für das ebenfalls am Rhein gelegene Ford Werkgelän de entwickelt werden.

Foto: Wikimedia / Gras-Ober

Wasserkraft spielt bei Ford in Köln eine wichtige Rolle. Das Kölner Werk bezieht bereits seit Anfang 2018 seinen Strom zu 100 Prozent aus Wasserkraftanlagen aus Österreich, Schweiz und Skandinavien.

RENEXPO INTERHYDRO – FACHMESSE FÜR WASSERKRAFT & KONGRESS Als Europas Drehscheibe für (Klein-)Wasserkraft hat sich die Renexpo Interhydro bestens als Networking-Plattform etabliert. Messe und Kongress bieten einen umfassenden Überblick über neue Technologien und politische Rahmenbedingungen in Europa, sowie über die Zu kunft der Wasserkraft. Innovativ, ökologisch und nachhaltig gestaltet sich auch das fachbezogene Bühnenprogram im Hydro-Forum mit Ex perten aus Technik, Wirtschaft und Politik, die den Beitrag der Wasser kraft zu einer klimaneutralen und nachhaltigen Zukunft mit Praxisbei spielen untermauern. Gemeinsam werden neue Potentiale erkannt, Synergien entwickelt und Kräfte gebündelt, um Europas (Klein-)Was serkraft weiter zu stärken. Infos unter: www.renexpo-interhydro.eu

Foto: Marc Boberach / Marc Boberach

Stattfinden wird die RENEXPO INTERHYDRO am 25. & 26. November 2021 im Messezentrum Salzburg.

Aktuell

Mitte September starteten in der Gemeinde Bad Imnau die Vorarbeiten zum Bau eines neuen Wasserkraftwerks an der Eyach.

VORARBEITEN FÜR NEUES WASSERKRAFTWERK AN DER EYACH IN BW Beim Eyach-Stauwehr in Bad Imnau in Baden-Würtemmberger ist ein neues Wasserkraftwerk am Entstehen, berichtete der Schwarzwälder Bote Mitte September auf seiner Website. Direkt nach der Einmün dung des bisherigen Mühlenkanals vor der Brücke werden Vorarbeiten zur Errichtung einer neuen Anlage durchgeführt. Nach der Turbinie rung wird das abgearbeitete Wasser wieder in die Eyach zurückgeleitet. Der historische Mühlkanal hingegen soll zurückgebaut werden. Die Imnauer Mühle, die sich im Besitz der Familie Winz befindet, wurde Anfang des 19. Jahrhunderts noch als Gips- und Ölmühle genutzt und danach bis zum Jahre 1972 als Getreidemühle mit Sägewerk betrieben. Das erste Wasserkraftwerk am Standort der Neuanlage ging bereits 1969 in Betrieb.

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Projekte

BRUCK AN DER MUR GELINGT MIT TRADITIONSKRAFTWERK DER SPRUNG IN DIE NEUZEIT Eines der komplexesten Flusswasserkraftwerkprojekte Österreichs steht nach rund zweijähriger Bauzeit unmittelbar vor dem Abschluss: In Bruck an der Mur ist sowohl die Sanierung des fast 120 Jahre alten Kraftwerks Murinsel als auch der komplette Neubau der Wehranlage in Oberaich inklusive Wehrkraftwerk fertiggestellt. Dank hervorragender Arbeit aller Beteiligten können sich die Stadtwerke Bruck an der Mur über ein gutes Erzeugungsplus von rund 40 Prozent freuen. In Zukunft werden das „Pfeilerkraftwerk“, also die Maschinen in der Wehranlage, und das traditionsreiche Kraftwerk Murinsel im Regeljahr rund 36 GWh in das Netz liefern.

as Kraftwerk Murinsel, Baujahr 1903, war 2017 an einem Scheideweg angelangt: Im August 2018 lief das bestehende Wasserrecht aus, und ein gangbarer Weg für eine Wiederverleihung war noch nicht in Sicht. „Wenn heute ein Wasserrecht auf 90 Jahre von den Behörden verliehen wird, dann muss die Anlage dem Stand der Technik entsprechen. Das war vor fünf Jahren nicht der Fall“, betont DI Karl Michael Pittino, dessen Planungsteam zu dieser Zeit vom Bauherrn zu Rate gezogen worden war. Zwar hatten die Verantwortlichen bereits 2016 eine neue Fischaufstiegshilfe errichtet und das alte Kraftwerk ausgenommen die Wehranlage vollständig automatisiert, dennoch war klar: Mit reinen Sanierungsarbeiten wird man die Wiederverleihung nicht erreichen. Es brauchte deutlich mehr. „Wir sind wie bei unseren Planungsstrategien üblich mit der grundsätzlichen Fragestellung an das Projekt herangegan-

gen: Wie würden wir das Ganze bauen, wenn es hier noch nichts gäbe? Und dann nahmen wir Schritt für Schritt die gegebenen Rahmenbedingungen in die Überlegungen auf. Letztlich haben wir festgestellt, dass das bestehende Kraftwerkskonzept passt. Das führte uns zur entscheidenden Frage: Wie können wir das

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Potenzial hier am Standort bestmöglich ausschöpfen?“, führt DI Pittino aus. „LIESSE SICH SO NICHT MEHR REALISIEREN“ Es bestand also akuter Handlungsbedarf. Bei Inaktivität wäre tatsächlich die Stilllegung der Traditionsanlage auf der Murinsel die Folge

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Projekte

Foto: zek

Seit Sommer dieses Jahres ist die neue Wehranlage im steirischen Oberaich in Betrieb. Und mit ihr das integrierte „PfeilerKraftwerk“, das zwei Kaplan-Turbinen mit einer Gesamtleistung von 2,1 MW beherbergt. Das moderne Bauwerk trägt nicht nur massiv zur Verbesserung der Hochwassersicherheit bei, sondern auch zur Wirtschaftlichkeit des Kraftwerksstandorts.

und alle vom Projekt Berührten überzeugen konnte. Konkret ging es im Wesentlichen darum, ein neues Konzept für die Wehranlage zu finden, die wasserwirtschaftliche Auslegung auf neue Beine zu stellen und das alte Kraftwerk auf den Stand der Technik zu bringen. WASSERRECHT FÜR 90 JAHRE „Die alte Wehranlage musste erneuert werden. Daran führte kein Weg vorbei. Der Hochwasserschutz war streng genommen nicht mehr gewährleistet“, erklärt der Planer. Im Gegensatz zur Wehranlage durfte am Erscheinungsbild des 1,4 km flussab gelegenen Murinsel-Kraftwerks, das unter Denkmalschutz steht, nichts verändert werden.

Foto: zek

gewesen. „Das galt es unter allen Umständen zu vermeiden. Ein Kraftwerk inmitten eines Stadtgebiets ließe sich heute kaum mehr realisieren“, sagt DI Pittino. Obwohl das Kraftwerk Murinsel in einer Kraftwerkskette liegt, konnte durch die gewählte Vorgangsweise ein UVP-Verfahren vermieden werden. Weiters war zu berücksichtigen, dass das Kraftwerks ensemble unter technischem Denkmalschutz steht.“ Gemeinsam mit seinem Team gelang es dem erfahrenen Wasserkraftplaner aus Graz innerhalb von vier Monaten, auf Basis eines umfangreichen Variantenstudiums ein Projekt auszuarbeiten, das sowohl die Verantwortlichen im Aufsichtsrat als auch letztlich die Behörden

Das Kraftwerk Murinsel, Baujahr 1903, steht unter Denkmalschutz. Sein äußeres Erscheinungsbild, ebenso wie die technische Ausstattung im Krafthaus, blieben im Zuge der Sanierung und Modernisierung unangetastet.

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Ein Vorreiter der Wasserkraft: Zu Weihnachten 1903 erstrahlten erstmals die Glühbirnen der Bogenlampen in Bruck an der Mur. Der Strom dafür kam aus dem nagelneuen Wasserkraftwerk Murinsel, an dessen Umsetzung seit 1902 gearbeitet worden war. Mit Weitblick und Pioniergeist hatten die Stadtväter den Bau eines modernen Wasserkraftwerks initiiert und mit Beharrlichkeit vorangetrieben. Über viele Jahrzehnte sollte das Kraftwerk seine Widerstandsfähigkeit und Zuverlässigkeit unter Beweis stellen. Allerdings sollte dies nicht für die erste Version der Wehranlage zutreffen, die am Eingang der Ausleitungsstrecke errichtet worden war. Im Jahr 1925, nach plötzlich einsetzender Schneeschmelze, trat die Mur über die Ufer. Riesige Mengen an Holz verklausten an der Wehranlage, die dieser Belastung nicht standhielt. Nachdem die Wehrpfeiler unterspült worden waren, stürzten die beiden Beton-Mittelpfeiler samt Wehrkrone in die Fluten. Doch man ließ sich nicht entmutigen und startete kurze Zeit später einen erneuten Anlauf. Nach einer Bauzeit von gerade einmal einem Jahr wurde 1926 eine neue, für diese Zeit hochmodern ausgeführte Schleusenwehranlage mit elektrischen Schützenzügen in Betrieb genommen. Sie sollte bis 1985 in dieser Ausführung in Betrieb bleiben, ehe eine Modernisierung und Teilerneuerung erfolgten. Bis in die Gegenwart wurden am Traditionskraftwerk immer wieder „Anpassungen“ vorgenommen, am Erscheinungsbild des geschichtsträchtigen Kraftwerks wurde kaum etwas verändert.

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Projekte

Die fünf Generatoren stammen aus den 1930er Jahren. Dank Modernisierung, Sanierung und Automatisierung durch die Firma EFG sind sie auch für aktuelle Anforderungen gerüstet.

denen einerseits die Vergabe der einzelnen Baulose und anderseits ein physikalischer Modellversuch für den Wehranlagenneubau im Mittelpunkt standen, der sich letztlich als sehr wichtig erwiesen hat. NEUES WEHRANLAGENKONZEPT „Das erste Problem resultierte aus dem Stand der Technik hier am Standort, das zweite aus den suboptimalen wasserwirtschaftlichen Rahmenbedingungen. Bislang war das Kraftwerk auf 50 m3/s ausgebaut. Das ist für ein Mur-Kraftwerk am gegebenen Standort sehr gering. Man würde heute ein neues Kraftwerk an diesem Standort auf 120 m3/s bis 130 m3/s ausbauen“, erläutert DI Pittino die Voraussetzungen. Die Lösung dafür lautete: ein moderater Ausbau des ohnehin sanierungsbedürftigen Ausleitungskanals von 50 m3/s auf 60 m3/s sowie ein Wehrkraftwerk, das in der Lage ist, 60 m3/s zu verarbeiten. Damit erreicht das Gesamtensemble in Summe die avisierten 120 m3/s. Nachdem man die wasserwirtschaftlichen Rahmenbedingungen auf diese Weise verbessern konnte, blieb noch die Frage nach dem neuen Konzept der Wehranlage. Denn: Was anfangs niemand vermutet hatte, war für DI Pittino schnell klar: Die Anströmung der Turbinen sollte ein sehr entscheidender Foto: Pittino

Dafür sollte die Bestandstechnik saniert, modernisiert und optimiert werden. Das erforderte Verständnis und Respekt vor der alten Technik, die auch ihre Stärken habe, wie DI Pittino bestätigt: „Dank der bestehenden Ausstattung mit Bremsen und Drehzahlerfassungen sowie automatischen Synchronisiervorrichtungen konnte 2016 die Automatisierung des Turbinenbetriebs erfolgen. Die alten Generatoren mit Schwungradfunktion besitzen im Hinblick auf die heute geforderten Netzkriterien immer größere Bedeutung. Damit brachte das Kraftwerk im Grunde sehr gute Voraussetzung für eine erfolgreiche Sanierung mit.“ Nachdem das Planungsbüro PITTINO den Verantwortlichen ein lösungsorientiertes Konzept, resultierend aus einem umfangreichen Variantenstudium, vorgelegt hatte, konnten wenig später auf dieser Basis die Einreichungen zu den Bewilligungen sämtlicher behördlicher Genehmigungen erfolgen. Nach nur einer, mit der Wasserrechts- und Naturschutzbehörde unter der Teilnahme der Umweltanwaltschaft gemeinsam durchgeführten Verhandlung wurde der Stadtwerke Bruck an der Mur GmbH bereits Ende November 2017 das Wasserrecht für das Kraftwerk Murinsel für 90 Jahre verliehen. Auf die Bewilligung folgten arbeitsintensive Monate, in

Optimale Anströmungsbedingungen für die beiden Turbinen im „Pfeiler-Kraftwerk“ an der Wehranlage.

Foto: zek

Punkt werden. „Die Wehranlage ist mittig einer S-Kurve situiert. Unsere ersten 1D-Berechnungen und Entwürfe bezogen sich auf ein Kraftwerk, das orographisch rechtsufrig angelegt werden sollte. Für diese Lösung sprach einerseits die Zufahrtsmöglichkeit am rechten Ufer und anderseits die einfachere Bauweise in zwei Bauphasen. Als wir uns mit der Frage der exakten Dimensionierung beschäftigten, ergaben sowohl die 1D-Berechnungen als auch die 2D-Berechnungen (computeranimierte Strömungssimulationen), ungünstige Anströmungen zu den Wehrturbinen“, erklärt Pittino. Man stellte einen starken Innenkurveneffekt fest, der zudem für enorme Anlandungen vor den Turbinen einläufen gesorgt hätte. Daraufhin wurde vom Planungsbüro am Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft an der TU Graz ein Modellversuch in Auftrag gegeben. Schließlich kann ein physikalischer Modellversuch im Hinblick auf die Detailauslegung mehr Aufschlüsse geben als analytische und numerische Methoden. So konnten sämtliche für den Betrieb der drei Wehrfelder wesentlichen Hochwasserlastfälle (bei sauberem Wasser inkl. Geschiebetrieb) durchgeführt werden. Ein unbezahlbarer Vorteil für den Betrieb eines neuen Wasserkraftwerkes an der Mur. Foto: Pittino

Grafik: Pittino

Fotos: Schröckenfux

Übersichtsdarstellung

Physikalischer Modellversuch an der TU Graz.

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Projekte

Die Wehrsegmente erstrecken sich über 16,50 m.

Foto: Künz

Einbau des Segments an der Armierung des Wehrfelds. Eine Aufgabe, die Erfahrung und Fingerspitzengefühl gleichermaßen erfordert.

Foto: Foto: zek

Foto: zek

Die 36 Tonnen schwere Rechenreinigungsmaschine verfügt über verschiedene Greifer und ist in der Lage, Dammbalken zu versetzen.

Pfeiler-Kraftwerk im Sommer 2020.

gut darstellen, wie sich die Anlage im Hochwasserfall verhält. Das heißt, man kann mit sauberem Wasser simulieren, was sich bei einem Hochwasser bis zum Extremfall eines HQ100 abspielt. Und – wie dabei die Verschlussorgane organisiert werden müssen, welchem Öffnungsregime sie zu folgen haben, um Geschiebe optimal abführen zu können. Das ist natürlich ein unbezahlbarer Synergieeffekt für die Betriebsführung der neuen Anlage. Die Spülprogramme wurden dahingehend angepasst.“ RECHENREINIGUNGSMASCHINE MIT DOPPELFUNKTION Eine zentrale Rolle im Konzept der neuen Wehranlage kommt selbstredend der stahlwasserbaulichen Ausrüstung zu, die vom Vorarlberger Stahlwasserbauspezialisten Künz geliefert wurde. Das gesamte Lieferpaket umfasste zwei Turbineneinlaufrechen inkl. Armierungen, einen Satz Portal-Dammbalken mit Zangenbalken für das Wehrkraftwerk, außerdem eine Turbinenauslauf-Dammtafel inkl. zwei Sätzen Armierungen. Für die Wehranlage lieferte Künz einen Satz Oberwasser-Wehrdammbalken mit Zangenbalken inklusive drei Sätzen Oberwasser- und Unterwasser-Dammbalkenarmierungen, sowie drei Wehrsegmente mit aufgesetzter Klappe und Wehr- und Gegenschwellenpanzerungen. Zudem lieferten die Vorarlberger eine fahrbare, auf dem Portal aufgebaute Rechenreinigungsmaschine RRM-H500, ausgestattet mit zwei Dammbalkenhubwerken und zudem eine rund 100 m lange Fahrbahn. Konkret handelt es sich dabei um eine 36 Tonnen schwere, verfahrbare RRM, die mit einem 16 m ausfahrbaren Knickarm ausgestattet ist. Sie kann den kompletten Einlauf an der Wehranlage bewirtschaften. „Das Besondere an der Maschine ist, dass in ihr die Eigenschaften der Rechenreinigung sowie eines Dammbalken-Hubwerks vereint sind. Sie verfügt über einen Holzgreifer, einen Polypgreifer und eine hydraulische Harke mit einem dreiteiligen Gegengreifer für die Rechenreinigung. Man kann mit der H500 somit Oberwasserdammbalken vor dem Krafthauseinlauf setzen, die Dammbalken an der Wehranlage in jeder Position setzen, den Rechen reinigen und Oberflächengeschwemmsel bis in den Ausleitungskanal hinein abgreifen“, erklärt der Projektleiter aus dem Hause Künz, DI Johannes Galehr. DAMMBALKEN IN LAUERSTELLUNG Als Wehrverschlüsse wurden Drucksegmente mit aufgesetzter Klappe in den drei Wehrfeldern installiert. Sie weisen eine Länge von 16,50 m und eine Höhe von 4,10 m auf, wobei die Klappe rund 1,70 m in der Höhe misst. Von deren Zuverlässigkeit und Funktion hängt wesentlich die Betriebssicherheit der neuen Anlage ab. Die Abfuhr des Bemessungshochwassers HQ100, das bei 950 m3/s liegt, wird durch das Öffnen von zwei der drei Segmente gewährleistet. Dies konnten sowohl die 1D- und 2D-Berechnungen des Planungsbüros PITTINO belegen als auch der Modellversuch. photo: zek

Foto: zek

NEUE ERKENNTNISSE AUS DEM MODELLVERSUCH In der Folge wurde am renommierten Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der Technischen Universität Graz ein Vollmodell im Maßstab 1:40 gestaltet. Mithilfe dieses Modells sollten neben der Anströmung der Turbinen noch weitere Aspekte abgeklärt werden: etwa die Hochwassersicherheit der Anlage unter verschiedenen Bedingungen, oder die Tosbeckenoptimierung, sowie die Überprüfung der Nachkolksicherheit, oder die Funktionsfähigkeit der Geschiebeleitschwellle vor dem Turbineneinlauf, weiters die Frage nach den Anlandungen im Unterwasser. Die Ergebnisse, die im Frühjahr 2019 präsentiert wurden, bestätigten die konstruktiven Planungen und numerischen Berechnungen des Planungsbüros. Als Bestvariante stellte sich das Konzept mit einem zentral angeordnetem Pfeilerkraftwerk heraus. Der Nachteil des etwas erhöhten Bauaufwands wurde durch die Vorteile einer idealen Strömungsanordnung zu den Turbinen mehr als aufgewogen. Darüber hinaus konnte in dem Modellversuch die Energieumwandlung im Tosbecken optimiert und damit die Tosbeckenlänge verkürzt werden. Zudem wurden Versuche im Modell zur Frage der Geschiebeanlandung durchgeführt, aus denen ebenfalls wertvolle Erkenntnisse gewonnen wurden. DI Pittino: „Im Modellversuch lässt sich außerdem sehr

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Foto: zek

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Planerisch ideal gelöst wurde die Unterbringung der Wehrdammbalken, die in der Brückenkonstruktion quasi „in Lauerstellung“ integriert wurden. „Die Wehrdammbalken konnten so hoch untergebracht werden, dass sie gut geschützt, oberhalb der Hochwasserkote liegen. Auf diese Weise sind sie nicht nur sehr platzsparend gelagert – immerhin erspart man sich bauseitig das Dammbalkenlager – sondern können auch sehr schnell zum Einsatz kommen. Im Hinblick auf eine größtmögliche Einfachheit wurden die Dammbalken baugleich ausgeführt. Besonders ist dabei, dass man sie auch im Unterwasserbereich der Wehranlage – etwa im Fall einer Tosbeckensanierung – setzen kann“, erklärt Johannes Galehr. Modern und ausgeklügelt auch die Lösung am Turbinenauslauf: Hier lieferte Künz eine quer verfahrbare Dammtafel, die mit einem eigenen Hubwerk an beiden Ausläufen gesetzt werden kann. Um Eisbildung im Bereich der Aufsatzklappen zu verhindern, wurde von den Vorarlberger Stahlwasserbauexperten eine Luftperl-Anlage installiert.

Trotz Corona-bedingter Restriktionen gelang eine zeitgerechte Umsetzung der Wehranlage. So konnte die stahlwasserbauliche Ausrüstung im August dieses Jahres den Probebetrieb aufnehmen und wurde im September an den Betreiber übergeben.

Der Oberwasserkanal wurde komplett saniert.

Foto: Piwi Media

Foto: Mitterfelner

Perfekte Saugrohrschalung vom Spezialisten Mitterfelner Schalungsbau

Wehrbaustelle im Herbst 2020: Zwei der drei Wehrfelder sind bereits fertig.

VERSPRECHEN WURDEN GEHALTEN Auch am Zulaufkanal bestand Handlungsbedarf: Er sollte saniert werden – in der ursprünglichen Planungsversion in Form beidseitiger homogener Erddämme, wie DI Reicher, Projektleiter vom Büro PITTINO näher erläutert: „Dagegen sprach ein Problem mit den darin verlegten Leitungen. Darum entschlossen wir uns, den Innenaufbau mittels Bentonitmatten zu realisieren, was letztlich eine technische Aufwertung darstellt, die allerdings auch baulich aufwändiger war.“ Ursprünglich war der Kanal über eine Länge von etwa 120 m mit einem zweireihigen Fichtenbestand gesäumt. Diese stellten allerdings

eine echte Gefahr für den Kanal dar. Vor allem, da sie zum einen bei einem Windwurf ein Loch in den Damm reißen könnten. Zum anderen können umgefallene Bäume zu Verklausungen und Überflutungen des Kanals führen. Ihre Rodung war allerdings für einige Anrainer ein Problem, da die Fichten einen Sichtschutz gegen den dahinterliegenden Bauhof darstellten. „Am Ende konnte den besorgten Anrainern im Rahmen einer Bürgerversammlung aller-

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INNOVATIONEN FÜR EINE NACHHALTIGE ZUKUNFT

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Foto: zek

Tandemhubwerk mit AUMA-Antrieben

Stahlwasserbau-Know-how aus der Steiermark: 16 Schütze in Summe hat der steirische Stahlwasserbauspezialist S.K.M. mit elektrischen Antrieben (AUMA und IVEA) ausgerüstet. Am Durchlass zwischen Ausleitungskanal und Mur installierte er ein Doppelschütz, bestehend aus Obertafel zur Stauzielhaltung und Untertafel zur Geschiebespülung. Am Wehrbauwerk installierte S.K.M. drei Einlaufschütze (5,8 m x 3,3 m). Zudem war man für die Überfalldammtafeln (Streichwehr) und den Wartungssteg verantwortlich. Am Murinsel-Kraftwerk rüsteten die Steirer das Einlaufbauwerk mit 10 neuen Einlaufschützen (2,5 m x 3,6 m) aus.

Foto: EFG

Foto: zek

Die Turbinen wurden von der Firma EFG saniert, remontiert und wieder in Betrieb gesetzt.

Vor den fünf Hauptturbinen im KW Murinsel wurden von S.K.M. zehn neue Einlaufschützen eingebaut. Foto: S.K.M.

Das Einheben der sanierten ZwillingsFrancis-Turbinen ist Millimeterarbeit.

Erfolgreiche Dichtprobe nach Einstau für die drei Einlaufschütze am Wehrbauwerk.

dings die Dringlichkeit der Fällung erklärt und zugleich als Ersatz eine zweireihige Hecke zugesagt werden. Selbstverständlich wurde dieses Versprechen auch gehalten“, so der leitende Planer. WHO-IS-WHO DER WASSERKRAFTBRANCHE Über den Ablauf der gesamten Arbeiten zeigt sich das Planungsteam PITTINO nun, nachdem sämtliche Gewerke den Probebetrieb aufgenommen haben, sehr zufrieden: „Das Besondere an dieser Baustelle war, dass wir nur absolute Top-Firmen der Wasserkraftbranche an Bord hatten. Das beginnt bei den

grundsoliden Statikberechnungen durch Kratzer & Partner ZT GmbH aus Graz und den Bauarbeiten für die neue Wehranlage, die vom erfahrenen Team der Firma PORR exzellent umgesetzt werden – die Räume des Wehrkraftwerks sind staubtrocken. Es geht weiter über den Stahlwasserbau an der Wehranlage von der Firma Künz, weiter über den Turbinenlieferanten Andritz Hydro, den Generatorspezialisten Hitzinger und weiter über die Firma Siemens, die die Steuerung und Automatisierung übernahm, weiter über die Firma Mitterfelner, die uns perfekte Schalungen für die Saugrohre geliefert hat und reicht bis zur steirischen Firma S.K.M., die die stahlwasserbauliche Sanierung am Murinsel-Kraftwerk stemmte und die Einlaufschützen in den Oberwasserkanal und zu den Bestandsturbinen lieferte, bis zur Firma EFG aus Kärnten,

die für die Sanierung der alten Turbinen und Generatorlager verantwortlich zeichnet. Das Zusammenspiel der beauftragten Unternehmen funktionierte hervorragend – und dank eines sehr strikten Corona-Schutzmaßnahmenkonzeptes auch sehr sicher.“ PERFEKTE TURBINENLÖSUNG Im Februar 2021 konnten am Wehrkraftwerk bereits die Kaplanturbinen, die im AndritzWerk in Ravensburg gefertigt wurden, eingehoben und montiert werden. Eine Montage, die vergleichsweise einfach und problemfrei vonstattenging, da die Turbinen bereits im Werk vormontiert und nahezu als fertige Einheit zur Baustelle transportiert wurden. Es handelt sich dabei um 6 m breite und 4,7 m hohe Kegelrad-Rohrturbinen mit einem Einzelgewicht von je 45 Tonnen. Die Axialturbinen mit dem 2,3 m großen Laufrad werden

Wasserkraftwerk Murinsel

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Foto: zek

Foto: EFG

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Die beiden doppelt regulierten Kaplan-Turbinen aus dem Hause Andritz stellen die optimale Lösung für die Bedingungen im neuen Wehrkraftwerk dar. Foto: zek

Pfeiler-Kraftwerk • • • • • • • • • • • • •

Foto: zek

Zwei baugleiche Hitzinger- Generatoren im Pfeiler-Kraftwerk.

Foto: zek

Projekte

Ausbauwassermenge: 2 x 30 m3/s Fallhöhe: 4,3 m bei QA Turbinen: Kaplan-Rohrturbinen (2 St.) Fabrikat: Andritz Hydro Drehzahl: 148 Upm Leistung: 1.400 kW Generator: 3-Phasen-Synchron Generator Fabrikat: Hitzinger Drehzahl: 600 Upm Stahlwasserbau: Künz Rechenreinigungsmaschine: Künz Steuerung: Siemens Statik: Kratzer & Partner ZT GmbH

• Bauarbeiten: PORR • Regelarbeitsvermögen: ca. 8 GWh

Murinsel-Kraftwerk • Ausbauwassermenge: 60 m3/s • Fallhöhe: 8,64 m • Turbinen: Francis-Zwillingsturbinen (5 St.) • Engpassleistung: 3.050 kW (vor Revitalisierung) • 3 Generatoren mit je 550 kW (vor Revitalisierung) Foto: zek

• 2 Generatoren mit je 750 kW (vor Revitalisierung) • Sanierung: EFG Turbinenbau • Stahlwasserbau: S.K.M. • Regelarbeitsvermögen_neu: ca. 28 GWh • Steuerung: MGX • Planung: PITTINO ZT GmbH

Die Steuerung und Automatisierung der Wehranlage und des Pfeilerkraftwerks übernahm Siemens Graz.

über eine horizontale Welle angetrieben, der Abtrieb erfolgt mittels integriertem Kegelradgetriebe in vertikaler Richtung. Nicht zuletzt dank des Getriebes mit der Übersetzung 1 : 4,15 konnte die Bauform des Generators kompakt gehalten werden. Auch die Turbinen weisen eine sehr kompakte Bauweise auf, wodurch sie ideale Eigenschaften für den Einbau direkt in einem Wehrkraftwerk mitbringen. „Die Turbine eignet sich im Prinzip hervorragend für Fallhöhen von 4 bis 12 m“, erklärt der Projekt-

• Inbetriebnahme: Sommer 2021

leiter von Andritz Hydro, Roland Malkow. Am Standort des Pfeilerkraftwerks in Oberaich liegt eine Fallhöhe von 4,3 m bei Ausbauwassermenge vor. Die Maschinen, die jeweils auf ein Schluckvermögen von 33 m3/s ausgelegt sind, drehen mit 148 Upm, wobei die Drehzahl über das Kegelradgetriebe auf 600 Upm erhöht wird. Dabei erreicht jede Turbine eine Ausbauleistung von 1.400 kW. Roland Malkow betont, dass auf der Baustelle ein lösungsfokussiertes und zielorientiertes Arbeiten in einem

partnerschaftlichen Verhältnis vorherrschte. Gemeinsam mit Kollegen von Andritz Graz konnten auch pandemiebedingte Einreiserestriktionen problemlos gemeistert werden. VERJÜNGUNGSKUR FÜR DIE TURBINEN Die Sanierung der fünf Zwillings-Francisturbinen übernahm das bekannte Wasserkraftunternehmen EFG mit Sitz in Feldkirchen. Die Kärntner Turbinenspezialisten bewiesen bei diesem Auftrag ihr Know-how und ihre Flexi-

ZT Kratzer & Partner ZT GmbH S T A T I K W A S S E R B A U P L A N U N G BAUAUFSICHT PROJEKTMANAGEMENT

PORR Bau GmbH Tiefbau . NL Steiermark . BG Mürzzuschlag Grazer Straße 62c, 8680 Mürzzuschlag T +43 50 626 3077 porr-group.com

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bilität. Nach der Zerlegung, Reinigung, Sandstrahlen der Bauteile und einer zerstörungsfreien Werkstoffprüfung wurden die rundumsanierten Bauteile aus Gusseisen wieder zusammengebaut. Bei den alten Bauteilen handelt es sich um handwerkliche Meisterstücke, deren mechanische Eigenschaften keine unerheblichen Gefahren für eventuelle Bruchschäden bergen. Das heißt, dass im gesamten Arbeitsablauf eine behutsame Handhabe und Bearbeitung geboten war. Das galt natürlich auch für die Wiedermontage der 12,4 Tonnen schweren Maschinen, die mithilfe eines Krans in den Einbauschacht gehievt und dann wieder eingebaut wurden. Mit dem Ergebnis zeigt sich DI Pittino sehr zufrieden und findet lobende Worte für die Kärntner Wasserkraft-Allrounder: „EFG verfügt über sehr gut ausgebildetes Personal, sowohl in handwerklichen Belangen als auch im Engineering Bereich. Die Kärntner Turbinenspezialisten haben in den letzten Jahrzehnten ausreichend Erfahrung aus vergleichbaren Aufträgen gesammelt.“

Bei der Realisierung des Wehrkraftwerks wurde auch auf eine ansprechende architektonische Lösung Wert gelegt (Wehrkraftwerk kurz vor Fertigstellung).

lings-Francisturbinen prinzipiell sehr robust und langlebig. Und noch ein weiterer Punkt spricht für die Bestandstechnik: Heute werden von Seiten des Netzbetreibers erhöhte Anforderungen an die Wasserkrafttechnik gestellt. Das bedeutet, dass auch im Fall eines Spannungsabfalls die Maschinen am Netz verbleiben sollten. Und dafür ist die Masse der alten Generatoren mit Schwungradfunktion eine wesentliche Voraussetzung. Damit haben die alten Maschinen dem Großteil der neuen einiges voraus. PRODUKTIONSSTEIGERUNG UM 40 PROZENT Dank eines umsichtigen Baumanagements konnten auch schwierige Projektphasen, wie etwa ein Hochwasser im November 2019, oder die Corona-bedingten Schwierigkeiten, bestens gemeistert werden. Seit wenigen Wochen sind

sämtliche Gewerke und Anlagenteile im Probebetrieb und bewährten sich in den ersten Betriebswochen bereits bestens. „25 GWh lieferte bislang das alte Murinsel-Kraftwerk im Regeljahr. Dank der erfolgreichen Maschinensanierung rechnen wir mit einer Steigerung um mindestens 2 bis 3 GWh. Hinzu kommen 8 GWh aus dem Wehrkraftwerk. „Die gesamte Produktionssteigerung von etwa 10 bis 11 GWh bedeutet ein Erzeugungsplus von gut 40 Prozent“, so DI Pittino. „Es ist hier ein Werk mit sehr hohem Qualitätsmerkmal entstanden.“ Mit dem neuen Pfeilerkraftwerk und dem renovierten Murinsel-Kraftwerk hat die Stadt Bruck an der Mur erfolgreich den Schritt in die nächste Ära der langfristigen Stromerzeugung geschafft. Für die Stadt nimmt es einen hohen Stellenwert ein, immerhin dient es einerseits dem Hochwasserschutz und deckt anderseits den Strombedarf von rund einem Drittel der Haushalte. Foto: Pittino

ALTE MASCHINEN MIT GEWISSEN VORZÜGEN Grundsätzlich handelt es sich bei den fünf Zwillings-Francisturbinen um qualitativ hochwertige und technisch absolut ausgereifte Maschinen, wie DI Pittino bestätigt: „Die Turbinen sind alt, aber gut. Gegenüber den ersten Varianten aus 1903 hatte man in den 1930er Jahren bereits die Saugrohre optimiert, und auch die Laufräder sind für diese Drehzahl und ihr Schluckvermögen ausgezeichnet gefertigt. Ich vertrete die Meinung, dass man sie heute nicht viel besser bauen könnte.“ Dank ihrer Konstruktion und ihrer Bauart sind Zwil-

Foto: Pittino

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Am neuen Wehrbauwerk wurde auch ein spezielles Lichtkonzept umgesetzt. Seit Herbst sind sowohl die Wehranlage mit Pfeiler-Kraftwerk als auch das 1,4 km flussab situierte Kraftwerk Murinsel in Betrieb.

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BETREIBER VERTRAUEN AUF LEISTUNGSSTARKE GENERATORTECHNIK IM BAUCH DES WEHRKRAFTWERKS Rund 8 GWh sauberen Strom wird das neue Pfeiler-Kraftwerk an der Wehranlage in Oberaich im Regeljahr ans Netz liefern. Das im Zentrum des Wehrbauwerks installierte Maschinengespann besteht aus zwei Kaplan-Rohrturbinen aus dem Hause Andritz, die jeweils über ein Kegelradgetriebe einen Synchrongenerator vom Fabrikat Hitzinger antreiben. Mit dem gewählten elektrotechnischen Ensemble ist nicht nur ein sehr effizienter, sondern letztlich auch ein sehr zuverlässiger Betrieb über Jahrzehnte gesichert. Qualität stand für die Betreiber bei ihrer Auswahl an erster Stelle.

enn erfahrene Wasserkraftexperten, wie die Planer des neuen Pfeiler-Kraftwerks erklären, dass man das „Who-is-Who der Wasserkraftbranche“ für das Projekt ins Boot holen konnte, dann sagt das schon einiges aus. Es sagt vor allem aus, dass das Thema Qualität in sämtlichen Überlegungen eine zentrale Rolle eingenommen hat. Vollumfänglich trifft das auf die elektromaschinelle Ausrüstung zu, die sich seit wenigen Wochen im Probebetrieb befindet. Die langsam laufende Kaplanturbine dreht mit 148 Upm, wobei über das zwischengeschaltete Kegelradgetriebe die Drehzahl auf 600 Upm erhöht wird. Jene Drehzahl also, mit der der Synchrongenerator betrieben wird. Jeder der beiden Generatoren aus dem Hause Hitzinger ist dabei auf eine Schleuderdrehzahl von 2.000 Upm ausgelegt, die Nennscheinleistung wird mit je 1.400 kVA beziffert. Was die Maschine im Betrieb auszeichnet: Sie arbeitet auffällig unauffällig – das heißt: Dank einer idealen konstrukti-

ven Auslegung und nicht zuletzt auch dank einer ausgereiften Wasser-Wasser-Kühlung ist ein geräuscharmer Betrieb sichergestellt. Zudem sind beide Generatoren mit hochwertigen Wälzlagern ausgestattet. AUSGELEGT NACH KUNDENWUNSCH Warum man bei Hitzinger am Wasserkraft sektor noch immer den Ruf des „Mercedes unter den Kleinwasserkraftgeneratoren“ genießt, hat zahlreiche Ursachen. Volker Schmid, seines Zeichens Geschäftsfeldleiter Generatoren, kennt die Gründe gut: „Vieles, was bei anderen Herstellern als Extra oder Bonus verkauft wird, ist bei einem Hitzinger-Generator eine Selbstverständlichkeit. Unsere Maschinen können vieles von Vornherein – und sind absolute Unikate: Jede Maschine, die unser Werk in Linz verlässt, ist optimal an die Wünsche des Kunden und die gegebenen Rahmenbedingungen angepasst.“ Dabei stehen zu Beginn stets die selben Fragen bei der Vorauslegung der elektrischen Maschine im

Vordergrund: Wo wird die Maschinen betrieben und wie? Wie wichtig sind Wirkungsgrad, Geräuschpegel oder mechanische Robustheit? Hinzu kommen spezielle Fragen nach transitorischer Resilienz oder Überflutungssicherheit? All das und weitere Aspekte fließen in die Auslegung eines neuen Generators mit hinein. Auf diese Weise kann der Kunde darauf vertrauen, dass seine Maschine optimal an seine Anforderungen angepasst ist. „Grundsätzlich sind unsere Generatoren auch sehr konservativ ausgelegt. Das heißt, dass es meiner Kenntnis nach keine Maschine von uns gibt, die außen einmal heiß wird. Und das wirkt sich selbstverständlich auch auf die Lebensdauer aus“, so Volker Schmid. INNOVATION ALS STÄRKE Beim Linzer Generatorspezialisten gibt man sich nicht mit dem Status Quo zufrieden. In den letzten Jahren wurden einige kleinere Innovationen an den Maschinen umgesetzt, die sehr gut vom Markt aufgenommen wurden.

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Foto: Glanzer

Die beiden baugleichen, wassergekühlten Generatoren im neuen Pfeiler-Kraftwerk in Bruck an der Mur: Sie werden von zwei horizontalachsigen Rohrturbinen angetrieben. Das leistungsstarke Maschinenensemble wird im Regeljahr rund 8 GWh sauberen Strom erzeugen.

Foto: zek

Technik

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Foto: Glanzer

• Generator Anzahl: 2 Stk. • Typ: Synchrongenerator • Fabrikat: Hitzinger • Nennleistung: 1,4 MVA • Nenndrehzahl: 600 Upm • Überdrehzahl: 2.000 Upm • Spannung: 690 / 398 V • Nennstrom: 1.171 A • cos phi: 0.9 • Gewicht: 9.500 kg • Kühlung: Wasser-Wasser • Inbetriebnahme: Herbst 2021

Foto: zek

Technische Daten:

Foto: zek

Technik

Einlagerung der Generatoren nach Anlieferung.

Ein Beispiel dafür wären die temperaturgeregelten, motorisierten Luftklappen. Dabei öffnet bzw. schließt ein elektrisch betriebener Arm je nach Temperatur die Notklappen des Generators vollautomatisch. Auf diese Weise wird ein möglicher Staubeintrag in die Maschine auf ein Minimum begrenzt. Ein anderes Beispiel wäre die Optimierung am Klemmenkasten bei vertikalachsigen Generatoren, die man bei Hitzinger mittlerweile auf Kundenwunsch anbietet. Der neue Klemmenkasten bringt neben einer vereinfachten Zugänglichkeit erhöhten Bedienkomfort und eine bessere Übersicht. SPRUNG IN NEUE LEISTUNGSSPHÄREN Wie flexibel der Linzer Branchenspezialist mittlerweile geworden ist, belegt auch der gelungene Vorstoß in immer neue Leistungsdimensio-

Jeder der beiden Generatoren ist für eine Nennleistung von 1.400 kVA ausgelegt.

nen. War bis vor einigen Jahren das Ende der Fahnenstange bei etwa 2 MVA erreicht, wurde vor vier bis fünf Jahren mit dem Leistungsniveau von 4 MVA bereits ein Meilenstein erreicht. Heute bietet Hitzinger sogar Maschinen mit einer Nennleistung von bis zu 6 MVA an. Damit hat man endgültig den Sprung von der kleinen in die mittlere Wasserkraft geschafft. Es hat also durchaus gute Gründe, warum sich die Betreiber des Referenz-Kraftwerks „Pfeiler-Kraftwerk“ in Bruck an der Mur – auf die Kompetenzen des oberösterreichischen Generatorherstellers verlassen. Gemeinsam mit den beiden installierten Kaplan-Rohrturbinen wird das Maschinengespann im Regeljahr rund 8 GWh sauberen Strom ins heimische Stromnetz liefern – effizient, leise und zuverlässig über viele Jahre.

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Foto:Wien Energie

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In gerade einmal fünf Monaten ist es den Ingenieuren von EFG in enger Kooperation mit der Fa. Jaberg & Partner gelungen, für das neue Kraftwerk St. Johann am Tauern eine moderne, leistungsstarke und zuverlässige Diagonalturbine zu entwickeln, die eine optimale elektrizitätswirtschaftliche Nutzung der hydraulischen Rahmenbedingungen an der Pöls ermöglicht.

TURBINENINNOVATION IN STEIRISCHEM KRAFTWERK SORGT FÜR AUFSEHEN IN DER BRANCHE Für mittlere Fallhöhen im Bereich von etwa 20 bis 100 m und stark schwankenden Durchfluss gilt unter Fachleuten ein Turbinentyp grundsätzlich als Idealvariante: die Diagonalturbine. Nur zwei bekannte Nachteile sprachen mitunter gegen einen Einsatz dieses Maschinentyps, der im Wesentlichen schon seit mehreren Jahrzehnten auch in der Kleinwasserkraft angeboten wird: eine gewisse Kavitationsanfälligkeit sowie die besondere Komplexität des Verstellmechanismus der Laufschaufeln. Für das neue Kraftwerk St. Johann am Tauern hat der findige Kärntner Wasserkraftallrounder EFG Turbinenbau mit einigen innovativen Ansätzen eine Neuauflage für das Turbinenkonzept der Diagonalturbine erarbeitet und mit Erfolg umgesetzt. Seit Dezember letzten Jahres ist die knapp 500 kW starke Maschine im Einsatz: effizient, leistungsstark und absolut zuverlässig.

radition und Naturverbundenheit sind für Michael Weyrer mehr als nur Schlagworte. Auf 438 ha betreibt er mit seiner Familie in den Ausläufern der kärntnerischen Nockberge das Waldgut Granig. Man setzt auf biologische Land- und Forstwirtschaft, artgerechte, nachhaltige Jagd und sanften Tourismus. Naheliegend, dass saubere Stromgewinnung aus heimischen Ressourcen seit langem ebenfalls ein Thema für den findigen Unternehmer ist. Nachdem er in der Vergangenheit bereits zwei Kleinwasserkraftwerke errichtet hatte, konnte er vor wenigen Jahren ein weiteres Kleinwasserkraftprojekt von zwei Initiatoren an der steirischen Pöls übernehmen. „Grundsätzlich beruht das Konzept darauf, drei altgediente Kleinkraftwerke in der Ausleitungsstrecke durch ein einziges, modernes Kleinkraftwerk zu ersetzen. Dadurch sollte sich die Wirtschaftlichkeit massiv steigern lassen“, erzählt Michael Weyrer. Nicht zuletzt

auch deshalb, weil man vom ursprünglichen Maschinenkonzept, zwei Durchströmturbinen, abrückte, und nach einer deutlich effizienteren Variante suchte. OFFEN GEGENÜBER NEUER TECHNIK Vor der Suche der optimalen maschinentechnischen Lösung musste man sich den Standort einmal genau anschauen: Das Ausleitungskraftwerk, das an der Pöls unweit der Ortschaft St. Johann am Tauern errichtet wurde, nutzt eine Netto-Fallhöhe von rund 36,5 m. Über eine rund 2,3 km lange Druckrohrleitung, bestehend aus GFK-Rohren, wird das Triebwasser im Ausmaß bis 1,5 m3/s zum Maschinenhaus geführt. Der Minimalabfluss wird mit circa 250 l/s angegeben, wobei dieser bei eisigen Temperaturen im Winter mitunter auch auf 170 bis 180 l/s absinken kann. Um unter diesen Bedingungen sowohl im Volllastals auch im Teillastbereich effizient und relativ

tolerant gegenüber Schwankungen arbeiten zu können, schien der Einsatz von zwei Durchströmturbinen, wie ursprünglich geplant, nicht der Königsweg zu sein. EFG-Geschäftsführer Werner Goldberger räumt ein, dass die Anregung für den Wechsel hin zu einer Diagonalturbine im Grunde vom Betreiber selbst kam, der sich neuen technologischen Ansätzen gegenüber sehr offen zeigte. „Nach intensiven Überlegungen und Diskussionen war für Michael Weyrer klar, dass er mit einer einzigen Maschine einen möglichst breiten Durchflussbereich abdecken und sein Kraftwerk das ganze Jahr über in Betrieb halten wollte, ohne dass es zu einem übermäßigen Wirkungsgradabfall oder gar Teillast-Schwingungen kommt. Und das war im Prinzip nur mit einer Deriaz-Turbine auf höchstem Umsetzungsniveau möglich. Auf seine Frage, ob wir ihm eine effiziente Diagonalturbine bauen könnten, mussten wir nicht lange nachdenken – erste

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Foto: M. Weyrer

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Grafik: EFG

Grafik: Jaberg & Partner

3D-Modell der neuen Diagonalturbine

Konzepte waren bereits in Entwicklung. Wir haben sein Vertrauen als Verpflichtung und die technische Herausforderung als besonderen Reiz gesehen. Eine Herausforderung, der wir uns mit unseren kompetenten Maschinenbauern gerne stellen wollten.“ Unter der Leitung von DI Gero Pretis gelang es EFG innerhalb von wenigen Monaten gemeinsam mit DI Dr. Jürgen Schiffer von Jaberg & Partner ein hydraulisches sowie ein mechanisches Design für eine Diagonalturbine zu entwickeln, und dies in ein realisierbares Maschinenkonzept umzusetzen. PARAMETER DER VORAUSLEGUNG In der Vorauslegung der Turbine galt es für die Design-Ingenieure einige Punkte zu berücksichtigen. Zum einen wurde der Bestpunkt der Turbine mit 1,45 m3/s bewusst nur knapp unterhalb des Ausbaudurchflusses von 1,5 m3/s festgelegt, wobei darüber hinaus auch auf die Forderung eingegangen wurde, für zukünftige Anwendungen einen theoretischen Durchfluss von 1,70 m3/s zu ermöglichen. Zum anderen musste darauf geachtet werden, dass bei einer Saughöhe von knapp 3 Metern (entspricht dem Höhenunterschied von Turbinenachse zum Unterwas-

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 1,5 m3/s • Fallhöhe: 36,5 m • Turbinentyp: Diagonal-Turbine

Die Diagonalturbine hat ihren Ursprung in den 1950er Jahren. Sie wurde erstserpegel) der Kavitamals als doppelt geregelte Pumpturbine mit verstellbaren Leit- und Laufschautionswert SIGMA feln für das kanadische Pumpspeicherkraftwerk Niagara Falls konzipiert und unterhalb von 0,2 umgesetzt. Als ihr Erfinder gilt der Ingenieur Paul Deriaz. Im Gegensatz zu den gehalten wird. Die meisten hydraulischen Maschinen erfolgt die Strömung in der Deriaz-Turbine weder komplett axial noch radial, sondern als Mischform in diagonaler RichTurbinendrehzahl tung. Dank der Option, sowohl die Leit- als auch die Laufschaufeln verstellen wurde mit 750 Upm zu können, bringt dieser Turbinentyp gegenüber einfach regulierten Maschinen fixiert. „Wir haben (Francis-Turbine) vor allem im mittleren Fallhöhenbereich markante Wirkungsdann auf Basis der grad- und Stabilitätsvorteile über einen weiten Betriebsbereich. ersten CFD-Simulationen eine schrittweise Optimierung der Meridiankontur FLACHE WIRKUNGSGRADKURVE IN DER TEILLAST Im Rahmen der numerischen Strömungssowie der Schaufelwinkelverteilung vorgesimulationen wurde anfänglich die erste Hynommen. Am Ende sind wir auf eine Leitdraulikversion evaluiert und danach die schaufelzahl von 18 und eine Laufschaufelschrittweise Optimierung der einzelnen Turbizahl von 8 gekommen, wobei wir eine etwas nenkomponenten vorgenommen. Arbeitshöhere Laufschaufelzahl im Hinblick auf das schritte, die heute natürlich ausschließlich am Kavitationsverhalten bevorzugt hätten. Doch Computer erfolgen. Am Ende hatten Gero die etwas geringere Laufschaufelzahl war Pretis und sein Team tatsächlich eine kompakeben den stark begrenzten Platzverhältnissen te, doppelt geregelte Diagonalturbine entwifür den Verstellmechanismus geschuldet“, erckelt, die in ihrem Optimalpunkt bei einem klärt Jürgen Schiffer und führt weiter aus, Durchfluss von 1,45 m3/s einen Spitzenwirdass man im Zuge der Designoptimierung kungsgrad von ca. 93,5 Prozent erreicht. Zuauf eine möglichst feinmaschige Abstimdem zeigte sich ein im Vergleich zu einer Franmungen mit EFG betreffend der mechanicis-Turbine sehr flacher Wirkungsgradverlauf schen Machbarkeit der Geometrievarianten im Teillastbereich. „Als gelungen zu bezeichsetzte. Besonderes Augenmerk wurde auf die nen sind auch die geringen Saugrohrverluste, Laufradspalte und den Neigungswinkel der die über das gesamte Betriebsband bei rund 1 Verstellachse gelegt.

Foto:Wien Energie

Foto: Glanzer

Druckverteilung im Bestpunkt des Laufrads aus der CFD-Simulation

Die neue Bachfassung an der Pöls: Die stahlwasserbauliche Ausrüstung stammt vom steirischen Spezialisten S.K.M.

• Fabrikat: EFG • Drehzahl: 750 Upm • Generator: Synchron • Fabrikat: Hitzinger • Druckrohrleitung: Länge 2,3 km • Material GFK Ø DN1200 & DN1100 Foto: M. Weyrer

• Fabrikat: Amiblu • Stahlwasserbau: S.K.M. • Regelarbeitsvermögen: ca. 3 GWh

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Foto: M. Weyrer

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Foto Michi Weyrer

Die drei Altanlagen in der Ausleitungsstrecke kamen zuvor kaum über 300.000 kWh hinaus. Das neue Kraftwerk mit Diagonalturbine der Marke EFG erreicht im Regeljahr in etwa das 10-Fache.

Prozent liegen. Gerade in diesem Bereich spielt die Deriaz-Turbine ihre Vorteile gegenüber einer klassischen Francis-Turbine aus, die eben im Teillastbereiche verstärkt Strömungsverluste aufweist. Ein weiterer Punkt ist, dass es uns gelungen ist, den Kavitationswert bis zu 1,7 m3/s unterhalb des kritischen Werts zu halten“, erklärt der Chef-Entwickler aus dem Hause EFG und führt noch einen weiteren zentralen Aspekt aus: „Neben den beiden genannten Eigenschaften war es sehr wichtig, eine Minimierung des Laufschaufel-Verstellmoments zu erreichen. Denn das war die Grundvoraussetzung für die technische Realisierbarkeit des Verstellmechanismus in einer eben sehr kompakten Maschine.“ HAUPTKRITERIUM VERSTELLMECHANISMUS Die Umsetzung des Konzepts in die Realität erforderte das Know-how eines erfahrenen Turbinenbauers. Materialkenntnis und höchste Präzision waren die Voraussetzung für eine erfolgreiche mechanische Konstruktion. Speziell der geringe Laufradspalt von unter 0,50 mm zwischen den Laufschaufeln und dem Laufradmantel erforderte eine entsprechende Präzision in der Fertigung. „Damit der Spalt in dieser Dimension auch langfristig gesichert bleibt, haben wir uns entschieden, ausgewählte, von Reibung und Spaltströmungen betroffene Flächen mit Wolframcarbid zu beschichten. Und für die Lagerung von Lauf- und Leitschaufeln haben wir wartungsfreie Buchsen aus deva-metal® gewählt“, erklärt Werner Goldberger. Die Turbinenbauer von EFG sind sich von Anfang an darüber im Klaren gewesen, dass die größte Herausforderung des Projekts die Realisierung des Verstellmechanismus der 8 Laufschaufeln darstellte. Gegenüber einer konventionellen Kaplan-Turbine ist nicht nur die Laufschaufelzahl höher, sondern der Verstellmechanismus auch deutlich komplexer. Gero Pretis: „Um die Verstellung unter den beschränkten Platzverhältnissen dauerhaft gewährleisten zu können, wurden die räumliche Anlenkung der Schaufeln und die eigentliche Stellfunktion des Antriebs konstruktiv voneinander getrennt. Eine recht komplexe Funktionsaufteilung, die für die Lösung der Platzprobleme gesorgt hat. Sie

bringt zudem noch andere Vorteile: Auf diese Weise konnten wir das Laufrad vollständig und sicher gegenüber dem Triebwasser abkapseln. Und damit ist auch eine definierte Trennung zwischen den wasserberührten und den ölhydraulischen Komponenten möglich. Ein Kontakt zwischen der Hydraulikflüssigkeit und dem Triebwasser kann damit definitiv ausgeschlossen werden.“ ERSTE BETRIEBSERFAHRUNGEN Nur zwölf Monate nach Auftragserteilung konnte die Turbine, die werkseitig vormontiert wurde, im neuen Kleinkraftwerk an der Pöls in Betrieb genommen werden. Seit dieser Zeit ist die Maschine ohne nennenswerte Unterbrechungen am Netz. Das Resümee von Betreiber und Hersteller fällt dementsprechend aus: „Was uns besonders positiv aufgefallen ist, war die Teillast-Performance im letzten Winter. Gerade in den trockenen Wintermonaten Jänner und Februar ist die Maschine erstaunlich ruhig gelaufen und hat Leistungen erzielt, die sogar über unseren Erwartungen lagen“, freut sich Michael Weyrer. Natürlich ist das auch eine sehr erfreuliche Bestätigung für die exzellente Arbeit der Turbinenbauer – wie Werner Goldberger bekräftigt: „Wir haben nach etwa 3.300 Betriebsstunden eine visuelle Kontrolle des Maschinenkerns vorgenommen. Dabei konnten wir keinerlei auffällige Verschleißanzeichen oder Kavitationsschäden feststellen.“ Mit einem umfangreichen Messprogramm konnte die prognostizierte Performance sowohl im Teil- als auch im Volllastbereich bestätigt werden. Das bedeutet, dass der neue Maschinensatz einen geräusch armen, stabilen und effizienten Dauerbetrieb im Bereich von 15 bis 100 Prozent Beaufschlagung gewährleistet. Gut möglich, dass EFG mit seinen innovativen Ansätzen dem Konzept der Diagonalturbine am Kleinkraftwerksmarkt nun frischen Wind verleiht. Foto: C. Theny

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Generationenübergreifende Begeisterung für die Wasserkrafttechnik bei EFG: DI Gero Pretis, DI Martin Goldberger, GF Ing. Werner Goldberger.

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Foto: SAK

Anfang September wurde das von Grund auf neu errichtete Wasserkraftwerk Schils der SAK in der Gemeinde Flums feierlich eröffnet. Mit seiner Jahresproduktion von ca. 48,5 GWh steht die Anlage an dritter Stelle der erzeugungstärksten Wasserkraftwerke im Kanton St. Gallen.

SAK FEIERT ERÖFFNUNG VON FLUMSER WASSERKRAFTWERK SCHILS IN ST.GALLEN Nach rund vierjähriger Bauzeit hat die SAK (St.Gallisch-Appenzellische Kraftwerke AG) Anfang September in Flums das neue Wasserkraftwerk Schils feierlich eröffnet. Vorausgegangen waren umfassende Erneuerungs- und Sanierungsarbeiten, innerhalb von zwei Bauphasen wurde die gesamte Kraftwerksinfrastruktur – zwei Wehranlagen, Druckrohrleitungen, Wasserstollen und Zentrale inkl. zwei Pelton-Maschinensätzen – neu errichtet bzw. modernisiert. Für die bauliche und technische Umsetzung des Vorzeigeprojekts setzte die SAK auf bewährte Branchenspezialisten aus dem Alpenraum. Dank der umfassenden Erneuerung des Wasserkraftwerks Schils, in das die SAK rund 37 Mio. CHF investierte, konnte die durchschnittliche Jahresproduktion an Ökostrom um rund 20 Prozent auf ca. 48,5 GWh gesteigert werden. seanlagen Wärme und Strom und nutzt an einer Vielzahl von Photovoltaik-Dachanla-

gen die saubere Kraft der Sonne zur Energiegewinnung.

Auf der Bühne Adriano Tramèr, Leiter des Geschäftsbereichs Produktion SAK, bei der Begrüßung der zahlreichen Gäste im Veranstaltungsbereich des Kulturzentrums Flumserei.

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Foto: zek

ie 1914 gegründete SAK mit Sitz in St. Gallen stellt an sich den Anspruch, das innovativste Energieversorgungsunternehmen der Ostschweiz zu sein. Zum Unternehmensportfolio des Komplettanbieters zählen Stromerzeugung, Strom- und Wärmelieferung, ein modernes Glasfasernetz, leistungsfähige Internet-, TV-, Telefonund mobile Dienste sowie die Förderung von E-Mobilität und erneuerbare Energien. Traditionell zählen die Produktion und die Lieferung von Strom aus nachhaltigen Ressourcen zu den wirtschaftlichen Kernaktivitäten der SAK. Der Großteil des selbst erzeugten Stroms stammt aus insgesamt zehn Wasserkraftwerken im Kanton St. Gallen, von denen acht Anlagen zur Gänze im Eigenbesitz der SAK stehen. Darüber hinaus produziert die SAK mit gesamt vier Biomas-

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Walter T. Vogel (Verwaltungsratspräsident SAK), Susanne Hartmann (Vorsteherin des Baudepartementes Kanton St.Gallen und Verwaltungsrätin SAK), Stefano Garbin (CEO SAK), Christian Neff (Projektleiter Produktion SAK) und Christoph Gull (Gemeindepräsident Flums) (v.l.) beim Banddurchschneiden im Rahmen der offiziellen Eröffnung des Wasserkraftwerks Schils.

DEUTLICHES ERZEUGUNGSPLUS Anfang September stellte die SAK mit der feierlichen Eröffnung des neu gebauten Kraftwerks Schils in der Gemeinde Flums ihr jüngstes Wasserkraftprojekt der Öffentlichkeit vor. Am 4. September erhielt die Bevölkerung bei einem Tag der offenen Tür Gelegenheit für Einblicke in die moderne Technik der neuen Kraftwerkszentrale, die direkt neben dem Kulturzentrum Flumserei am Ortsrand hochgezogen wurde. Die offizielle Eröffnung fand bereits am 3. September mit Projektinvolvierten der SAK, Lieferanten, Partnern sowie Gästen aus Politik und Wirtschaft im Veranstaltungsbereich der Flumserei statt. In ihren Redebeiträgen erörterten die SAK-Vertreter unter anderem Ausblicke auf die Energiezukunft des Kantons St.Gallen und der Schweiz, die Projektentstehung und seinen Verlauf sowie dessen erfolgreiche Abschlussbilanz. Insgesamt investierte die SAK rund ca. 37 Mio. CHF in die Erneuerung des Kraftwerks Schils. Durch die Modernisierung und den Umbau Baustelle der neuen Wehranlage Bruggwiti im Oktober 2020.

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der Anlage steigert sich die durchschnittliche Jahresproduktion von zuvor ca. 40 auf rund 48,5 GWh um etwa 20 Prozent. Damit ist das Wasserkraftwerk Schils die dritterzeugungsstärkste Anlage im Kanton St.Gallen. EINE ZENTRALE ERSETZT FÜNF GEBÄUDE Die Planungsarbeiten für das vielseitige Bauprojekt starteten im Jahr 2014 und sahen Erneuerungs- und Sanierungsmaßnahmen an verschiedenen Orten entlang der gesamten technischen und baulichen Infrastruktur vor. SAK-Projektleiter Christian Neff erklärt im Gespräch mit zek HYDRO, dass die Altanlage ursprünglich aus fünf Maschinengebäuden und acht Maschinengruppen bestand. Die erste Zentrale „altes Sägengüetli“ wurde 1899 zeitgleich mit der Zwischenstufe Pravizin zur Elektrifizierung der Flumser Spinnerei Spoer ry errichtet. 2009 musste die Spinnerei schließlich aus wirtschaftlichen Gründen den Betrieb endgültig einstellen, heute beherbergt das einstige Industrieareal mit seinen adap-

tierten Büroflächen eine ganze Reihe von Unternehmen und das bekannte Kulturzentrum Flumserei. Das Wasserkraftwerk der ehemaligen Spinnerei wurde im Laufe seines Bestehens stetig umgebaut und erweitert. 2014 übernahm schließlich die SAK das Kraftwerk von der Innobas AG und startete mit den Planungen für eine umfassende Erneuerung der Traditionsanlage. Neben der neuen Zentrale, in der die beiden Maschinensätze „Aeuli“ und „Bruggwiti“ – benannt nach den Standorten ihrer zwei ebenfalls erneuerten Wasserfassungen – Strom produzieren, wurde auch der komplette Kraftabstieg erneuert. Die Druckleitung Bruggwiti hat eine Gesamtlänge von 4.553 m, wovon ca. 2.500 m durch einen Stollen verlaufen. Von der Fassung Aeuli erstreckt sich die dazugehörige Druckleitung über eine Länge von 2.056 m. Bereits 2015/16 wurde der obere Teil des Bruggwiti strangs erneuert. In der zweiten Phase wurde die Zwischenstufe in Pravzin aufgelöst und in diesem Zug auch die beiden rund 540 m langen Druckrohrleitungsabschnitte (Bruggwiti DN1000, Aeuli DN600) im unteren Bereich Richtung Zentrale neu erstellt. Durch die Auflösung der Zwischenstufe Pravzin aus Alters- und Effizienzgründen kann das vorhandene Gefälle bis ins Tal nun optimal zur Stromgewinnung genutzt werden. Die Baubewilligung für den Neubau in Flums erfolgte im Jahr 2018 ohne eine einzige Einsprache. Christian Neff ist hoch zufrieden mit dem Projektverlauf: „Wir konnten trotz der Corona-Pandemie unseren straffen Zeitplan sehr gut einhalten und planmäßig Anfang 2021 mit den Anlagentests beginnen. Heute bin ich stolz auf die gesamte Mannschaft, mit welcher wir das komplexe Bauprojekt gemeinsam realisiert haben.“

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Die Wasserfassung Bruggwiti ermöglicht dank Fischauf- und Abstiegsanlage eine optimale ökologische Durchgängigkeit am Wehrstandort.

Montage der hydraulischen Spülklappe von den Stahlwasserbau-Profis der Wiegert & Bähr GmbH.

KOLLABORATIVE BIM-METHODE Mit der Planung des Gesamtprojekts inklusive Bauleitung wurden die international aktiven Engineering-, Design- und Consulting-Spezialisten von AFRY Schweiz beauftragt. AFRY setzte bei dem Projekt auf die kollaborative „Building Information Modelling“ (BIM)-Methode. Dabei handelt es sich vereinfacht ausgedrückt um eine softwaregestützte Arbeitsmethode für die Planungsvernetzung im Baubereich. „Die komplette Zentrale wurde zusammen mit Sub-Planern, dem Bauherrn, Lieferanten und Unternehmern gemeinsam entwickelt. Die über 60 digitalen Teilmodelle der Zentrale wurden in insgesamt sechs Kollaborations-Workshops und 16 wöchentlich getakteten Modellaktualisierungen nach und nach verfeinert und aufeinander abgestimmt“, heißt es in einem Beitrag zum Wasserkraftwerk Schils auf der AFRY-Webseite. In diesem Beitrag wird auch SAK-Projektleiter Christian Neff zitiert, der in der Anwendung der BIM-Technologie deutliche Vorzüge gegenüber klassischen Methoden sieht: „Die Vorteile liegen vor allem in der vereinfachten Koordination der Schnittstellen unter den verschiedenen Gewerken. Zudem findet die Detailplanung viel früher statt, so dass die meisten Konflikte schon in der Planungsphase gelöst und angepasst werden konnten.“

sungen im Kleinwasserkraftsektor für fundiertes Know-how und bewährte Qualität stehen. So wurde der Small Hydro-Weltmarktführer ANDRITZ Hydro mit der Lieferung des gesamten elektromechanischen und leittechnischen Equipments beauftragt. Der Bau der neuen Kraftwerkszentrale wurde von der Strabag AG erledigt, für die Betonarbeiten der komplett erneuerten Wasserfassung Bruggwiti sorgte die Zindel + Co. AG. Die Herstellung der oberirdisch geführten Druckrohrleitungen aus Stahl DN1000 und DN600 vom Gebiet Pravizin nach Flums wurde von der Kelag Systems AG durchgeführt. An der kleineren Wasserfassung Aeuli wurden die Schützen und Regelorgane von der Schweizer Fäh Maschinen- und Anlagenbau AG wieder in Stand gesetzt und diverse Betonarbeiten durchgeführt. STAHLWASSERBAU VON WIEGERT & BÄHR FÜR WEHRANLAGE BRUGGWITI Die Wehranlage Bruggwiti wurde komplett neu errichtet. Entstanden ist das neue Bauwerk direkt neben dem bestehenden Spei-

chersee, dessen Fassungsvermögen von knapp 42.000 m³ Wasser bei einer kompletten Entleerung die Turbine Bruggwiti für rund 4 Stunden unter Volllast antreiben kann. Weiter in Verwendung blieb auch der vorhandene Entsander, der durch den Einzug einer Betonwand entsprechend adaptiert wurde und nun aus zwei separaten, nach oben hin offenen Kammern besteht. Zum Aufstauen der Schils dient eine einseitig hydraulisch angetriebene Wehrklappe. Die Spülgasse wird mit einer hydraulischen Segmentschütze abgesperrt. Der Wassereinzug erfolgt zunächst über einen seitlich angeordneten Grobrechen, danach fließt das Triebwasser durch einen offenen Betonkanal, in dem ein vertikaler Feinrechen mit 12 mm Stababstand eine Barriere für Geschwemmsel und Laub bildet. Durch den Rechen strömt das Wasser schließlich auf direktem Weg in das Entsanderbecken und von dort weiter in den Speichersee. Geliefert und montiert wurde das gesamte Stahlwasserbau equipment von der südwestdeutschen Wiegert & Bähr GmbH, deren Lösungen branchenweit einen hervorragenden Ruf genießen.

Ein Pelton-Laufrad der aufgelösten Kraftwerkszentrale Felsen III, das zwischen 1913 und 1992 zur Stromerzeugung genutzt wurde, bildet einen schönen Kontrast zum modernen Wasserkraftwerk Schils.

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BEWÄHRTE UNTERNEHMEN AM ZUG Christian Neff lässt nicht unerwähnt, dass sowohl die am Projekt beteiligten SAK-Mitarbeiter als auch die ausführenden Unternehmen sehr gute Arbeit geleistet haben. Dies verwundert nicht, die Aufzählung der beteiligten Unternehmen listet ausschließlich bekannte Branchenspezialisten auf, deren Lö-

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ANDRITZ Hydro lieferte die komplette elektromechanische und leittechnische Ausstattung der Kraftwerkszentrale. Die kleinere, horizontalachsige 3-düsige Pelton-Turbine „Aeuli“ erreicht unter Volllast eine Engpassleistung von 2.130 kW.

Projektleiter Michael Wiegert ergänzt, dass neben dem gesamten Stahlwasserbauequipment wie Schützen, Wehrklappe, Grob- und Feinrechen inklusive Rechenreinigungsmaschine und Hydraulikaggregaten auch die Steuerung der Wehranlage zum Lieferumfang von Wiegert & Bähr zählte. Die an die übergeordnete Leittechnik des Kraftwerks gekoppelte Steuerung sorgt für den sicheren und vollautomatischen Betrieb der Wehranlage Bruggwiti. Wiegert & Bähr-Geschäftsführer Markus Rest freute sich bei der Eröffnungsfeier über ein weiteres erfolgreiches Projekt, dem auch die schwierigen Begleitumstände während der Corona-Pandemie nichts anhaben konnten.

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ÖKOLOGISCHE AUFWERTUNG ERZIELT Mit der Generalerneuerung des Kraftwerks Schils konnten neben der in energietechni-

scher Hinsicht erfreulichen Erzeugungssteigerung auch eine ganze Reihe von ökologischen Verbesserungen erzielt werden. „Unter anderem wird bei der Wasserfassung Bruggwiti die Restwassermenge neu saisonal dotiert und auch gegenüber der früheren Konzession leicht erhöht, womit der Grundabfluss im Schils erhöht werden konnte. In der Zentrale wurde für das turbinierte Wasser der AeuliMaschine ein separater Kanal gebaut, welcher das Wasser direkt nach der Schluchtstrecke dem Schils zurückgibt. Dadurch konnte die Schwall/Sunk-Problematik im Tal verbessert und darüber hinaus auch eine Optimierung der Flora und Fauna des Gewässers erreicht werden“, so Christian Neff. Koordiniert wurden die Arbeiten mit verschiedenen Umweltverbänden. Mit dem Neubau der Wasserfassung Bruggwiti wurde ein Vertical-Slot-Pass als Fischaufstieg sowie eine Fischabstiegsanla-

ANDRITZ RÜSTET ZENTRALE VON A-Z AUS Für die beiden alten Turbinen aus den Zentralen Sägengüetli hat sich die SAK einen besonders vorbildlichen Verwendungszweck überlegt. Die rund 30 Jahre alten Maschinen wurden nach der Demontage im Sommer 2019 an das Hilfswerk gespendet und nach

Technische Daten KW Aeuli

Die beiden unteren, jeweils ca. 540 m langen Abschnitte der Druckrohrleitungen wurden parallel in geschweißter Stahlausführung zur Zentrale ins Tal geführt.

ge mittels geschwungener Metallrinne ins Unterwasser realisiert. Damit ist die fischökologische Durchgängigkeit am Querbauwerk nun in beide Richtungen sichergestellt. An der Fassung Aeuli musste wegen des für Fische zuvor schon bachaufwärts unpassierbaren Gewässer abschnitts nur eine Abstiegsmöglichkeit geschaffen werden. Zudem wurde ein bestehender Sohlenfixpunkt bei der alten Winterfassung Bruggwiti entfernt. Dieser befand sich ca. 500 m flussaufwärs von der neuen erstellten Wasserfassung Bruggwiti. Damit konnte eine Gewässerstrecke von mehr als 8 km vernetzt werden. Diese Strecke erstreckt sich von der Aeulifassung über die Wasserfassung Bruggwiti und das nationale Auenschutzgebiet „Schilssand“ bis hin zu verschiedenen Seitenbächen. Eine besondere Maßnahme verlangte die letzte im Kanton St.Gallen bekannte Population der kleinen Hufeisennase-Fledermaus, die sich im aufgelassenen Kraftwerksgebäude der ehemaligen Zwischenstufe Pravizin eingenistet hat. Um den geschützten Tieren ihr gewohntes Habi tat bestmöglich zu erhalten, wurde von einem Abriss des Gebäudes abgesehen und im Dach eine hölzerne Wärmeglocke installiert. Umgesetzt wurde diese Maßnahme im Rahmen des Wasserkraftprojektes in enger Begleitung des kantonalen Fledermausbeauftragten. Beobachtungen zeigen, dass die gut 150 Tiere die neue Umgebung gut anzunehmen scheinen, bestätigt SAK-Mediensprecher Roman Griesser.

• Ausbauwassermenge: 0,7 m³/s • Bruttofallhöhe: ca. 368 m • Turbine: Pelton, 3 Düsen • Welle: horizontal • Drehzahl: 1.000 U/min • Engpassleistung: 2.130 kW • Hersteller: ANDRITZ Hydro • Generator: Synchron • Drehzahl: 1.000 U/min • Nennscheinleistung: 2.450 kVA • Hersteller: Indar • Regelarbeitsvermögen: 6,5 GWh

KW Bruggwiti • Ausbauwassermenge: 2,6 m³/s • Bruttofallhöhe: ca. 490 m • Turbine: Pelton, 5 Düsen • Welle: vertikal • Drehzahl: 750 U/min • Engpassleistung: 11.210 kW • Hersteller: ANDRITZ Hydro • Generator: Synchron • Drehzahl: 750 U/min • Nennscheinleistung: 13.500 kVA • Hersteller: Indar • Regelarbeitsvermögen: 42 GWh

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Mit seinen beiden hocheffektiven Maschinensätzen kann das Kraftwerks Schils im Vergleich zum Altbestand alljährlich rund 2.000 zusätzliche Durchschnittshaushalte mit nachhaltig erzeugtem Strom versorgen.

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Afrika in den Kongo transportiert. Dort erzeugen die Turbinen im Rahmen des humanitären Projekts „Brot für die Welt“ Strom für ein Waisenhaus. Die neue Kraftwerkszentrale in Flums wurde von ANDRITZ Hydro mit dem Letztstand moderner Elektromechanik und Leittechnik ausgestattet. ANDRITZ-Projektleiter Michael Kühne bekräftigt, dass die hydraulischen Profile der Maschinen und die Laufrad-Geometrien der Pelton-Räder ein Maximum an Effizienz aus dem Wasserdargebot der Schils holen – sowohl unter Volllast als auch im Teillastbereich. Die kleinere Turbine Aeuli wurde in horizontalachsiger Ausführung gefertigt und erreicht bei einer Bruttofallhöhe von 368,05 m und 0,7 m³/s Ausbauwassermenge eine Engpassleistung von 2.130 kW. Das Laufrad dreht mit 1.000 U/min und treibt einen direkt gekoppelten Synchron-Generator von Indar an. Der wassergekühlte Energiewandler hat eine Betriebsspannung von 6.300 V und wurde auf eine Nennscheinleistung von 2.450 kVA ausgelegt. Noch um ein Vielfaches leistungsstärker kann die vertikalachsige Pelton-Turbine Bruggwiti Ökostrom erzeugen. Dem mit fünf innenliegenden, ebenfalls hydraulisch geregelten Düsen ausgestatteten Kraftpaket steht eine Bruttofallhöhe von ca. 490 m und im Idealfall eine Ausbauwassermenge von 2,6 m³/s zur Verfügung. Damit schafft die Turbine unter Volllast eine Engpassleistung von 11.210 kW. Der ebenfalls von Indar gefertigte Generator ist in vertikalachsiger Richtung direkt mit dem Pelton-Laufrad DN1.195 mm gekoppelt und dreht mit 750 U/min. Wie beim kleineren Gegenstück erfolgt die Kühlung des auf 13.5000 kVA Nennscheinleistung ausgelegten Generators mit einem im Unterwasserbereich platzierten Wärmetauscher, der auch im Volllastbetrieb für optimale Betriebstemperaturen sorgt. Komplettiert wurde der ANDRITZ-Lieferumfang durch das gesamte elektro- und leittechnische Equipment der Anlage, darunter die Nieder-

spannungseinrichtung, die drei Transformatoren, die Kühlwasseraggregate, Hilfsbetriebe, Lüftung, Heizung, den Hallenkran sowie die Automatisierung der Kraftwerksanlage inklusive den beiden Wasserfassungen. LOKALE STROMGEWINNUNG FORCIEREN Die SAK-Vertreter und die Gäste aus Politik und Wirtschaft zeigten sich bei der offiziellen Eröffnung und dem anschließenden Tag der offenen Tür sehr erfreut über das rege Interesse der Bevölkerung am neuen Wasserkraftwerk Schils. Regierungsrätin Susanne Hartmann, Vorsteherin des Baudepartement St. Gallen und seit Juli 2020 Mitglied im SAK-Verwaltungsrat, betonte in Ihrer Rede die besondere Bedeutung des Kraftwerks für den Kanton: „Mit der Produktionssteigerung des Wasserkraftwerks Schils leistet die SAK einen wichtigen Anteil beim Zubau erneuerbarer Energien in St.Gallen, basierend auf dem kantonalem Energiekonzept.“ Für den

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SAK-CEO Stefano Garbin bleiben Investments in die lokale Stromgewinnung von zentraler Bedeutung: „Mit Investitionen in Zukunftsmärkte unterstützt die SAK die Energiewende in der Ostschweiz. Denn nur mit umfassenden Investitionen in erneuerbare Energiequellen kann die steigende Nachfrage langfristig gesichert werden. Nebst Wasserkraft engagiert sich die SAK vor allem auch in der lokalen Stromerzeugung aus Photovoltaik und Biomasse.“ Adriano Tramèr, Leiter des Geschäftsbereichs Produktion SAK, zeigte sich naturgemäß sehr erfreut über das Erzeugungsplus des neuen Wasserkraftwerks: „Durch die Leistungserhöhung kann das Kraftwerk künftig 11.200 Haushalte mit Strom aus lokaler Wasserkraft versorgen. Das sind knapp 2.000 Haushalte mehr als bisher. Die SAK investiert damit weiter in erneuerbare Energien aus der Region und unterstützt so den Produktionsstandort Schweiz.“

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ls Hauptabfluss des Attersees mit einem Einzugsgebiet von ca. 1.260 km² entwässert die Ager das gesamte nordwestliche Salzkammergut. Entlang ihres rund 34 km langen Verlaufs bis hin zur Einmündung in die Traun dient das hydroenergetische Potential des Gewässers seit Jahrhunderten als natürlicher wirtschaftlicher Motor der Region. Davon zeugen eine Vielzahl von Getreide- und Papiermühlen sowie Hammeroder Sägewerke, die einst die Kraft des Wassers durch mechanisch betriebene Wasserräder nutzbar machten. Mit der Einführung und der verbreiteten Nutzung der Elektrizität wurden diese Anlagen vor allem ab dem 20. Jahrhundert nach und nach für den Betrieb bzw. die Gewinnung von elektrischem Strom umgerüstet. Für das 1897 erstmals in Betrieb genommene Wasserkraftwerk Dürnau auf dem Gebiet der Gemeinde Vöcklabruck war es nach über 120 Jahren Dauerbetrieb an der Zeit für eine Kompletterneuerung. Das fortgeschrittene Alter der Kraftwerksinfrastruktur sowie die Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit waren die Hauptgründe für den umfassenden Neubau. Nach einer rund 1,5-jährigen Bauphase und der Aufnahme des Probetriebs im heurigen Juni feierte die Energie AG am 4. September die offizielle Inbetriebnahme der in jeglicher Hinsicht optimierten Ökostromanlage. Die teilnehmenden Politiker und Energie AG Vertreter, darunter Landeshauptmann Thomas Stelzer, Energie-

Mit dem Ersatzneubau des Kraftwerks Dürnau in Vöcklabruck hat die Energie AG die durchschnittliche Jahresproduktion von 1,9 auf 5,8 GWh mehr als verdreifacht.

Landesrat Markus Achleitner, Energie AG Generaldirektor Werner Steinecker, Vorstandsdirektor Stefan Stallinger und Geschäftsführer Erzeugung Norbert Rechberger äußerten sich dabei übereinstimmend positiv über den Nutzen und die gesamtwirtschaft liche Bedeutung der umweltfreundlichen Stromerzeugung durch Wasserkraft. ÖKOLOGISCHE AUFWERTUNG DURCH NEUBAU Das Funktionsprinzip der Kraftwerksanlage wurde bei der Neugestaltung grundlegend verändert. Aus der Ausleitungsanlage wurde nun direkt neben der ebenfalls neu errichteten Wehranlage ein Laufwasserkraftwerk. Damit wird die Restwasserstrecke in der Ager deutlich verkürzt und eine maßgebliche ökologische Aufwertung erzielt. Das in den 1970er Jahren aufgelassene, ursprüngliche Agerflussbett wurde als neuer Werkskanal für die drei

verbleibenden Ausleitungskraftwerke weiter flussabwärts reaktiviert und nach heutigen gewässerökologischen Standards gestaltet. Zum Schutz des Siedlungsgebiets Dürnau wurden entlang der Uferbereiche zusätzliche Hochwasserschutzmaßnahmen realisiert. Die grundlegende Formgebung des neuen Maschinengebäudes stammt von der Architektin Claire Braun, die auch das 2019 von der Maschinenfabrik Braun neu gebaute Unterliegerkraftwerk gestaltet hat. Energie AG-Abteilungsleiter Wasserkraft August Lemmerer weist in diesem Zusammenhang darauf hin, dass die als Restwasserwasserkraftwerk konzipierte Anlage im Unterlauf eine wichtige Funktion einnimmt. „Das Kraftwerk Braun ermöglicht durch seine Stauhaltung die Dotierung des neuen Werkskanals, über den die drei älteren Kleinwasserkraftwerke im Unterwasser des Kraftwerks Dürnau angebunden sind.“ Vogelperspektive auf die Baustelle in der Ager vom Dezember 2020.

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Anfang September wurde der Ersatzneubau des Wasserkraftwerks Dürnau im oberösterreichischen Vöcklabruck von der Energie AG offiziell in Betrieb genommen. Bei der Neugestaltung der ursprünglich aus dem Jahr 1897 stammenden Anlage wurde das Funktionsprinzip vom alten Ausleitungskonzept hin zu einer Laufwasserkraftanlage grundlegend geändert. Die damit einhergehende Erhöhung der Ausbauwassermenge von 8 auf 30 m³/s brachte einen erheblichen Leistungs- und Erzeugungsschub für das Ökostromkraftwerk mit sich. Darüber hinaus konnten im gesamten Projektgebiet eine Vielzahl von ökologischen Verbesserungen erzielt und der Hochwasserschutz für das angrenzende Siedlungsgebiet optimiert werden.

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Josef Postl (Geschäftsführer Energie AG Erzeugung), Bürgermeisterin Elisabeth Kölblinger, Vorstandsdirektor Stefan Stallinger, Landesrat Markus Achleitner, Landeshauptmann Thomas Stelzer, Generaldirektor Werner Steinecker, Vorstandsdirektor Andreas Kolar und Norbert Rechberger (Energie AG Erzeugung) (v.l.) bei der offiziellen Inbetriebnahme Anfang September 2021.

SCHALLEMISSIONEN UNTER KONTROLLE Maximilian Zillig, Gruppenleiter der Abteilung Engineering/Bau der Energie AG Tech Services GmbH sagt, dass die Schall- und Körperschallthematik einen hohen Stellenwert bei der baulich-technischen Umsetzung einnahm. „Damit die Anrainer der direkt ans Kraftwerksgelände angrenzenden Siedlung nicht vom Kraftwerksbetrieb beeinträchtigt werden, wurden der Maschinensatz und das Kraftwerksgebäude schalltechnisch entkoppelt. So steht der gesamte Hochbau des Bauwerks 10 cm über dem Asphalt auf einer dämpfenden Matte aus Sylomer. Mit dieser bereits zum vierten Mal bei einem Energie AG-Neubau angewandten Maßnahme bringen wir den sekundären Luftschall, der ansonsten die Gebäudestruktur wie eine Lautsprechermembrane zum Vibrieren bringt, unter Kontrolle.“ In ökologischer Hinsicht wurde die obligatorische Fischaufstiegshilfe (FAH) in technischer Vertical-Slot-Bauweise mit Slot-Elementen des Systems „enature Fishpass“ umgesetzt. Die für den Leitfisch Seeforelle ausgelegte FAH besteht aus insgesamt 41 Becken und ermöglicht den flussauf-und abwärts wandernden Fischen eine Passage über rund 5 m Höhenunterschied. Darüber hinaus wurden im Ober- und Unterwasserbereich der Anlage Strukturierungs- und Renaturierungsmaßnahmen durchgeführt, beispielsweise die Schaffung von sogenannten Totholzzonen durch die Platzierung von Raubäumen. NAMHAFTE UNTERNEHMEN AM ZUG Im Rahmen der öffentlichen Ausschreibung konnte sich eine ganze Reihe von namhaften Unternehmen aus der Bau- und Wasserkraftbranche für die Projektumsetzung qualifizieren. August Lemmerer lässt nicht unerwähnt, dass bis auf den von einem französischen Hersteller gefertigten Generator ausschließlich heimische Unternehmen an der Projektumsetzung beteiligt waren. Der Leiter der Kraftwerksgruppe Mitte Maximilian Medl ergänzt, dass es sich dabei allesamt um alte Bekannte handelt, die ihre Kompetenz seit Jahrzehnten bei einer Vielzahl von Neubau- und Revitalisierungsprojekten der Energie AG unter Beweis gestellt haben. Etwa die Kieninger Bau GmbH, die sich über die Grenzen des Salzkammerguts hinaus einen hervorragenden Ruf als zuverlässiger Partner für Hoch-, Tief- und Ingenieurbau-Projekte erarbeitet hat. Mit der Ausführung des Maschinensatzes, bestehend aus einer leistungsstarken Kaplan-Turbine und einem via Stirnradgetriebe gekoppelten Synchron-Generator, wurde die Small Hydro Division von Voith Hydro beauftragt. Das gesamte Stahlwasserbauequipment lieferte die GMT Wintersteller GmbH. Die national und international nicht nur im Wasserkraftbereich als Automatisierungsexperte geltende SCHUBERT Elektroanlagen GmbH schnürte ein elektro- und leittechnisches Komplettpaket. Für die Generalplanung des Projekts sorgte die Engineering/Bau-Abteilung der Energie AG.

KOMPLEXES BAUPROJEKT In bautechnischer Hinsicht erforderte der Neubau des Kraftwerks umfangreiche Vorarbeiten, so Kieninger-Bauleiter Heinz Haslauer. Die Herstellung des neuen Werkskanals ging mit der Errichtung des neuen Einlaufbauwerks an der Ager einher, zusätzlich wurde eine neue Straßenbrücke gebaut, die bestehenden Abwasserkanäle mittels Rohrbrücken um- bzw. neu verlegt sowie ein Hauptwasserleitungsstrang DN400 der Stadtgemeinde Vöcklabruck neu ausgeführt. „Die etappenweise realisierte Errichtung des Maschinengebäudes erfolgte zwischen 2020 und 2021. Zum Baustart musste zunächst die Ager umgeleitet werden. Außerdem waren die Errichtung von Dammschüttungen inkl. deren Abdichtung im Ober- und Unterwasserbereich erforderlich. Diese Maßnahmen waren zum Schutz vor den erheblichen Pegelschwankungen der Ager und Hochwassersituationen unabdinglich“, erklärt Haslauer. Als besondere Projektherausforderungen nennt Haslauer die komplexe Schalungsgeometrie im Turbinenbereich, die Schallentkopplung des Krafthauses sowie die kniffligen Einbauten zwischen den Bewehrungslagen im Bereich der Wehranlage und der Krafthausbodenplatte. WEHRANLAGE FÜR HOCHWASSER GERÜSTET Für das Stauraummanagement der Anlage lieferte die Salzburger GMT Wintersteller GmbH eine 17,5 m breite Wehrklappe, die mit einem linksseitig angebrachten Hydraulikzylinder in Bewegung versetzt wird. Mit der Neuausführung der Wehranlage wurde die besonders im Hochwasserfall bedeutsame Abfuhrfähigkeit des Wehrs um das ca. 2,5-Fache erhöht. Neben der Wehrklappe wurde ein Spülschütz mit aufgesetzter Klappe installiert, über den Geschwemmsel und Treibgut vom Rechenreiniger in den Unterwasserbereich abgegeben werden. Im

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Im Volllastbetrieb schafft die von der Small Hydro Division von Voith Hydro gelieferte Turbine eine Engpassleistung von knapp 1,2 MW. Der mit 1.000 U/min drehende Synchron-Generator ist durch ein Stirnradgetriebe mit der Turbinenwelle verbunden.

Hochwasserfall ist die Wehranlage mit einer hydraulischen Überstauauslösung ausgerüstet, welche auch bei einem gleichzeitigen Energieausfall die Wehrklappe sicher umlegt und damit die Hochwasserabfuhr sicherstellt. Das bereits vorher vorhandene und wieder reaktivierte rechtsufrige Überlaufgerinne sorgt für eine zusätzliche Sicherheit bei Hochwässern. Ebenfalls zum Lieferumfang der Tennengauer zählten die Armierungen der Dammbalkenverschlüsse und der 21,2 m breite und knapp 3,5 m hohe horizontale Schutzrechen. Der Stababstand des Feinrechens beträgt lediglich 25 mm. Bei entsprechenden Zuflussbedingungen werden durch den Rechen bis zu 30 m³/s Ausbauwassermenge in den Triebwasserweg der Anlage geleitet. Mit der Montage der bereits bei der Auftragsvergabe georderten Rechenreinigungsmaschine (RRM) wurde in den Sommermonaten noch zugewartet, um die selbstreinigende Funktion mittels Rückspü-

lung aus dem Einlaufbereich zu testen, erklärt Maximilian Medl: „Der Versuch hat uns gezeigt, dass diese Lösung kurzfristige Erfolge bringen kann, aber auf Dauer nicht sinnvoll ist.“ Die Montage der pegelgeregelten RRM mit Hydraulikantrieb durch GMT-Techniker wird in den kommenden Monaten erfolgen und die technische Ausstattung des Wasserkraftwerk Dürnau somit endgültig komplettieren. SCHUBERT SORGT FÜR AUTOMATISIERUNG Die SCHUBERT Elektroanlagen GmbH, zuständig für die gesamte elektro- und leitechnische Ausstattung des Kraftwerks, verbindet mit der Energie AG eine langjährige Zusammenarbeit bei einer Vielzahl von Projekten. Auch das Kraftwerk Dürnau wurde bei seiner letzten Erneuerung 1996 bereits von SCHUBERTe-technisch modernisiert. Beim kürzlich abgeschlossenen Neubau waren die Ober-Grafendorfer als Konsortialpartner von

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Oberwasseransicht des neuen Laufwasserkraftwerks, für das die GMT Wintersteller GmbH das gesamte Stahlwasserbauequipment lieferte.

Voith Hydro wieder für die A nlagenautomatisierung zuständig SCHUBERT -Projektlei ter Markus König betont die konstruktive und zielstrebige Zusammenarbeit mit der Energie AG und allen beteiligten Unternehmen als Schlüssel zum Projekterfolg. „2019 wurden neue ‚technisch-organisatorische Richtlinien‘ (TOR) der E-Control Austria wirksam, welche ein komplett neues Verhalten der Anlage im Parallelbetrieb mit dem öffentlichen Netz forderten. Die Umsetzung der TOR-Richtlinie bedeutete auch für die Energie AG Neuland und stellte eine große Herausforderung dar“, erklärt der SCHUBERT-Divisionsleiter Energie Erzeugung Christian Schwarzenbohler. Markus König beschreibt eine geforderte Sonderqualifikation der Anlage: „Die Maschine stellt bei einem kurzzeitigen Netzausfall innerhalb der ersten Sekunden nicht ab sondern läuft mit Nenndrehzahl weiter, um bei der Netzwiederkehr sofort wieder zuschalten zu können und somit die Versorgungslasten der Region zu übernehmen. Da die rotierenden Massen des Generators keine bzw. nur sehr geringe Schwungmassen aufweisen, musste hier eine softwaretechnische Lösung zur Minimierung der Überdrehzahl gefunden werden.“ i

ÜBERWACHUNG VON GMUNDEN AUS Die netzwerktechnische Anbindung der Anlage mit der Energie AG-Leitstelle im nahegelegenen Gmunden erfolgt via Lichtwellenleiter. Damit kann die Anlage von der abgesicherten Zentralwarte aus fernüberwacht werden. Die Anlage ist dabei via IEC 60870-5-104 Protokoll an das Leit- und Überwachungssystem des Betreibers angebunden. „Durch die steuerungstechnischen Standards der Energie AG wurde es not wendig, große Teile der standardisierten Turbinensteuerungs-Software von SCHUBERT zu adaptieren und an die Vorgaben anzupas-

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 30 m³/s • Nettofallhöhe: 4,3 m • Turbine: Kaplan doppeltreguliert • Ø Laufrad: 2.550 mm • Welle: vertikal • Drehzahl: 157,1 U/min • Engpassleistung: 1.154 kW • Hersteller: Voith Hydro • Generator: Synchron • Drehzahl: 1.000 U/min • Nennscheinleistung: 1.314 kVA • Hersteller: Leroy-Somer • Regelarbeitsvermögen: 5,8 GWh/a

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Die SCHUBERT Elektroanlagen GmbH sorgte mit einem elektro- und leittechnischen Komplettpaket für die Automatisierung des Kraftwerks.

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Das Energie AG Triumvirat Maximilian Zillig (Gruppenleiter Engineering/Bau), Maximilian Medl (Leiter Kraftwerksgruppe Mitte) und August Lemmerer (Abteilungsleiter Wasserkraft) (v.l.) freut sich über ein weiteres erfolgreich realisiertes Wasserkraftprojekt.

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sen. Dies machte umfangreiche Tests der Ablaufsteuerung vor Ort gemeinsam mit dem Auftraggeber nötig“, so Markus König und resümiert abschließend: „Das Wasserkraftwerk Dürnau glänzt neben dem außergewöhnlichen Design mit dem vollen Spektrum moderner Steuerungs- und Regelungstechnik und wurde von uns nach den Vorgaben und zur Zufriedenheit des Auftraggebers realisiert.“ KRAFTPAKET VON VOITH HYDRO Das Herzstück des neuen Kraftwerks stammt von der Small Hydro Division von Voith Hydro(vormals Kössler) aus dem niederösterreichischen St. Georgen, die bereits die Energie AG-Kraftwerke Stadl-Paura 2013 und Bad Goisern 2016 ausgestattet hat. Voith war auch dieses Mal für die Lieferung, Montage und Inbetriebnahme einer hocheffektiven Maschinengruppe zuständig. Diese besteht aus einer vertikalen, doppeltregulierten Kaplan-Turbine mit 2.550 mm Laufraddurchmesser, einem Stirnradgetriebe zur Drehzahlerhöhung der Turbine von 151,7 auf die 1.000 U/min Nenndrehzahl des Synchron-Generators. Unter Volllast schafft die auf 30 m³/s ausgelegte Turbine eine Engpassleistung von 1.154 kW. Im Vergleich zur Maximalleistung der beiden Francis-Maschinen des Altkraftwerks – die al-

lerdings nur auf gemeinsam 8 m³/s Durchfluss ausgelegt waren – entspricht dies in etwa einer Verdreifachung der Anlageneffizienz. Der 6,3 t schwere Synchron-Generator vom Hersteller Leroy-Somer hat eine Nennscheinleistung von 1.314 kVA und wurde für optimale Betriebstemperaturen mit einer Wassermantelkühlung ausgestattet, deren Wärmetauscher direkt vom abgearbeiteten Triebwasser gekühlt wird. REGELARBEITSVERMÖGEN VERDREIFACHT Das Energie AG-Triumvirat August Lemmerer, Maximilian Zillig und Maximilian Medl konnten beim zek HYDRO Lokalaugenschein Ende September in Vöcklabruck einstimmig ein durchwegs positives Fazit über den Ersatzneubau an der Ager ziehen. Wenn man sich die Leistungs- und Erzeugungsdaten der Anlage vor und nach dem Umbau ansieht, kann man nur von einem erfolgreichen Projekt sprechen. Das Regelarbeitsvermögen steigerte sich von 1,9 auf prognostizierte 5,8 GWh. Umgerechnet entspricht dies in etwa dem Jahrestrombedarf von 1.400 Durchschnittshaushalten. Zudem wurde die ökologische Durchgängigkeit in beide Flussrichtungen hergestellt und der Hochwasserschutz erheblich verbessert.

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Foto: Siemens/Grames Markus

Interview

Der Druckunterschied aus der geodätischen Höhe und dem Versorgungsnetz wird für die Erzeugung elektrischer Energie mittels spezieller Trinkwasserturbinen genutzt. Diese „Verstromung“ des Trinkwassers als Ökostrom wird in das Energienetz eingespeist.

MIT TRINKWASSERKRAFTWERKEN ÖKOLOGISCHE POTENZIALE NUTZEN Mit zek HYDRO sprach Gottfried Blumauer, Leiter des Wasser/Abwasser-Geschäfts bei Siemens CEE, über Anforderungen von Trinkwasserkraftwerken und deren ökologisches Potenzial, derzeitige und zukünftige Herausforderungen, die sich dadurch ergeben sowie über den Nutzen der Digitalisierung in der Wasserwirtschaft.

ei Siemens hat das Thema Wasser eine jahrzehntelange Tradition. Wie kam es dazu und warum ist das Thema heute wichtiger denn je? Siemens ist mit seinen Steuerungen und Lösungen schon seit vielen Jahrzehnten in den verschiedenen Bereichen von Wasserversorgung bis zur Abwasserreinigung tätig. Im übertragenen Sinne bildet dies somit auch die Klammer für sehr viele Bereiche in unserem Leben. Genügend Wasser mit höchster Qualität in ausreichender Menge ist die Grundlage beispielsweise für die Nahrungsmittel- und Getränkeherstellung, Medikamente, Landwirtschaft, Tierhaltung und vieles mehr – den Dingen des täglichen Bedarfes. Das Thema ist heute wichtiger denn je. In vielen Ländern gibt es nicht genug Wasserressourcen bzw. nicht in entsprechender Qualität. Daher ist ein sorgsamer und verantwortungsvoller Umgang mit der wichtigsten Ressource Wasser unabdingbar. Das Technologie-Know-how sowie technische Lösungen im Einzelnen haben sich bei Siemens über die Jahre stetig weiterentwickelt. Welche Bereiche im Lebenszyklus von Wasseranlagen werden bei Siemens abgedeckt? Siemens-Technologie ist bereits bei der Wassergewinnung wie bei Steuerungen, Pumpen, Mes-

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sungen und Energiebereitstellung im Einsatz. Das Trinkwasser wird dann über Transportleitungen zu den Hochbehältern gepumpt, von denen aus dann das Wasser dem Versorgungsnetz mit natürlichem Gefälle zuläuft. Eine Besonderheit, vor allem in den Bergregionen Österreichs, ist, dass die Bevölkerung mit reinem Bergquellwasser versorgt wird, welches nicht gepumpt werden muss. Aufgrund des natürlichen Gefälles kann das Trinkwasser mit speziellen Trinkwasserturbinen nebenbei noch energetisch genutzt werden. Für alle Prozesse der Wasserwirtschaft bietet Siemens die entsprechende Technologie, die Steuerungen, die Mess technik, die Antriebstechnik als auch die notwendigen Anlagen zur Energieverteilung. Welche Vorteile bietet dabei die Digitalisierung und wie profitieren dabei die Betreiber? Digitalisierung bedeutet auch Vernetzung der Anlagen. Immer und überall die aktuellen Anlagenzustände zu überwachen, zu steuern und zu analysieren schafft eine enorme Effektivität für die Betreiber. Unser ganzheitliches Lösungsportfolio und die Verarbeitung aller verfügbaren Daten in einem durchgängigem Datenmodell macht es möglich, das gesamte Potenzial aller Teilanlagen optimal zu nutzen. Dadurch ent-

steht ein Digitaler Zwilling, ein exaktes, jederzeit aktuelles virtuelles Abbild der Anlage. In der Branche hört man immer wieder den Ausdruck „Automatisierungsgrad“, wie würden Sie Ihr ganzheitliches Automatisierungsangebot beschreiben? Der Automatisierungsgrad spiegelt den Anteil der automatisierten Funktionen am Gesamtprozess wider. Automatisierung darf dabei nicht Selbstzweck sein und muss dem Gesamtprozess dienen und damit die Komplexität in qualitativer, zeitlicher und wirtschaftlicher Dimension sicher und beherrschbar machen. Siemens bietet mit dem TIA ein ganzheitliches Portfolio für die Prozessindustrie. Dieses Angebot harmoniert jede einzelne Komponente und Kompetenz miteinander. Dies gibt es in dieser Form nur ein Mal. Von der Feldebene über die Steuerungs- und Managementebene bis zu Cloud & IoT-Anwendungen ist alles nahtlos miteinander verknüpft und bietet jeder Branche die passenden Automatisierungslösungen. Die Automatisierung muss von Routineaufgaben entlasten. Mit Hilfe höherwertiger Funktionen und künstlicher Intelligenz werden immer komplexere Aufgaben beherrschbar. Daher unterliegt auch unser Produkt- und Leistungsportfolio einem ständigen Wandel und bietet damit unseren Kunden maßgeschneiderte Lösungen. Bei Trinkwassersystemen im alpinen Raum werden anstatt Druckminderern des öfteren Trinkwasser turbinen verbaut, um ungenutzte Potenziale energietechnisch nutzbar zu machen. Wo sehen Sie hier die größten Chancen? Wir sehen in der Nachhaltigkeit dieser Anlagen die größten Chancen. Der stetige Energiebedarf erfordert die Nutzung vorhandener ökologischer Potenziale. Trinkwasser, das in den Bergregionen oftmals aus frischem Quellwasser gewonnen wird, bietet hierzu eine hervorragende Möglichkeit. Der Einsatz von Druckminderer „vernichtet“ lediglich die Energie und rechtfertigt den Einsatz nur mehr, wenn ein Trinkwasserkraftwerk nicht wirtschaftlich betrieben werden könnte. Welche technischen Lösungsansätze bietet dazu Siemens im Einzelnen? Gemeinsam mit Turbinenherstellern bietet Siemens die gesamte elektrotechnische und maschinelle Ausrüstung für komplette Trinkwasser kraftwerke. Diese Anlagen befinden sich sehr oft an sehr entlegenen bzw. nicht ganzjährig erreichbaren Orten. Für diese Fälle kommt unser SCALANCE Netzwerksportfolio für drahtlose (Funk/LTE/5G) bzw. drahtgebunden Fernwirktechnik zum Einsatz. Die Produkte sind TÜV-zertifiziert und erfüllen höchste Sicherheitsansprüche und Standards in Bezug auf Netzwerksperformance sowie Cyber Security. Was unterscheidet die Turbinentechnik bei Trinkwasseranlagen mit denen aus konventionellen Wasserkraftwerken?

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Gottfried Blumauer, Leiter des Wasser/ Abwassergeschäfts bei Siemens CEE

„Der stetige Energiebedarf erfordert die Nutzung vorhandener ökologischer Potenziale. Trinkwasser, das in den Bergregionen oftmals aus frischem Quellwasser gewonnen wird, bietet hierzu eine hervorragende Möglichkeit.“ Bei Trinkwasserkraftwerken spricht man in der Regel von niedrigen Leistungen < 150 kW. Somit befindet sich das Leistungsspektrum im unteren Bereich, was wiederum bei der Finanzierung und Amortisierung eher nachteilig ist. Weiters sind diese Turbinen aus speziellen Chromstahlwerkstoffen gefertigt und müssen somit mit ihren Schmiersystemen und Abdichtungen speziell für die Trinkwasserhygiene zugelassen sein. Neben den Turbinen sind auch sämtliche Einbauten wie z.B. Absperrorgane, die Messtechnik als auch alle Rohrleitungen gemäß den hygienischen Anforderungen der Trinkwasserversorgung auszuführen. Eine Besonderheit stellen Anlagen mit einem Pumpund Turbinenbetrieb z.B. bei Notpumpwerken dar. Dabei wird im Normalfall das Überschusswasser verstromt, im Notfall kann aber auch ein Trinkwassernetzbereich entsprechend durch diese Pumpstation versorgt werden. Können Sie dazu einige Erfolgsprojekte nennen? Wir haben in der Vergangenheit schon viele Trinkwasserkraftwerke automatisieren dürfen. Zwei Referenzkunden möchte ich dabei besonders hervorheben, zum einen Wiener Wasser: Sein frisches Quellwasser bezieht Wiener Wasser über die beiden Hochquellleitungen mit einer Gesamtlänge von ca. 330 km aus den steirischen bzw. niederösterreichischen Alpen. Der Druckunterschied zu den Quellfassungen wird durch mehrere Trinkwasserkraftwerke entlang der Leitungen abgebaut und energetisch genutzt. Im Jahr 2006 wurde für das Trinkwasserkraftwerk Mauer zwischen Wiener Wasser und Siemens ein Vertrag für die Finanzierung, die Errichtung und den Betrieb des Kraftwerkes

Mauer durch Siemens abgeschlossen. Die Vertragslaufzeit wurde mit 13 Jahren angesetzt und 2020 wurde die Anlage wieder an Wiener Wasser übergeben. Zuletzt wurde das Trinkwasserkraftwerk Schafberg mit zwei rückwärtslaufenden Pumpen mit einer Leistung von 45 bzw. 55 kW errichtet. Die Pumpe speist direkt in das Wasserreservoir und hat daher keinen drucklosen Auslauf. Die Pumpenregelung optimiert den Betriebspunkt gemäß den aktuellen Dif ferenzdruckverhältnissen. Über die rückspeisefähigen Frequenzumrichter der Baureihe Sinamics S120 wird die erzeugte elektrische Energie in das Versorgungsnetz eingespeist. Und das zweite Beispiel? 2019 haben wir von der Wassergenossenschaft Obermieming-Untermieming-Fiecht den Auftrag für die Automatisierung des Trinkwasserkraftwerks Mieming mit zwei Turbinensätzen sowie der Automatisierung der Quellsammelfassung und diverser Schieberstationen bekommen. Das Trinkwasser kommt aus einer Quellenfassung in der Mieminger Kette und wird über Druckleitungen dem Trinkwasserkraftwerk zugeführt. Siemens lieferte auch hier sämtliche elektrotechnischen und maschinenbaulichen Komponenten, die Leittechnik mit den zugehörigen Steuerungen sowie die gesamte Mess- und Datenübertragungstechnik. Es werden immer mehr Trinkwasserkraftwerks projekte umgesetzt, welche Gründe sind Ihrer Meinung nach dafür verantwortlich? Der sorgsame Umgang mit Energie und die Notwendigkeit sämtliche Potenziale zu nutzen bzw. „Energievernichter“ (Druckreduzierungen) zu vermeiden sind neben der Ökologisierung eine der wesentlichsten Motivatoren für die Errichtung solcher Kraftwerke. Viele dieser Projekte waren in der Vergangenheit aufgrund der niedrigen Energiepreise und der geringeren Leistungen von Trinkwasserturbinen wirtschaftlich nicht rentabel. Reine ökologisch basierte Entscheidungen wollten und konnten sich viele Betreiber bis dato nicht leisten. Steigende Energiepreise, das klare Bekenntnis zum Klimawandel sowie die entsprechenden Anreizmodelle werden zukünftig hoffentlich die finanziellen Hürden verringern. Mit der Standardisierung und gut regelbaren Turbinen wären auch Trinkwasserkraftwerke im niedrigen Leistungsbereich wirtschaftlich realisierbar. Die Verfügbarkeit von sauberem Trinkwasser ist speziell in unseren Breitengraden selbstverständ lich. Mit welchen Sicherheitskonzepten arbeitet Siemens bei Trinkwasserkraftwerken um eine stetige Versorgungssicherheit zu garantieren? Zunehmende Hitze und Trockenheit stellt auch in unseren Breitengraden besondere Herausforderungen für die Versorger dar. Trinkwasser in hoher Qualität, in ausreichender Menge sicher zur Verfügung zu stellen, sind

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dabei die obersten Ziele. Eine vorausschauende Planung sowie die kontinuierliche Verbesserung und Überwachung der Anlagen sind dabei von großer Bedeutung. Um diesen Herausforderungen auch in Zukunft gerecht zu werden, bietet Siemens Systeme und Branchenlösungen für den gesamten Wasserkreislauf. Die schnelle Erkennung von Leitungsverlusten, der sichere Anlagenbetrieb und das Management entsprechender Notfallszenarien (Blackout) werden durch die verschiedenen maßgenschneiderten Lösungen unterstützt. Wie begegnen Sie Angriffen von außen wie etwa bei Cyberattacken? Für Siemens ist Cyber Security ein holistischer Ansatz, der die Menschen, die Prozesse und die notwendige Technologie betrachtet. Siemens hat als erstes Unternehmen eine auf IEC 62443-4-1 basierende TÜV SÜD-Zertifizierung für den übergreifenden Entwicklungsprozess für die Produkte der Automatisierungs-, Antriebstechnik einschließlich Industriesoftware erhalten. Unsere Netzwerksprodukte sichern die Infrastrukturen entsprechend diesen Richtlinien vor unberechtigten Zugriffen hin ab. Die Wasserversorgung stellt eine der wichtigsten Infrastrukturen für die Aufrechterhaltung wichtiger gesellschaftlicher Funktionen dar. Normalerweise im Alltag nicht sichtbar, haben Fehlfunktionen oftmals dramatische Auswirkungen. Daher ist es besonders wichtig, dass diese Einrichtungen und deren Funktionen auch besonders geschützt werden. Die Sensibilisierung auf diese Gefahren sind für die Betreiber besonders wichtig. Auf welche Herausforderungen müssen wir uns in Zukunft beim Thema Wasser noch einstellen? Durch globale Treiber, wie der Klimawandel und die steigende Urbanisierung und dem damit verbundenen steigenden Wasserbedarf, entstehen neue Herausforderungen für die Zukunft der Wasserversorgung. Die Absicherung und der ausfallsichere Betrieb der Anlagen sowie die Nutzung der neuen Technologien müssen aufeinander abgestimmt werden. Die Qualifikation für die Netzbetreiber werden um viele weitere Facetten, wie Datensicherheit, neue Informationstechnologien etc. angereichert und sollten diesen Technologien auch aufgeschlossen, aber mit der nötigen Skepsis gegenübertreten. Letztlich ist die Trinkwasserversorgung ein für die Lebensgrundlage existenzieller Bereich, für den sich jeder persönliche Einsatz und Fortschritt lohnt. Siemens ist schon seit sehr vielen Jahren in diesem Marktsegment tätig und wir sind stolz, hier auch ein verlässlicher und kompetenter Partner für unsere Kunden zu sein. Wir freuen uns, weiterhin die besten Lösungen für unsere Kunden zu bieten, gemeinsam Lösungen zu entwickeln und neue Wege zu beschreiten. Oktober 2021

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Fotos: Philipp Habring / MZS

Die Renexpo Interhydro gilt als Europas Drehscheibe für (Klein-)Wasserkraft und hat sich bestens als Networking-Plattform etabliert.

EUROPAS BRANCHENTREFFPUNKT DER WASSERKRAFT Vom 25. bis 26. November steht das Messezentrum Salzburg wieder ganz im Zeichen der regenerativen Energiequelle Wasser. Die Fachmesse für Wasserkraft Renexpo Interhydro und der begleitende Kongress vernetzen die verschiedensten Branchenvertreter und Entscheidungsträger aus Politik, Bau- und Ingenieurswesen.

ie Renexpo Interhydro steht für Innovation, Ökologie und Nachhaltigkeit. Experten aus ganz Europa versammeln sich in Salzburg und nutzen die Fachmesse für Wasserkraft als Plattform für Wissenstransfer und Erfahrungsaustausch. Rund 80 Aussteller und das facheinschlägige Bühnen- und Kongressprogramm bieten den Besuchern zwei Tage lang kompaktes Know-how aus erster Hand. Die Messe zeigt, welchen Beitrag Wasserkraft zu einer sicheren, nachhaltigen, bezahlbaren und klimaneutralen Energieversorgung leistet. ERFRISCHENDES BÜHNENPROGRAMM Selbstverständlich ist auch auf der Bühne das Wasser der Hauptdarsteller. Im sogenannten Hydro-Forum finden spannende Fachvorträge und Podiumsdiskussionen statt. Bereits die Eröffnung durch Bundesministerin für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie, Eleonore Gewessler BA, verspricht ein sofortiges Eintauchen ins Thema Wasserkraft und baut die erste Brücke zwischen Gesetzgeber und gelebter Praxis. Als nächstes sticht auf der Agenda wohl Herbert Saurugg, internationaler Blackout- und Krisenvorsorgeexperte, ins Auge, der mit einem Impulsvortrag und im anschließenden Energietalk mögliche Szenarien skizziert. Mit dem Fallbeispiel Schachtkraftwerk Großweil wird eine der neuesten technischen Entwicklungen

im Bereich der Wasserkraft präsentiert: Eine Flut an Know-how ist gewiss! KONGRESS MIT TIEFGANG Auch ein Blick auf das Kongressprogramm lohnt. Für noch mehr Insiderwissen und Expertenrat! An den zwei Tagen stehen drei Kernbereiche im Fokus. Der Donnerstag, 25. November widmet sich dem Thema „Wasserkraft & Sedimente“, während am Freitag, 26. November bei „Wasserkraft & Speicher“ sowie „Gewässerökologie“ Ideen ausgetauscht und innovative Lösungen diskutiert werden.

WASSERKRAFT, DIE WISSEN SCHAFFT Zweifelsohne ist die Renexpo Interhydro als Fachmesse für Wasserkraft europaweit unerreichbar was die Dichte und Qualität an Praxisbezug betrifft. Die internationale Ausrichtung des Messeformats, sowie seinen vernetzender Charakter, schätzen Experten und Branchenkenner über die Grenzen Österreichs hinaus. Denn auch nur der gemeinsame Gedanke und ein verbindendes Miteinander können zu einer nachhaltigen Zukunft Europas beitragen. Weitere Informationen unter: www.renexpo-interhydro.eu.

Fachmesse und Kongress bieten einen umfassenden Überblick über neue Technologien und politische Rahmenbedingungen in Europa, sowie über die Zukunft der Wasserkraft.

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Seit Herbst letzten Jahres wird Wasser aus dem Tuxbach in den Stillupp-Speicher geleitet. Den Höhenunterschied, den es dabei überwindet, wird vom neuen VERBUND Kleinwasserkraftwerk Stillupp genutzt. Es erzeugt im Regeljahr rund 6,85 GWh sauberen Strom.

ZILLERTALER KLEINKRAFTWERK ALS PROFITABLER NEBENNUTZEN EINER NEUEN ÜBERLEITUNG Seit Herbst letzten Jahres ist das mit Wasserkraftwerken gesegnete Tiroler Zillertal um ein modernes Kleinkraftwerk reicher. Hoch über der Gemeinde Mayrhofen realisierte VERBUND am Speicher Stillupp eine brandneue Ökostromanlage, die sich als Nachfolgelösung für das alte Kraftwerk Bösdornau ergab. Das aus dem Tuxbach und dem Elsbach bezogene Bachwasser wird dabei über einen ca. 8 Kilometer langen, ebenfalls neu errichteten Stollen zum Speicher Stillupp geleitet, wo es eine effiziente Diagonalturbine antreibt. Der eigentliche Clou des Projekts ist aber, dass das Wasser vorrangig der Turbinierung im bestehenden Speicherkraftwerk Mayrhofer dient. Somit ergibt sich für die Betreiber ein jährliches Erzeugungsplus von rund 74 GWh. Was die Anlage dabei so besonders macht, ist die enorme Komplexität der Regelungstechnik. Eine Aufgabe, die von den beiden Branchenspezialisten EQOS und Rittmeyer bravourös gemeistert wurde.

napp 90 Jahre lang wurde das Wasser von Stilluppbach, Tuxbach und Zemmbach im Kraftwerk Bösdornau genutzt. 2019 war die Zeit des Kraftwerks vorbei. Es bedurfte einer Nachfolgelösung, die dabei allerdings einen alternativen Ansatz verfolgte: „Die Idee bestand darin, das Wasser aus den beiden Bächen Tuxbach und Elsbach zum Speicher Stillupp zu leiten, um es im darunter liegenden Speicherkraftwerk Mayrhofen abzuarbeiten. Da die Kote der beiden Fassungen zwischen 22 und 26 Meter oberhalb der Einmündung in den Speicher liegen, bot es sich darüber hinaus an, dieses Potenzial mittels eines neuen Kleinwasserkraftwerks zu nutzen“, fasst Teilprojektleiter Ing. Wolfgang Nöff von VERBUND das Grundkonzept zusammen. Dafür war im Wesentlichen der Bau der beiden Wasserfassungen, eines kom-

pakten Maschinenhauses am Speicher Stillupp und vor allem der Ausbruch des ca. 8 Kilometer langen Stollens erforderlich. Nachdem die geologischen Voruntersuchungen keinerlei negativen Voraussetzungen ergaben, konnte der Stollen mithilfe einer Tunnelbohrmaschine, kurz TBM, innerhalb weniger Monate ausgefräst werden. Ausgangspunkt dafür war jeweils das Zemmtal, wo der Bauherr über eine Stromanspeisung für die ca. 2 MW starke Maschine verfügte. Der Stollen weist nach Fertigstellung einen Durchmesser von 2,3 m auf, er verläuft von den Fassungen leicht abwärts bis zur Unterdükerung des Zemmbachs und steigt danach wieder bis zum Hochpunkt im Speicher Stillupp an. Da man auf den Bau eines Wasserschlosses verzichtet hatte, dient dieser der Be- und Entlüftung des Triebwassersystems.

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TUXBACH MIT VIEL GESCHIEBE Der Großteil der Anlagenteile des neuen Projekts in den Zillertaler Bergen konnte unterirdisch angelegt werden. Dies gilt auch für die Hauptfassung am Tuxbach, wo von außen ein kompaktes Fassungsbauwerk zu sehen ist, das erst im Berginneren mit dem nachgeschalteten Entsandersystem imposante Dimensionen erreicht. Der Außenbereich besteht aus dem Querbauwerk mit einem Tiroler Rechen, einer als Vertical-Slot-Pass ausgeführten Fischaufstiegshilfe, einer Pflichtwasserdotationseinrichtung und natürlich zahlreichen Messeinrichtungen. „Bis zu 10 m3/s können hier am Rechen eingezogen werden. In der Regel erreichen wir diese Menge aber nicht. Außerdem gilt es ja, prioritär die Restwasserstrecke und den Fischaufstieg mit den erforderlichen Wassermengen zu dotieren. Zu dieOktober 2021

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schütz geöffnet und die Sedimente werden in die anschließende Schluchtstrecke zurück ins Bachbett des Tuxerbachs geschwemmt. Die gesamte Steuerung dafür übernimmt das Riflex System, also das von der Firma Ritt meyer entwickelte Steuerungsmodul, das eben so wie das für die Visualisierung eingesetzte Ritop in den Schaltschränken im Steuerungs raum im Berginneren untergebracht ist. Die gesamte Leittechnik der neuen Anlage wurde von der Firma Rittmeyer als Sub-Auftragneh mer der Firma EQOS realisiert. Letztere war für die gesamte restliche elektrotechnischen Be lange verantwortlich, von der Verkabelung bis zur Schaltanlageninfrastruktur.

sem Zweck wurden hier zwei vollautomatische Schieber installiert“, erklärt Wolfgang Nöff und verweist darauf, dass der Tuxbach grund sätzlich viel Geschiebe mit sich führt. Dies führt nicht nur zu erhöhtem Reinigungsbe darf am vergleichsweise flachen Tiroler Re chen, sondern auch zu einer nachträglichen Optimierung am Einlauf der Fischtreppe: „Wir haben im Probebetrieb erkannt, dass sich gerade im Bereich des Einlaufs an der Fischtreppe sehr viel Geschiebe ansammelt. Um dem entgegenzuwirken, haben wir eine Buhne davor errichtet, die sich bislang als sehr wirksam erwiesen hat.“ ENTSANDUNG UNTER TAGE Das Herz der Wasserfassung ist von außen nicht zu sehen. Denn die Beruhigung und Entsandung des Triebwassers erfolgt zur Gän ze im Berginneren – und hier ist auch ein Großteil der Steuerungstechnik unterge bracht. Wolfgang Nöff, der selbst für die ge samte elektrotechnische Planung verantwort lich war, kennt die einzelnen Anlagenteile aus

dem Effeff. Er verweist darauf, dass der Ent sander mit den Abmessungen von 36 x 6,3 x 8 m zu den allergrößten bei Bachfassungen im Kraftwerksportfolio von VERBUND zählt. Da der Tuxbach als lebendiger Gebirgs bach viel Geschiebe auch durch das Tiroler Wehr hereinbringt, wurde ein komplexes Sys tem aus Verlandungssonden integriert. „Wir haben hier drei Schwingstabsonden VEGA VIB 62 der Firma VEGA eingesetzt, die über einen ‚Metallgalgen‘ in den Entsander geführt werden. Dabei handelt es sich um teilweise verschiebbare Schwingstabsonden, die sowohl in der Höhe, als auch der Breite versetzt sind. Sie schwingen konstant mit 360 Hz in reinem Wasser. Detektieren sie einen Widerstand durch Geschiebe, leiten sie ein Abschalten ein – und die Spülautomatik kann einsetzen“, er klärt der Fachmann. Da die drei Sonden eben auch in der Tiefe versetzt sind, reagiert das System in der Regel noch nicht, wenn die tiefste Sonde Geschiebe feststellt, sondern erst wenn das angelandete Material eine gewisse Höhe überschreitet. Daraufhin wird das Spül

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Weil der Tuxbach viel Geschiebe mitführt, muss das Tiroler Wehr immer wieder einmal davon befreit werden.

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Vor dem Tiroler Wehr befinden sich zur Linken der Schieber für die Restwasserdotation sowie für die Fischpassdotation.

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Wasser aus dem Tuxbach und dem Elsbach wird über einen 8 km langen unterirdischen Triebwasserstollen bis zum Speicher Stillupp geleitet. Hier wurde das neue Kleinkraftwerk Stillupp errichtet.

FASSUNG FÜR DEN FRÜHLING Zehn Monate im Jahr stammt das Wasser für die Überleitung ausschließlich aus dem Tux bach. Doch im Mai und Juni wird dieses Was ser um die Entnahme aus dem Elsbach aufge stockt. Zu diesem Zweck wurde an dem kleinen Gewässer eine kompakte, massiv aus geführte Wasserfassung mit einem Tiroler Wehr errichtet. „Der Probebetrieb hat uns gelehrt, dass es sehr sinnvoll ist, die Gitterstä be des Tiroler Wehrs für die zehn Monate ab zudecken, in denen wir nicht einziehen dür fen. Denn in dieser Zeit sammelt sich zu viel Geschiebe an, das wir nur mit großem Auf wand wieder ausräumen können. Daher wur den Metallplatten über den Rechen gescho ben, die sich am 30. April relativ einfach wieder entfernen lassen“, so Wolfgang Nöff. Bei gutem Wasserdargebot können hier bis maximal 1 m3/s eingezogen werden. Die klei ne Fassung am Elsbach ist natürlich ebenfalls umfassend ins gesamte Leitsystem von Ritt meyer mit eingebunden und mit einer mo dernen Kamera überwacht. Gleiches gilt auch für das kleine Gebäude am Speicher Stillupp, wo die Technik für den Hochpunkt des Stollens untergebracht ist. „Da wir über kein Wasserschloss verfügen, braucht es eine alternative Lösung, damit Luft

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Der Entsanderder ist 8Druckrohrleitung m tief und erstreckt Die Verlegung durch das enge Liesertal stellte eine der sich über Herausforderungen 36 m – vollständig unterirdisch. zentralen für das Bauunternehmen dar. Die Befahrbarkeit einer Fahrspur der Bundesstraße musste jederzeit gewährleistet bleiben.

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Die Schwingstabsonden reagieren auf das Anwachsen von Geschiebe im Entsander.

entweichen kann, wenn die Leitung befüllt wird“, erläutert der elektrotechnische Projekt leiter im Zusammenhang mit den beiden voll automatischen Be- und Entlüftungsventilen. Um die Funktionalität der Schwimmerkugeln in den Ventilen auch in den kalten Wintermo naten sicherzustellen, werden diese tempera turgeregelt beheizt. Es ist zudem mit einer kleinen Panzertür ausgestattet, das es im Be darfsfall kleinen Revisionsfahrzeugen ermög licht einzufahren. KOMPLEXES BYPASS-SYSTEM Höchst kompakt wurde auch das Maschinen haus auf der Westseite des Speichers gehalten. Von einer „Schuhschachtel“ spricht Wolfgang Nöff scherzhaft und verweist darauf, dass hier detailreich Kubaturoptimierung vorgenom men wurde. Im Maschinenhaus ist einerseits die Maschinentechnik untergebracht, ander seits auch ein komplexes Bypass-System. Schließlich muss das Wasser aus dem Tuxbach auch in den Speicher gelangen können, wenn die Turbine gerade einmal stillsteht – aus wel chen Gründen immer. Zu diesem Zweck wur de der Bypass mit einem Ringkolbenschieber ausgestattet, der auch eine Wasserabfuhr par allel zum Turbinenbetrieb bei großen Wasser mengen ermöglicht. Um etwaige Kavitations schäden hintanzuhalten, wurde die Belüftung

der Rohrleitung auf zwei Leitungen aufgeteilt. Im Unterwasser wurde zwischen den beiden Flügelmauern im Auslauf eine Begrenzungs mauer errichtet. Damit kann vermieden wer den, dass auch bei stärkerem Pegelrückgang im Speicher Stillupp das Wasserniveau im Unterwasserbecken für das Kraftwerk weiter absinkt. In der Regel schwankt der Spiegel im Jahresverlauf um rund 4 Meter. Dies ist somit auch die Schwankungsbreite der effektiven Fallhöhe des neuen Kleinkraftwerks Stillupp bei konstantem Oberwasserpegel. STEUERUNG MIT VIELEN HERAUSFORDERUNGEN Die schwankende Fallhöhe ist nur einer von mehreren Faktoren, warum für das Kraftwerk ein höchst komplexes Steuerungspaket reali siert wurde. Die zentralen Herausforderungen ergaben sich steuerungstechnisch aber aus der Tatsache, dass man einen ca. 8 Kilometer lan gen Triebwasserweg hat und nur eine bzw. zwei Bachfassungen, die im Prinzip keine gro ße hydraulische Kubatur darstellen, außer dem – wie in jedem Stollen – gewisse Verlus

Die Fassung Elsbach ist nur im Mai und im Juni in Betrieb. Zum Schutz vor Geschiebe in der restlichen Zeit wird der Grobrechen mit Metallplatten abgedeckt.

Blick in den Steuerungskasten im Technikraum der Wasserfassung Tuxbach im Berginneren.

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Sämtliche Anlagenteile sind von allen Steuerungspunkten des Kraftwerks aus zu bedienen. Die Visualisierung der einzelnen Teile und Gewerke realisierte die Firma Rittmeyer auf dem vielfach bewährten System Ritop.

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te. Wolfgang Nöff: „Wir stellten uns die Frage: Wie schaffe ich eine zuverlässige Rege lung unter Beibehaltung des Regelpegels an der Bachfassung, wenn man bedenkt, wie ge ring die Stellgeschwindigkeit der Regelorgane ist? Wir mussten gemeinsam mit den Techni kern von Rittmeyer den Spagat schaffen, ei nerseits drohende Druckstöße zu vermeiden oder zu minimieren und anderseits das ener gie- wirtschaftliche Optimum aus der Stell geschwindigkeit der Maschine zu erreichen. Gleichzeitig musste man dabei immer ein Auge darauf haben, dass der Pegel bei diesem feinen Austarieren nicht zu hoch oder zu tief wird. Dazwischen hat man es mit einer ca. 8 Kilometer langen, trägen Wassersäule zu tun. Grundvoraussetzung für eine stabile Regelau tomatik war, dass Rittmeyer die Pegelsteue rung mit untergelagerten Durchflussreglern optimiert hat. Wir haben uns bei der Inbe triebnahme einige Wochen mit den einzelnen Parametern ‚gespielt‘ und dabei einiges ge lernt.“ Um die unterschiedlichen Profile im Pegelbereich der Fassung regelungstechnisch

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abzubilden, wurden für zehn gängige Fälle Profilkurven in der Software hinterlegt. Auch dies eine sehr komplexe und aufwändige Aufgabe im Sinne einer bestmöglichen Steuerung der Anlage. „Ich kann nur sagen, dass ich bislang noch kein Kraftwerk – auch nicht in der Großwasserkraft – mit einer derartigen komplexen Regelung des Triebwassersystems gesehen habe“, sagt der Ingenieur, der auf jahrzehntelange Erfahrung in der Wasserkraft verweisen kann. INTERMITTIERENDER BETRIEB IM WINTER Den Worten von Wolfgang Nöff kann der Projektleiter der Firma Rittmeyer, Bernhard Falkensteiner, nur beipflichten. Er ergänzt, dass es zudem nicht alltäglich war, eine zweite Wasserfassung in die Leittechnik einzubinden, die nur für zwei Monate im Jahr aktiv ist – und dies nur bei ausreichendem Wasserdargebot. Außerdem galt es für ihn und sein Team, die komplexe Leittechnik in das übergeordnete Leitsystem Spectrum, ein von Siemens entwickeltes System, zu integrieren und die erforderlichen Schnittstellen herzustellen. Und noch ein wichtiger Punkt stellte sowohl für die Steuerung und Regelung als auch für die elektromaschinelle Ausrüstung der Anlage eine nicht unerhebliche Herausforderung dar: ein intermittierender Kraftwerksbetrieb in den niederschlagsarmen Wintermonaten. Um die Anlage in Betrieb zu halten und energiewirtschaftlich bestmöglich auch in jenen Phasen zu nutzen, in denen nur wenig Wasser, also im Minimum 400 bis 500 l/s, zur Verfügung steht, wird ein Teil des Stollens quasi als kleiner Speicher genutzt, der in kurzen Abständen von der Maschine ‚abgefahren‘ wird. „Rund 20 bis 30 Minuten braucht die Maschine, um

Der Bypass kann über einen Ringkolbenschieber geregelt werden.

das Wasser im oberen Regelbereich des Stollens zu turbinieren. Dann wird wieder aufgestaut. Das dauert dann in der Regel 1 bis 1,5 Stunden. Daraufhin fährt die Turbine erneut an“, schildert Wolfgang Nöff den intermittierenden Betrieb, der auch schalttechnisch besondere Maßnahmen nach sich zog. Die Tatsache, dass es auf diese Weise zu bis zu 1.600 Schaltvorgänge pro Jahr – also Abschalten und Wiederanfahren – kommt, wäre eine übermäßige Belastung für die SF6-Schaltanlage. Diese ist generell nur für rund 10.000 Schaltvorgänge ausgelegt, bevor man sie revidieren muss. „Aus diesem Grund haben wir einen Barrenschütz dazwischengeschaltet. Der nimmt die Maschine vom Netz, wenn sie eine gewisse Mindestlast unterschreitet und dient umgekehrt wieder dem Anfahren und Synchronisieren. Im Gegensatz zur SF6-Schaltanlage ist er für rund 1 Million derartiger Schaltspiele ausgelegt. Damit prolongiert er die technische Lebensdauer der Schaltanlage, die nun permanent im Hintergrund aktiv bleiben kann.“ Diese Lösung konnte erfolgreich mit dem E-Technik-Partner EQOS umgesetzt werden. TURBINENBAUER MIT NEUEM REKORD Natürlich stellt der häufige Schaltwechsel auch hohe Anforderungen an die Maschinentechnik. Daher kamen für die Verantwortlichen nur hochwertige Maschinen von renommierten Herstellern in die engere Wahl. Die Firma Geppert aus Hall in Tirol lieferte die eindrucksvolle Turbine, die eine Spiralengröße von rund 5 Metern aufweist. Es handelt sich dabei um eine Diagonalturbine, eine Spezialentwicklung des traditionsreichen Tiroler Turbinenbauers, die optimal für mittlere Fallhöhen zwischen 20 und 100 m sowie stark wechselnde Wassermengen

Foto: zek

Technische Daten

Die gesamte Leittechnik wurde von der Firma Rittmeyer erfolgreich realisiert. Im Bild: Steuerschrank im Krafthaus.

Für das Einheben der Maschinenspirale wurde ein Autokran angefordert.

Foto: Kelag

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Die Diagonalturbine ist auf eine Leistung von 1,6 MW ausgelegt.

• Ausbauwassermenge: 7,0 m3/s

Bruttofallhöhe: 22 - 26 m

• Turbine: Diagonalturbine

Fabrikat: Geppert

• Drehzahl: 333 Upm

Leistung: 1.620 kW

• Generator: Synchron

Marke: Hitzinger

• Nennscheinleistung: 1.600 kVA

Gewicht: 15,6 t

• Triebwasserweg: Rohrstollen

Dimension: Länge: 8 km Ø DN2300

• Stahlwasserbau: GMT

Entsanderanlage: 36 m x 6,30 m x 8 m

• Leittechnik: Rittmeyer

E-Technik: EQOS

• Jahresproduktion: 6,85 GWh

Inbetriebnahme: Sept. 2020

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74 GWH MEHR AUS DEM ZILLERTAL Seit Herbst letzten Jahres ist die Überleitung mit dem neuen VERBUND-Kleinkraftwerk nun in Betrieb. Wolfgang Nöff kann bereits ein positives Fazit ziehen: „Wir haben in diesem ersten Jahr zwar nur einen eher milden Winter erlebt, aber im Sommer letzten Jahres konnten wir viel Betriebserfahrung mit Unwettern und Hochwasser sammeln. Das hat uns bestätigt, dass unser Konzept funktioniert. Die Anlage läuft seit letzten Herbst absolut problemlos.“ Der elektrotechnische Projektleiter betont abschließend, dass der Projektaufwand allei-

ne für ein Kleinkraftwerk nicht unbedingt wirtschaftlich gewesen wäre. Aber im Zusammenspiel mit dem darunter liegenden Speicherkraftwerk Mayrhofen, in dem das zusätzliche Triebwasser aus dem Tuxbach nun auch abgearbeitet wird, stellt sich das Projekt aus energiewirtschaftlicher Sicht hoch sinnvoll dar. Im neuen Kleinkraftwerk gehen die Verantwortlichen von einem Regelarbeitsvermögen von 6,85 GWh aus. Das sind in Summe rund 74 GWh sauberer Strom aus den Zillertaler Bergen, die einen weiteren Baustein im Erreichen der nationalen Ökostromziele repräsentieren. Foto: zek

SICHERHEIT DANK REDUNDANZ Grundsätzlich setzt ein Betreiber wie VERBUND natürlich auf ein sehr hochwertiges Sicherheitsnetz in sämtlichen Teilen eines Kraftwerks. Dazu zählt unter anderem auch eine sichere Informationsverbindung der einzelnen Anlagenteile, die von der VERBUND Tochter VSE umgesetzt wurde. Im konkreten Fall wurde diese doppelt, also redundant, ausgelegt. Einerseits wurden sämtliche Anlagenteile über LWL-Kabel verbunden, anderseits wurde aber auch eine Richtfunkverbindung aufgebaut. Erst wenn beide Verbindungen ausfallen, geht die Anlage vom Netz. Ein wichtiger Teil des Sicherheitskonzepts ist zudem ein umfassendes Blitzschutzkonzept, das gerade in Zeiten steigender Unwetteraktivitäten im Gebirge eine zusehends wichtigere Rolle spielt. Der Blitzschutz wurde gemäß der Planung von Ing. Nöff von der Firma EQOS umgesetzt. „Der Potenzialausgleich bei allen Komponenten ist sehr wichtig. Wir haben beispielsweise an den Fassungen die Erdleiter in den Bauarmierungen eingebracht und haben somit einen relativ guten Erdungswiderstand erreicht.“ Beim Krafthaus wurden die in sich vermaschten Erdleiter, dann bis zum Dachkranz in Form von Niro-Leitungen für die Blitzschutzanlage realisiert. Der produzierte Strom wird über einen nahgelegenen Einspeisepunkt ins 25 kV-Netz von VERBUND eingespeist. Zu diesem Zweck wurden nicht nur die alten bleiummantelten Stromkabel vom bestehenden Einspeisepunkt erneuert, sondern auch ein neues 95 mm2 Kabel über eine Länge von ca. 700 m durch die Kabelschutzrohre zum Einspeisepunkt gezogen. „Historisch bedingt versorgen wir hier in diesem Bereich auch andere Abnehmer mit Strom. Daher haben wir auch einen Trafo und einen 400 V-Niederspannungsabgang.“

Der Barrenschütz ist auf ca. 1 Million Schaltvorgänge ausgelegt und bietet somit die technische Voraussetzung für den intermittierenden Betrieb im Winter.

Aus Platzgründen bot sich die für diese Leistung kleinstmögliche SF6-Schaltanlage von Siemens an.

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geeignet ist. Die Maschine ist auf einen Nenndurchfluss von 7 m3/s ausgelegt, kann aber auch mit Niedrigwassermengen im Ausmaß von 15 Prozent am Netz bleiben. Die Turbine ist mit 333 Upm ein ausgesprochener Langsamläufer, die auf einer direkt gekoppelten Welle einen Synchrongenerator aus dem Hause Hitzinger antreibt. Letzterer ist mit hochwertigen Wälzlagern und einem effizienten Wasserkühlsystem ausgestattet. Beide Maschinen arbeiten dabei auf einem sehr moderaten Geräuschlevel. Neben der Diagonalturbine steuerte der Turbinenbauer aus Hall auch das gesamte Bypasssystem mit Absperrklappe und Ringkolbenschieber bei. Für den erfahrenen Turbinenspezialisten war es die bislang größte Diagonalturbinenspirale der Firmengeschichte.

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Der Speicher Stillupp erhält nun auch Wasser aus dem Tuxbach und dem Elsbach.

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er von Reisen mit dem Zug die österreichische Westbahnstrecke kennt, dem ist die Trenaumühle in Frankenmarkt höchstwahrscheinlich ein Begriff. In einer langgezogenen Kurve der Bahnstrecke zwischen Vöcklabruck und Straßwalchen fällt der markante Turm der Mühle sofort ins Auge. Paul Stabauer, Müller und Wasserkraftbetreiber in Generalunion, merkt mit einem Augenzwinkern an: „Die Mühle gibt es aber schon viel länger als die Westbahn, historische Aufzeichnungen belegen die Nutzung als Mühlenstandort seit 1430.“ Seit 1910 steht die heute in 4. Generation geführte Trenaumühle im Besitz der Fami lie. Beim Lokalaugenschein mit zek HYDRO Mitte September im oberösterreichischen Frankenmarkt sagt Paul Stabauer, dass die Umrüstung der Wasserkraftanlage von mechanisch genutzter Energie mittels Wasserrad auf die Erzeugung von elektrischem Strom durch eine Turbine ca. 1947 erfolgt ist. Vor dem im heurigen Februar abgeschlossenen Totalumbau der Anlage wurde die Kaplan-Turbine des Altkraftwerks erst 2005 einer Generalüberholung unterzogen.

Das Wasserkraftwerk Trenaumühle an der Vöckla wurde zwischen Mai 2020 und Februar 2021 baulich und technisch komplett erneuert. Zusätzlich zur deutlichen Leistungs- und Erzeugungssteigerung konnte durch den Einbau einer Fischaufstiegsschnecke von STRASSER/ REHART die ökologische Durchgängigkeit an der Wehranlage sichergestellt werden.

NEUBAU ERMÖGLICHT FISCHWANDERUNG Aus der behördlichen Vorschreibung, beim Wasserkraftwerk die ökologische Durchgängigkeit durch den Bau eines Fischaufstiegs herzustellen, entstand schließlich der Neubau der Kraftwerkszentrale direkt am Wehrstandort, erklärt Stabauer: „Das erste Konzept entstand um das Jahr 2010 und sah die Errichtung eines technischen Vertical-Slot-Pass an der Wehranlage vor. Da die Vöckla in diesem Abschnitt aus Hochwasserschutzgründen vergleichsweise tief und breit ausgebaut ist, hätte man die für einen Vertical-Slot-Pass obligatorische Strömungsgeschwindigkeit zur Erzeugung der Lockströmung wahrscheinlich nicht erreicht.“ Stabauer ergänzt, dass die von der Behörde bevorzugte Variante, einen Neubau an der Wehranlage mit der Errichtung eines Fischaufstiegs zu kombinieren, zunächst auf-

grund der damals sehr niedrigen Strompreise wirtschaftlich nicht rentabel war. Zudem befand sich die erst 2005 komplettsanierte Turbine in einem sehr guten Zustand. „Mit der von der österreichischen Bundesregierung beschlossenen Ökostromnovelle, welche die Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen mit verschiedenen Fördermodellen wieder attraktiver gestaltet, zahlte sich die Neugestaltung des Kraftwerks – auf Generationen gerechnet – doch aus“, so Stabauer. Für die 2005 revitalisierte Turbine wurde in Osteuropa ein Käufer gefunden, die Maschine wird in Kürze in Polen wieder in Betrieb gehen. MÜLLER SETZT AUF EIGENINITIATIVE Das auch von behördlicher Seite favorisierte Konzept, die rund 500 m lange Ausleitungsstrecke aufzulassen und die Anlage zukünftig

WATEC-Hydro Vertriebsleiter Rolf Gschwind (li.) und Betreiber Paul Stabauer freuen sich über das rundum erfolgreiches Wasserkraftprojekt.

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Das von einem Ausleitungskraftwerk zu einer Laufwasseranlage umgebaute Traditionskraftwerk Trenaumühle im oberösterreichischen Frankenmarkt hat dank der Kompletterneuerung ein er hebliches Leistungs- und Erzeu gungsplus erzielt. Für das neben der Wehr anlage errichtete Krafthaus schnürte der deutsche Niederdruckex perte WATEC-Hydro GmbH ein elek tromechanisches Komplettpaket inklu sive Leittechnik vom langjährigen Automatisierungspartner Erwin Hä ring. Das Herzstück des neuen Kraft werks bildet eine doppeltregulierte Kaplan-Turbine mit direkt gekoppel tem permanenterregtem SynchronGenera tor, der äußerst geräuscharm höchste Wirkungsgrade garantiert. Die massive Wehrklappe zum Aufstauen der Vöckla lieferte der Stahlwasserbauprofi Danner Wasserkraft GmbH. Eine pa tentierte Fischaufstiegsschnecke von STRASSER/REHART befördert die Gewässerbewohner sicher und komfor tabel ins Oberwasser.

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WESTBAHN-KRAFTWERK TRENAUMÜHLE VERDOPPELT MIT TOTALUMBAU STROMPRODUKTION

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Ein hydraulisch betriebener horizontaler Rechenreiniger sorgt vor dem Turbineneinlauf für optimale Zuflussbedingungen.

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Die Danner Wasserkraft GmbH aus dem oberösterreichischen Almtal lieferte mit der 17,2 m breiten Wehrklappe das schwerste Teil des erneuerten Stahlwasserbauequipments.

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als Laufwasserkraftwerk gleich neben der Wehr zu errichten, wurde schließlich zwischen Mai des Vorjahres und Februar 2021 realisiert. „Wir haben viel Zeit und Energie in das Projekt gesteckt und viele Dinge in Eigenregie erledigt. Um bei einem Projekt dieser Größenordnung im gesteckten Kostenrahmen zu bleiben, ist das unabdinglich. Außerdem haben wir früher auch ein Sägewerk betrieben und sind handwerklich universal geschult. Für ein kleines Unternehmen wie unseres ist es selbstverständlich, einfachere Elektro-, Metall- oder Bauarbeiten selbst zu erledigen. Für alles andere holen wir uns Profis und fähige Unternehmen“, so Stabauer, der nicht unerwähnt lässt, dass das Planungsbüro WWT aus dem oberösterreichischen Neufelden das Projekt kompetent durch die mehreren Projekteinreichungen, Planungen, Umplanungen und Fördereinreichungen führte. PATENTIERTE FISCHAUFSTIEGSSCHNECKE Die Fischaufstiegsthematik an der Wehranlage wurde durch den Einbau einer patentierten Fischaufstiegsschnecke (FAS) des Systems STRASSER/REHART gelöst. „Ich wollte dieses System unbedingt verwenden, weil auch der geringe Wartungs- und Instandhaltungsaufwand im Vergleich zu einem Vertical-Slot-Pass und die eingesparte Dotationswassermenge erhebliche Vorteil bieten. Die positiven Ergebnisse des ersten Monitorings zur Funktionsfähigkeit der FAS vom heurigen Frühjahr stimmen uns sehr positiv für das Herbst-Monitoring“, sagt Stabauer und bekräftigt, dass er vollauf vom Funktionsprinzip

der FAS überzeugt ist. Das freut naturgemäß den FAS-Entwickler Bernhard Strasser, der das System vom deutschen Hersteller REHART exklusiv mit seinem Unternehmen Strasser & Gruber Wasserkraft GmbH (SGW) in Österreich vertreibt. Für das Projekt Trenaumühle wurde eine 12,5 m lange und ca. 8 t schwere FAS geliefert. Die kompakte Bauweise des patentierten Systems, bestehend aus einem Rohr mit innenliegender fix verschweißter Wendel, gewährleistet den Tieren einen verletzungsfreien und schonenden Aufstieg ins Oberwasser. Ein sparsamer 3 kW-Elektromotor sorgt mit einem zwischengeschalteten Übersetzungsgetriebe für die bewusst langsame Rotation der linksdrehenden Schnecke von 6 U/min. „Die benötigte Lockströmung beim Einstiegsbereich der FAS wird nicht zuletzt durch eine spezielle Klappe begünstigt. Die benötigte Sohlanbindung garantiert, dass auch schwimmschwache und bodenorientierte Fische gute Aufstiegsbedingungen vorfinden. Mittlerweile kommt dieser Typ der FAS an 20 Standorten zum Einsatz, bei 13 Anlagen wurden die Funktionsnachweise mittlerweile erfolgreich erbracht. Bei der Trenaumühle ist das Frühjahrsmonitoring gut verlaufen, für den Herbst sind erfahrungsgemäß noch bessere Ergebnisse zu erwarten“, erklärt Bernhard Strasser. JAHRZEHNTEALTE PLÄNE ZUR RECHTEN ZEIT Im Zuge der Neupositionierung des Maschinengebäudes neben der Wehranlage wurde auch diese umfassend baulich adaptiert. Zum Aufstauen des Gewässers lieferte die nur 40 Autominuten entfernte Danner Wasserkraft

Tel. Nr.: +43/664/80100222

E-Mail: strasser.b@sgw.at

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GmbH aus Pettenbach eine einseitig hydraulisch bewegte Wehrklappe mit beheizten Wehrwangen in Fischbauchausführung. Gefertigt wurde das massive Stahlteil nach mehreren Jahrzehnten alten Plänen, die man bereits beim Umbau der Wehranlage in den 1980er-Jahren gezeichnet hatte. Weil damals schließlich auf den Einbau einer Wehrklappe verzichtet wurde und man das Wasser mit einem betonierten Wehrhöcker staute, bei dem die Bodenschiene für die Klappe schon vorgesehen war, wanderten die vorhandenen Zeichnungen ins Archiv. „Bei der erneuten Umgestaltung der Wasserfassung wurden die Pläne wieder ‚ausgegraben‘ und dienten als direkte Vorlage zur Fertigung der nun benötigten Stauklappe“, merkt Stabauer an. Viel Fingerspitzengefühl war beim Einheben des mehrere Tonnen schweren und 17,2 m breiten Bauteils notwendig, das millimetergenaue Positionieren brachte den Mobilkran an seine Belastungsgrenzen. Komplettiert wurde der Lieferumfang von Danner durch beiden Einlaufschützen, das horizontale Feinrechenfeld mit Flussrechenprofil, die Spülklappe sowie die Hydraulikausrüstung für das Krafthaus und die Wehranlage. „Der Transport und die Montage der Wehrklappe haben sehr gut funktioniert. Ein Novum an diesem Projekt für uns war der mit strömungsoptimierten Flussrechen gefertigte Horizontalrechen und die nachgelagerte Spülklappe“, so Danner- Betriebsleiter Sebastian Lankmaier. Die bestehenden Schotterschleusen und der Grund ablass wurden von den Stabauers in Eigenregie saniert. Direkt vor dem Krafthaus-Einlauf wurde eine horizontale Rechenreinigungs

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Einheben des leistungsstarken 4-Flüglers.

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WATEC-Hydro lieferte für das Wasserkraftwerk Trenaumühle eine doppeltregulierte Kaplan-Turbine mit direkt gekoppeltem Permanentmagnet-Generator. Bei vollem Wasserdargebot erreicht die Turbine unter Volllast eine Engpassleistung von 112 kW. Die Permanentmagnet-Technologie des Generators ermöglicht dem Maschinensatz höchste Wirkungsgrade.

maschine nach bewährter Bauart installiert, die für optimale Zuflussbedingungen sorgt, und das von der Rechenfläche entfernte Geschwemmsel über eine Spülklappe Richtung Unterwasser abführt. „Diese mit 30° äußerst flach geneigt Klappe mit einem Ausschnitt an der Wasseroberfläche von 30 x 30 cm dient gleichzeitig als Fischabstieg, auch für schwimmschwache Gewässerbewohner. Durch die Anordnung der Fischabstiegsklappe nach dem schräg dazu angeordneten Rechenfeld mit horizontalen Stäben ist auch eine optimale Leitwirkung und Funktionsfähigkeit für den Fischabstieg gegeben“, erklärt Stabauer. KOMPLETTPAKET VON WATEC-HYDRO Für die elektromechanische Ausstattung des neuen Maschinengebäudes setzte der Betreiber auf die Kompetenz der deutschen WATEC-

Hydro GmbH. Das im Allgäu ansässige Unternehmen hat sich mit seinen leistungsstarken Komplettlösungen einen hervorragenden Ruf als Niederdruckexperte erarbeitet. Für das Kraftwerk Trenaumühle lieferte WATEC-Hydro eine doppeltregulierte Kaplan-Turbine mit direkt gekoppeltem Permanenmagnet-Generator des Typs KDP. „Diesen Maschinensatz mit der von uns mitentwickelten Permanentmagnet-Technologie haben wir mittlerweile über 150 Mal ausgeliefert“, so WATECHydro -Vertriebsleiter Rolf Gschwind, der selbst als Kleinwasserkraftbetreiber aktiv ist: „Neben unseren kostengünstigeren Maschinen mit Riemenantrieb haben sich unsere doppeltregulierten KDP-Modelle zu den am häufigsten eingesetzten Maschinensätzen entwickelt. Dafür gibt es neben den sehr guten Wirkungsgraden mehrere gute Gründe. Zum Beispiel den geräuscharmen Betrieb, den ge-

ringen Platzbedarf im Maschinenhaus oder die wartungsfreundliche Konstruktion“, erklärt Gschwind. Die markante U-förmige Tragkonstruktion des WATEC-Maschinensatzes hält das Gewicht von Turbine und Generator von oben, wodurch auf einen unteren Tragrahmen verzichtet werden kann. Die damit entstehende freie Fläche rund um den Leitapparat schafft eine optimale Zugänglichkeit für Wartungs- und Servicearbeiten. PERMANENTMAGNET-TECHNOLOGIE Vor der Auslieferung an die Kunden werden die im Unterallgäuer Heimertingen bei WATEC-Hydro gefertigten Maschineneinheiten ausführlich im Trockenen getestet. Für das Kraftwerk Trenaumühle kommt eine für 3,63 m³/s Nenndurchfluss und 3,8 m Nettofallhöhe konzipierte Turbine zum Einsatz. Komplettiert wurde der WATEC-Hydro Liefer-

Technische Daten

ITT FORTSCHR du rch WAT

EC H ydro

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

www.watec-hydro.de

• Ausbauwassermenge: 3,63 m³/s • Nettofallhöhe: 3,8 m • Wehrklappe: 17,2 m • Turbine: Kaplan doppeltreguliert • Ø Laufrad: DN900 • Laufradflügel: 4 Stk. • Welle: vertikal • Drehzahl: 333,3 U/min • Engpassleistung: 112kW • Hersteller: WATEC-Hydro GmbH • Generator: Permanentmagnet • Drehzahl: 333,3 U/min • Spannung: 400 V • Nennscheinleistung: 125 kVA • Hersteller: MOOG Brno s.r.o. • Regelarbeitsvermögen: ca. 550.000 kWh/a

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und Leistungsumfang durch die hydraulische Planung, die Schalung für die Einlaufspirale, das Saugrohr, das Hydraulik-Aggregat für die Leitapparat-Verstellung und das elektrotechnische Equipment sowie die Kraftwerks-Steuerung. Unter Volllast erreicht die mittels Leitapparat und Laufrad-Verstellung doppeltregulierbare Maschine eine Engpassleistung von 112 kW. Das 4-flügelige Laufrad misst 900 mm im Durchmesser und treibt den in vertikaler Richtung direkt gekoppelten Permanentmagent-Generator (PMG) mit exakt 333,3 U/min an. Die von einem tschechischen Partnerbetrieb gefertigten Generatoren wurden in enger Zusammenarbeit mit WATECentwickelt und erreichen dank der namensgebenden Permanentmagnet-Technologie höchste Wirkungsgrade. Im Gegensatz zu „herkömmlichen“ Synchron-Generatoren, bei denen die Erregung durch zugeführten Erregerstrom erzeugt wird, erfolgt der Aufbau des elektrischen Polradflusses bei einem PMG mittels starker Magnete. „Mit dieser Bauweise schaffen PMG Wirkungsgrade, die normale bzw. fremderregte Synchron-Generatoren nicht erreichen. Darüber hinaus trägt das völlig luftdicht ausgeführte Innenleben des PMG dazu bei, dass der Maschinensatz äußerst leise arbeitet. Unterhaltungen in Zimmerlautstärke neben der unter Volllast produ-

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Der Allgäuer Spezialist für die Automatisierung von Kleinwasserkraftwerken Erwin Häring sorgte für die Umsetzung der Anlagensteuerung und die Lieferung des elektrotechnischen Equipments.

Diese Ansicht der Trenaumühle in Frankenmarkt kennen wohl viele Zugreisende von Fahrten auf der Westbahnstrecke.

zierenden Maschine sind möglich“, erklärt Gschwind.

problemlos

VOLLAUTOMATISCHER BETRIEB Die Steuerung sowie das elektrotechnische Equipment lieferte der ebenfalls aus dem Unterallgäu stammende Automatisierungsspezialist für Kleinwasserkraftwerke Erwin Häring. Mit WATEC-Hydro verbindet den Steuerungsexperten eine langjährige Unternehmenspartnerschaft und eine Vielzahl gemeinsam erfolgreich realisierter Projekte, sagt Gschwind: „Die Steuerung von Erwin Häring ist auf dem aktuellen Stand moderner Automatisierungstechnik und regelt den Anlagenbetrieb sicher und zuverlässig. Dank des modularen Aufbaus kann die Leittechnik auch zusätzliche Gewerke der Kraftwerksanlage wie die Rechenreinigungsmaschine oder die Fischaufstiegsschnecke steuern. Die verbaute Hardware, wie die weltweit zum Automatisierungsstandard zählende Siemens SPS-Steuerung SIMATIC S7-1500, stammt ausschließlich von bekannten Herstellern und kann im Bedarfsfall schnell ausgetauscht werden“, erklärt Rolf Gschwind. Im Krafthaus erfolgt die Bedienung der intuitiv aufgebauten Steuerungs-Visualisierung durch ein im E-Technik-Schrank installliertes Touch-Panel. Zur Fernwartung und Überwachung kann der Be-

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treiber über jedes internetfähige Endgerät wie PC oder Smartphone rund um die Uhr auf die Anlagensteuerung zugreifen ZWEI JUBILÄEN 2022 FÜR WATEC-HYDRO Nach rund einem dreiviertel Jahr Betriebserfahrung zieht Paul Stabauer ein äußerst positives Resümee über das neue Wasserkraftwerk Trenaumühle: „Der Komplettumbau war vor allem während der langjährigen Planungsund Genehmigungsphase mit einer Menge Aufwand und Bürokratie verbunden. Letztendlich hat sich die Mühe aber definitiv gelohnt. Mit der durch den Neubau verdoppelten Energieproduktion decken wir übers Jahr gesehen den Strombedarf des Mühlenbetriebs. Zusätzlich erhalten wir dank der erbrachten Leistungssteigerung der Anlage für einen Zeitraum von 13 Jahren den geförderten Ökostromtarif. Außerdem konnte die Auflage zur Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit mit der Fischaufstiegsschnecke sehr zufriedenstellend gelöst werden.“ Rolf Gschwind freut sich über einen weiteren zufriedenen Kunden und hat im kommenden Jahr bereits zwei erfreuliche Jubiläen für WATEC-Hydro in Aussicht. 2022 feiern die Wasserkraftprofis ihr 20-jähriges Bestehen und werden im Bayerischen Wald die 300. Wasserkraftanlage in Betrieb nehmen.

Erwin Häring Am Kirchberg 28a D-87736 Böhen Tel. +49 (0) 8338 9306370

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GRIZZLY SICHERT DEN WASSERKRAFTBETRIEB FÜR EINZIGARTIGE ALPENVEREINSHÜTTE IM ZILLERTAL Sie gilt als die größte Schutzhütte Tirols und genießt seit 1997 den Schutzstatus eines Baudenkmals: die Berliner Hütte in den Zillertaler Alpen auf rund 2.040 m Seehöhe. Seit rund 110 Jahren wird der Strom für das beliebte Schutzhaus in einem kleinen, nahegelegenen Wasserkraftwerk erzeugt. Dieses wurde in den letzten Jahrzehnten immer wieder saniert und an den Stand der Technik angepasst. Im Sommer letzten Jahres nahm man sich schließlich die sanierungsbedürftige Wasserfassung vor und ersetzte die alte Wehranlage durch ein modernes Coanda-System vom Typ Grizzly Power des Südtiroler Branchenspezialisten Wild Metal. Eine technische Aufwertung, die sich bezahlt macht.

ie meisten alpinen Schutzhütten verfü gen nicht über einen Anschluss ans öf fentliche Stromnetz. In der Regel wer den sie dezentral versorgt, nutzen Photovoltaik oder kleine Wasserkraftwerke. Die Berliner Hütte, eine aufgrund ihrer Lage, ihrer Histo rie und ihrer baulichen Ausstattung einzigarti ge Schutzhütte, die dem Deutschen Alpenver ein DAV gehört, wird seit rund 110 Jahren mit Strom aus einem kleinen Wasserkraftwerk versorgt. In der kurzen Tourismussaison auf über 2.000 m Seehöhe wird die Anlage über vier bis fünf Monate betrieben. KNOW-HOW AUS SÜDTIROL Wie bei hochalpinen Fassungen üblich war man auch bei der Wasserfassung des Klein kraftwerks der Berliner Hütte über das Jahr hinweg mit starkem Geschiebeandrang kon

frontiert, der immer wieder den zuvor instal lierten Tiroler Rechen verlegt hatte. Die ge plante Modernisierung sollte nicht nur eine Verbesserung im Hinblick auf Wartung son dern auch in puncto Betriebssicherheit brin gen – so die Vorgabe der Betreiber. Wenig überraschend fiel die Wahl auf die Kompe tenz und die Erfahrung des Südtiroler Wasser kraftspezialisten Wild Metal, der zum einen die Wasserfassung mit einem robusten Coan da System vom Typ Grizzly Power ausrüstete und zum anderen mit der neuen stahlwasser baulichen Ausrüstung der Wasserfassung be traut wurde. „Für die Fassung am Zemmbach haben wir neben unserem bewährten Grizzly Protec auch den Rohrabgangskonus, den Spülschütz Wasserfassung, eine Froschklappe für den Entlastungsüberfall sowie einen Ein laufschütz für das Spülbecken sowie einen

Gleitschütz für den Durchlass Spülbecken/ Reinwasserbecken geliefert. Den Grund ab lassschütz, der direkt neben dem Coandarechen installiert wurde, kann man mit einem Steckschlüssel händisch bedienen. Auf diese Weise kann bei Bedarf das Vorbecken bequem gespült werden“, erklärt Geschäftsführer Markus Wild. RECHENSYSTEM FÜR ALPINE FASSUNGEN Die neue Wasserfassung erstreckt sich über eine Gesamtbreite von 2,3 m, wobei gemäß Ausbaudurchfluss 160 l/s über zwei Coan da-Module mit einer Breite von 1150 mm eingezogen werden können. Konkret wurde das Grizzly Power System vom Typ PRO TEC Vibro Sizer 800 eingesetzt. Dabei han delt es sich um einen patentierten Coandare chen mit Schutzrechen, der eine Spaltweite

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2020 wurde die Wasserfassung für das Kleinwasserkraftwerk der Berliner Hütte erneuert. Mit dem Einbau eines modernen Coanda-Systems von Wild Metal ist ein zuverlässiger Betrieb an der Fassung auch im Hochgebirge gesichert.

Foto: DI Bernadette Fleisch

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Foto: DI Bernadette Fleisch

Foto: hu_lexxi/Pixabay

Projekte

Der Grizzly Protec Vibro Sizer 800 aus dem Hause Wild Metal hält effektiv Geschwemmsel vom Triebwasserweg fern.

Die Berliner Hütte gilt als das erste Schutzhaus der Zillertaler Alpen. Sie wurde bereits am 28. Juli 1879 von der Sektion Berlin des Deutschen Alpenvereins eingeweiht. Ihre Bewirtschaftung begann in bescheidenem Ausmaß im Jahr 1882. Nachdem in den Folgejahren immer mehr Bergwanderer den Weg zur Hütte suchten, wurde 1892 erstmals ein mehrstöckiges Haus errichtet, es folgte einige Jahre später ein Speisesaal, der der Berliner Hütte aufgrund seiner Ausmaße – 4 Meter Deckenhöhe – , der aufwändigen Schnitzereien und der großen Fenster einiges an Popularität bescherte. Auch moderne Technik hielt bald in dem Gebäude Einzug: 1898 wurde eine Telefonleitung gelegt, eine Gaserzeugungsanlage sowie das Kleinwasserkraftwerk wurden 1911 realisiert. Für die immer zahlreicher werdenden Gäste gab es eine hütteneigene Backstube und eine Schuhmacherwerkstatt. Dank ihrer wunderbaren Lage und dem herrschaftlichen Baustil hat die Berliner Hütte den Nimbus eines einzigartigen Schutzhauses in den Zillertaler Alpen erworben und bis heute erhalten. 1997 wurde das Schutzhaus als erste Hütte des DAV unter Denkmalschutz gestellt.

von 0,4 mm aufweist. Das Coanda-System wurde speziell für die schwierigen Bedingun gen an hochalpinen Einläufen konzipiert. Je nach Bachsituation rutschen größere Steine, Äste und Wurzelstöcke über die Protectorstä be hinweg, wodurch das darunterliegende Feinsieb gegen Beschädigungen größtenteils geschützt ist. Darüber hinaus weist dieses Coanda-System von Wild Metal auch ökolo gische Vorteile auf: Kleinstlebewesen im Ge birgsbach werden mit dem Gewässerlauf über den Feinrechen geschwemmt und ge langen somit nicht in den Triebwasserweg. Gleiches gilt auch für feineres Geschwemm sel, wie Laub, Nadeln von Nadelhölzern oder auch Sand. „Durch den Coanda-Effekt – Flüssigkeit folgt einer Oberfläche – kombi niert mit dem Abscher-Effekt der Profilstäbe fließt das Wasser in die Fassung und verhin dert dabei sowohl das Eindringen von Kleinstlebewesen als auch von Feinsedimen ten. Das Sieb ist großteils selbstreinigend, das unerwünschte Geschwemmsel wird mit dem Gewässer weitertransportiert“, erklärt Markus Wild das Grundprinzip. Im Fall des neuen Coanda-Rechens für die Berliner

Hütte können somit nur Partikel unterhalb einer Größe von 0,4 mm in den Triebwasser gelangen, wobei der Großteil der Korngröße kleiner als 0,2 mm ist. MINIMALER WARTUNGSAUFWAND Beim Coanda-Typ Protec Vibro Sizer 800 handelt es sich um eine Weiterentwicklung des bekannten Grizzly PROTEC. Er besteht wie sein klassischer Vorgänger auch aus einem Grobrechen und dem darunterliegenden Feinrechen. Die Besonderheit dieses System liegt allerdings darin, dass durch die spezielle Lagerung der Stäbe weitgehend verhindert wird, dass sich Material, sprich Geschiebe oder Geschwemmsel festsetzt bzw. ver klemmt. Somit wird der ohnehin schon geringe Wartungsaufwand noch weiter redu ziert. Seit Sommer letzten Jahres ist das neue Coan da-System in den Zillertaler Alpen nun in Be trieb. Das Kleinkraftwerk arbeitet bislang ohne nennenswerte Ausfälle. Die Zeiten, in denen die Anlage öfter abgestellt werden musste, um den Tiroler Rechen zu reinigen, gehören mittlerweile der Vergangenheit an. Foto:Wien Energie

Foto: Simon Legner Wikimedia

Foto: Glanzer

Viel mehr als eine Schutzhütte

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Foto: Andreas Stachel

Trotz pandemiebedingter Beschränkungen freuten sich die Veranstalter der traditionell im Herbst stattfindenden „Praktikerkonferenz Wasserkraft / Turbinen / Systeme“ über zahlreiche Teilnehmerinnen und Teilnehmer und hochkarätige Fachvorträge.

GRAZER PRAKTIKERKONFERENZ 2021 – EIN VOLLER ERFOLG Mitte September öffnete das Institut für hydraulische Strömungsmaschinen (HFM) der TU Graz für die in Fachkreisen geschätzte „Praktikerkonferenz Wasserkraft / Turbinen / Systeme“ seine Pforten. Trotz der pandemiebedingen Teilnehmer beschränkung war die zum 7. Mal abgehaltene Fachveranstaltung ein voller Erfolg. Wie gewohnt hatte Prof. Dr. Helmut Jaberg, der das Zepter als Veranstalter an Peter Meusburger, seinen Nachfolger als Institutsvorstand, übergab, eine fachlich hochdekorierte Referentenrunde in der steirischen Landeshauptstadt versammelt. Die Vorträge berührten sämtliche relevanten Themenfelder der Branche und bildeten auch heuer die Basis für angeregte Gespräche und Diskussionen und eine Plattform zum Expertenaustausch und Netzwerken.

durch die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien müssen Anlagen zukünftig deutlich flexibler agieren. Das betrifft im Detail natürlich die hydraulischen Maschinen sowie das gesamte Anlagendesign. Verstärkt wird es auch um Digitalisierung gehen und Commission Monitoring-Maßnahmen, um in weiterer Folge Predictive Maintenance anwenden zu können. Das sind meiner Meinung nach einige Themen, die uns in der Zukunft beschäftigen werden“, so Meusburger.

HOCHKARÄTIGE TEILNEHMERLISTE Den Eröffnungsvortrag „Panta rhei – Alles bewegt sich fort und nichts bleibt“ der 7. Praktikerkonferenz hielten der alte und der neue Institutsvorstand gemeinsam. Dabei gaben Jaberg und Meusburger einen Überblick über die Forschungsschwerpunkte des Instituts, präsentierten Highlights und Ergebnisse und umrissen zukünftige Aufgaben der international renommierten Grazer Technik-Institution. Der Entwicklungsingenieur Maximi-

Traditionell erhalten Vortragende der Grazer Praktikerkonferenz ausreichend Zeit für die Präsentation ihrer Themen und anschließende Besprechungen/Diskussionen mit dem Auditorium.

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021 stand die Praktikerkonferenz ganz im Zeichen einer Staffelübergabe. Der 2020 als Vorstand des Instituts für hydraulische Strömungsmaschinen emeritierte Prof. Dr. Helmut Jaberg ist sich gewiss, dass er die von ihm ins Leben gerufene Praktikerkonferenz: Wasserkraft / Turbinen / Systeme in fähige Hände übergibt. Zukünftig wird Prof. Dr. Peter Meusburger, der 2020 die Leitung des Instituts vom 25 Jahre als Vorstand tätigen Jaberg übernommen hat, die in Fachkreisen geschätzte Veranstaltung organisieren. „Ich bin überzeugt, dass mein Nachfolger seine Sache sehr gut machen wird. Ich denke auch, dass Peter Meusburger die besten Qualifikationen für diese Aufgabe mitbringt. Als Absolvent des HFM-Instituts ist er bestens mit der Linie und den Gepflogenheiten des Hauses vertraut. Darüber hinaus war er lange Jahre in der Privatwirtschaft auf der Betreiberseite tätig und hat Erfahrung mit dem universitären Lehrbetrieb als Lehrbeauftragter an der FH Vorarlberg und der TU Graz.“ Peter Meusburger ergänzt, dass die im Rahmen der Praktikerkonferenz präsentierten und diskutierten Themen einen guten Querschnitt jener Felder abbilden, die auch im HFM-Institut zukünftig noch stärker in den Fokus rücken werden bzw. es schon sind: „Getrieben Oktober 2021

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Nach 25 Jahren als Vorstand des international renommierten HFM-Instituts hat Prof. Dr. Helmut Jaberg (re.) 2020 die Position an seinen Nachfolger Prof. Dr. Peter Meusburger übergeben.

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lian Titzschkau von der KW Oberhasli AG und Peter Dörfler von der Züricher Hydro-Berater GmbH hielten den ersten Fachvortrag zum Thema „Einsatz von Dehnungsmessstreifen am Ende der Lebensdauer.“ Norbert Enzinger von der TU Graz referierte im Anschluss über die Bedeutung der Schweißtechnik in der Wasserkraft. Der Geschäftsführer des Ingenieurbüros Alpinfra Engineering Manfred Scheikl beschäftigte sich in seinem Vortrag mit dem Thema: „Forensische Kraftwerk-Bauschadenanalyse und Erdbebenverhalten von Schüttdämmen.“ Nach der Mittagspause war der Geschäftsführer und Vorstand der Wasserkraftunternehmen der Verbund AG Karl Heinz Gruber an der Reihe und erörterte in seinem Beitrag die „Rolle der Wasserkraft in einer nachhaltigen Stromzukunft in Österreich.“ Den ersten von insgesamt zwei englischsprachigen Vorträgen hielt Pål Otto Eide, seines Zeichens Senior Vice President Head of Technology beim norwegischen Energiekonzern Statkraft. Im Mittelpunkt stand die Wasserkraft als Rückgrat des nordischen Energiesystems. Der Leiter des Instituts für elektrische Anlagen und Netze an der TU Graz Robert Schürhuber behandel te in seinem Beitrag „Aspekte bei Netzanschluss und Netzbetrieb von Pumpspeicherkraftwerken.“ Klaus Kuhn, technischer Leiter bei Andritz Hydro Ravensburg, war als nächster an der Reihe und hielt einen Vortrag zum Thema „Absperrorgan Kugelschieber – Die Maschine vor der Maschine.“ Der Geschäftsführer der ZT Fritsch GmbH und der Hydroconstruct GmbH Rudolf Fritsch gebührte die Ehre des abschließenden Vortrags am ersten Veranstaltungstag. Dieser drehte sich um die Technologie eines „Neuartigen Schlauchwehrs mit Konturmembrane.“ Zur Abendveranstaltung hatten die Veranstalter in den beliebten Grazer Gasthof Stoffbauer geladen. Bei kulinarischen Spezialitäten aus der Steiermark und dem einen oder anderen Glas Wein fand der Abend seinen gemütlichen Ausklang.

Thema „Nutzung anspruchsvoller Potentiale bestehender Anlagen“ mitgebracht. Alexander Rocks von der illwerke VKW AG läutete mit seinem Vortrag über die „Generalerneuerung Vermuntwerk – Reduktion von fünf auf zwei Maschinen“ das Nachmittagsprogramm ein. Aleš Skoták, Leiter der Abteilung hydraulisches Design und Dejan Lenart von der Vertriebsabteilung, beide beim slowenischen Unternehmen Litostroj Power beschäftigt, referierten über das Thema „Hydraulic design of the horizontal double runner variable speed pump-turbine for Reisseck II Plus pumped storage.“ Aufgrund des Kontakts mit einer an Corona erkrankten Person durfte Günther Hoffmann, Geschäftsführer des auf Predictiv Maintenance-Lösungen spezialisierten Unternehmens LexaTexer, nicht vor Ort an der Praktikerkonferenz teilnehmen. Stattdessen präsentierte Hoffmann den Abschlussvortrag „KI in der Wasserkraft am Bei-

spiel der Salzburg AG“ via Videoübertragung aus der Ferne. Überhaupt wurde die ganze Veranstaltung online übertragen mit professioneller Bildregie und mehreren Kameras und ist noch bis Anfang November mehrere Wochen auf der Konferenzplattform verfügbar. Das Schlusswort der 7. Praktikerkonferenz übernahm der heuer als Veranstalter scheidende Prof. Jaberg. Dieser freute sich wie in den Jahren zuvor über die gewohnt hochkarätigen Vorträge und die durchwegs positiven Rückmeldungen des Auditoriums. Die nächste Praktikerkonferenz wird dem Zweijahresrhythmus entsprechend im Herbst 2023 stattfinden. Man darf stark davon ausgehen, dass das etablierte Erfolgsrezept der Veranstaltung, fachlich anspruchsvollen Themen in angenehmer Atmosphäre ausreichend Zeit zur Präsentation und Diskussion zu geben, beibehalten wird, versichert Peter Meusburger.

Netzwerken und Erfahrungsaustausch unter Experten sind seit jeher wesentliche Bestandteile der beliebten Fachveranstaltung in der steirischen Landeshauptstadt.

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8. PRAKTIKERKONFERENZ IM HERBST 2023 Johannes Braun, Bereichsleiter Konstruktion & Entwicklung bei Kochendörfer Wasserkraftanlagen, eröffnete den Vortragsreigen am zweiten Veranstaltungstag mit dem Thema: „Standortoptimierung und Modernisierung am Kraftwerk Elisenhüte an der Lahn.“ Gerhard Penninger, Leiter der Abteilung Maschinenbau und Stahlwasserbau bei der Verbund Hydro Power GmbH referierte über Effizienzsteigerungsprojekte bei Verbund, Österreichs größtem Energieversorger. Thomas Gaal, Abteilungsleiter Kraftwerkstechnik bei der Schweizer Axpo Power AG hatte das

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Foto: AEM

Technik

Bei AEM legt man großen Wert auf eine große Fertigungstiefe. Was möglich ist, wird im eigenen Haus ausgelegt, konstruiert und gefertigt.

„DIE INDIVIDUALITÄT EINES WASSERLAUFS SPIEGELT SICH IN UNSEREN MASCHINEN WIDER“ Seit 70 Jahren liefert der renommierte Elektromaschinenbauer AEM-Anhaltische Elektromotorenwerk Dessau GmbH Generatoren für die Kleinwasserkraft. Seit dieser Zeit versehen die leistungsstarken Maschinen aus dem Traditionswerk in SachsenAnhalt ihren Dienst in Kleinkraftwerken auf der ganzen Welt. Tino Storch, seines Zeichens Geschäftsführer des Unternehmens, gewährt im Interview Einblicke in die Forschungs- und Entwicklungsstrategie und spricht über die neuen Anforderungen in der Generatortechnik. Zudem bezieht er Stellung zum aktuellen Problem der stark gestiegenen Materialpreise und verrät, wie man bei AEM die Kontrolle über die Qualität der Maschinen behält. zek: Herr Storch, welchen Stellenwert nimmt Forschung und Entwicklung bei AEM ein? Storch: Grundsätzlich einen großen. Allerdings muss man einräumen: Die elektrische Maschine ist 140 Jahre alt und im Wesentlichen in ihrer Entwicklung ziemlich ausgereizt. Was aber nicht heißen soll, dass es nicht Bereiche gibt, wo noch Verbesserungen möglich sind. Wir befassen uns mit dem Thema Forschung, können dies allerdings als mittelständisches Unternehmen nicht in umfassender Tiefe und Breite darstellen. Darum suchen wir bei tiefgründigeren Themen die Zusammenarbeit mit Universitäten und Forschungseinrichtungen. Firmenintern schauen wir uns schwerpunktmäßig natürlich die physikalischen Phänomene, die Energieeffizienz und die Maschinenakustik genau an. Außerdem verändern sich die Werkstoffe und mit ihnen die Verfahrens- und Fertigungstechniken. Ich würde sagen: Neue Materialien treiben die Weiterentwicklung voran.

zek: Was bedeutet das für ein System, von dem heute immer mehr erwartet wird? Storch: Das bedeutet, dass wir in der Entwicklung heute einerseits den Fokus auf das Gesamtsystem legen und zum anderen auf das Aggregat „Generator“. Ich nenne das bewusst so, da der Generator heute oft um zusätzliche Funktionalitäten ergänzt wird und diese sinnvoll integriert und gesteuert werden müssen. zek: Haben Sie ein Beispiel parat? Storch: Ja, zum Beispiel hatten wir ein Wasserkraftprojekt, wo der Generator Gleitlager bekommen hat und eine Ölumlaufschmierung umgesetzt werden musste. Konkret wurden redundante Öl-Pumpen gewünscht, und das System sollte permanent überwacht werden, ob der Ölfluss funktioniert. Zudem sollten die Pumpen abwechselnd verwendet werden. Wir haben für solche Fälle eine eigene Steuerung entwickelt, die wir individuell an die Anforderungen anpassen können. Wir bringen somit unser Generatorwissen bei der

Programmierung der Logik ein. Die Umsetzung „am“ Generator ist aus unserer Sicht besser als darauf zu hoffen, dass dies in der Anlagensteuerung nach unseren Vorstellungen umgesetzt wird. zek: In welche Richtung geht die Entwicklung am Materialsektor? Storch: Natürlich gibt es Entwicklungen im Elektroblechbereich. Da muss man sich überlegen, in welcher Form man die einsetzen kann. Wenn ein neues Blech auf den Markt kommt, hat es eigene Spezifikationen. Das muss man in der Berechnungssoftware berücksichtigen. Ähnlich ist das bei neuen Isolationsmaterialien oder neuen Drähten. Verschließen kann man sich dem nicht. Manche Materialien kommen aus sehr gutem Grund auf den Markt. Wenn sich hier ein Zusatznutzen erschließen lässt, wäre man nicht gut beraten, darauf zu verzichten. Aber natürlich muss man da auch mit einer gewissen Vorsicht an das Thema herangehen.

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unseren Maschinen wider. So kommt ein Unikat heraus. zek: Wie spielen da die Netzanschlussbedingungen hinein? Storch: Natürlich sind das Randbedingungen, die zusehends wichtiger werden. Wir haben dafür ein eigenes Modell erstellt, um berechnen und ableiten zu können, was dafür an der Konstruktion angepasst werden muss. Häufig spielen Trägheitsmoment oder magnetische Auslegung eine Rolle. zek: Tragen Rückmeldungen von Betreibern auch zur Entwicklung bei? Storch: Das Feedback von den Kunden ist ein wesentlicher Faktor. Schließlich liegen Theorie und Praxis manchmal doch auseinander. Daher ist man auch auf das Feedback der Kunden angewiesen. Das lassen wir auch einfließen, um uns weiter zu verbessern. Aber nicht nur das: Wir verfügen zudem über alle Prüfprotokolle von allen Maschinen, die wir in den letzten 70 Jahren gebaut haben. Im Zuge der elektrischen Auslegung können wir somit auf alte Erfahrungen zurückgreifen. zek: Kommen aus dem Feldeinsatz – sprich Service, zusätzliche Erkenntnisse hinzu? Storch: Der Feldeinsatz bringt gerade in der Wasserkraft regelmäßig noch neue und zusätzliche Informationen. Schließlich sind wir ja nicht immer bei Inbetriebnahmen mit dabei, das ist auch nicht immer möglich. Aber bei Service-Einsätzen lernen wir doch sehr viel von der Anlage und deren Spezifika. Das ist ein kontinuierlicher LernMit dem wassermantelgekühlten Generator hat AEM eine interessante Entwicklung angestoßen. Der Generator punktet nicht und Verbesserungsprozess, der im nur aufgrund des optisch ansprechenden Designs, sondern Grunde nie aufhört. auch mit dem geringen Schalldruck. Modell im KW Thalerbach. zek: Apropos Informationen: Wie Foto: zek

zek: Inwieweit beeinflussen aktuell die Rohstoffpreise die Maschinen? Storch: Einfach gesagt: Die Materialpreisentwicklung ist eine Katastrophe: Kupfer ist um 40 Prozent, Elektroblech um 70 Prozent, Stähle zum Teil um das Doppelte teurer geworden. Selbstredend können diese Preissteigerungen nicht einfach in eine entsprechende Materialreduktion in der Maschine münden. Das geht nicht. Uns bleibt nichts anderes übrig, als die Materialpreise in unsere Angebotskalkulation miteinzubeziehen. Mehr können wir da gar nicht machen. zek: Bedeutet das auch ein Risiko für Sie als Hersteller? Storch: Absolut, als Sondermaschinenhersteller haben wir keine Preislisten. Wir legen eine Maschine aus. Und auf dieser Basis wird das Angebot erstellt. Für uns schwingt dabei das Risiko mit, nicht zu wissen, wie sich der Materialpreis zwischen Angebotslegung und Materialbeschaffung entwickelt. Für den Kunden ist es natürlich ärgerlich, dass dadurch mittlerweile die Gesamtpreise der elektrischen Maschinen gestiegen sind. zek: Bei Ihnen gibt es sozusagen kein Produkt von der Stange? Storch: Ja, unsere Generatoren sind „maßgeschneiderte“ Produkte – das Gegenteil von Serienprodukten. Bei uns sind Engineering und Fertigung so aufgestellt, dass wir entsprechend der Kundenspezifikation unser Produkt herstellen. Das betrifft nicht nur die Wasserkraft, sondern auch die anderen Branchen. Technische Anforderungen nehmen wir auf und reichern sie mit unserem Fachwissen über diverse Randbedingungen noch an. Dazu passgenau erfolgt die elektrische Auslegung, woraus dann die konstruktive Umsetzung der Maschine abgeleitet wird. Jeder Wasserlauf ist individuell und das spiegelt sich in

wichtig sind Themen wie Digitalisierung und Big Data für Sie? Storch: Alles was Konstruktion, Entwicklung und Produktion betrifft, verläuft nahezu vollständig digital. Dehnt man den Begriff weiter hin zu dem Thema „Big Data“, so wird auch das für uns zusehends interessanter. Vor einigen Jahren haben wir uns alle alten, analogen Prüfprotokolle aus den 80ern und 90er Jahren vorgenommen und damit begonnen die Rohdaten zu digitalisieren. Daraufhin haben wir mittels Software-Algorithmen Auswertungsmöglichkeiten geschaffen. Man erkennt Muster und Zusammenhänge, die wir in die eigene Software mit einfließen lassen. Letztlich hilft uns das heute bei der Auslegung der elektrischen Maschinen. zek: Hat das auch konkrete Auswirkungen auf die Performance des Generators: Storch: Naja, beim Wirkungsgrad geht es um Zehntelprozentpunkte. Manche unserer Maschinen haben 97,5 Prozent Wirkungsgrad, da ist ein Zehntelsprung nur mehr schwer erreichbar. Aber dafür nutzen wir diese digitalen Daten, um unsere Berechnungssoftware zu verbessern. Zudem stellen sie die Basis für ein modernes Condition-Monitoring dar, wie wir es seit einiger Zeit bereits in den Bereichen Schiffbau und Industrieanlagen anbieten. In der Wasserkraft war es bisher noch kein so großes Thema. Aber es wird wichtiger. Wir bieten den Kunden im Hinblick auf vorausschauende, bedarfsgerechte Wartung auch ein ServiceVertragsmodell an. Grundvoraussetzung dafür ist unsere umfangreiche Datenbasis. zek: Wie garantiert AEM seinen Kunden ein dauerhaft hohes Qualitätsniveau?

Jeder Generator für die Wasserkraft, der das Werk in Dessau verlässt, ist ein Unikat.

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Wassermantelkühlung. Wenn in einem Wasserkraftprojekt der Fokus auf Design und einem geringen Geräuschpegel liegt, dann ist eine AEM-Maschine mit Wassermantelkühlung die perfekte Wahl. Im

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Am Wirkungsgrad lässt sich nur mehr schwer schrauben. Die meisten AEM-Generatoren haben bereits einen Wirkungsgrad von rund 97,5 Prozent.

Storch: Wir bauen seit über 20 Jahren wassermantelgekühlte elektrische Maschinen. Bei diesem Konzept wird das Kühlwasser direkt um den Gehäusemantel geleitet, es durchströmt den Rücken des Ständerblechpakets und führt dabei die Wärme ab. Bei unserer Konstruktion wurde eine Doppelmantelausführung gewählt, um auch die Abwärme des Läufers abführen zu können. Wir haben diese Maschinen zunächst in der Windkraft und später als Asynchronmaschinen im Schiffbau eingesetzt – nicht zuletzt, weil sie sehr kompakt und robust sind. Dabei habe ich mich schon länger gefragt, warum man das nicht auch in der Wasserkraft einsetzen könnte. Keiner konnte mir die Frage beantworten. Wir haben dann einfach einen Versuchsballon für die Wasserkraft gestartet und merken langsam, dass die Betreiber zusehends den zentralen Vorteil zu schätzen wissen: Die Maschinen haben einen sehr geringen Geräuschpegel. Außerdem ist der Wasserbedarf zum Kühlen geringer als bei einer herkömmlichen Wasserkühlung. zek: Und dabei spielte aber auch das Design eine Rolle, oder? Storch: Anfänglich gehörten die Wassermantelkühlung und das Design, das wir gemeinsam mit dem Porsche-Design Studio in Zell am See entwickelt haben, nicht zusammen. Die beiden Entwicklungsthemen verliefen bei uns parallel. Zusammengebracht hat die beiden Themen einer unserer Kunden, der sich nicht zwischen Design oder Wassermantel entscheiden wollte, sondern beides wünschte. Das war der entscheidende Anstoß. Man muss dabei auch einräumen: Es gibt heute Wasserkraftwerke, die sind architektonisch innen und außen mit viel Liebe zum Detail durchdesignt. Da steht es uns Generatorherstellern gut an, dass wir auch eine Variante auf den Markt bringen, die optisch ansprechender aussieht. zek: Das hören Ästheten gerne. Ich bedanke mich für das Gespräch. Foto: AEM

Storch: Wie vorhin erwähnt, ist jeder Wasserkraftgenerator von uns ein Unikat und damit auch seine Bauteile. Daher ist es für uns so wichtig, die volle Kontrolle über deren Qualität zu haben. Schließlich spielen bei den manchmal geforderten Durchgangsdrehzahlen Genauigkeiten und Toleranzketten eine wichtige Rolle. Unserer Erfahrung nach hat man das nur unter Kontrolle, wenn man die Teile selber fertigt. Deshalb haben wir auch immer noch so eine hohe Fertigungstiefe. Wir kaufen weder Gehäuse, Wellen, die mechanische Bearbeitung oder die Spulen ein. Wir fertigen alles hier in unserer Fertigungsstätte in Dessau selbst. zek: Welche Rolle spielt dabei die Lebensdauer der Lager? Storch: Sie spielt in der Wasserkraft eine wichtige Rolle. Es ist eine jener Stellschrauben, wo man noch drehen kann. Um das richtige Lager zu finden, gilt es die entscheidenden Einflussfaktoren zu kennen: Das sind Kraftangriffspunkte, Betriebszustände sowie die Lastverteilung. Natürlich nehmen wir diesbezüglich den Input der Anlagenbauer gerne auf. Inzwischen verfügen wir über eigene Berechnungsmethoden und haben Spezialisten für das Thema Lager ausgebildet. Die übernehmen die Auslegung der Lager, auch das überlassen wir nicht mehr den Lagerherstellern. zek: Handelt es sich in der Regel um eine synergistische Kooperation mit dem Anlagenbauer? Storch: Eigentlich würden wir uns wünschen, dass der Anlagenbauer uns als Generatorhersteller häufiger ins Boot holt und stärker einbindet. Am Ende sind genau das die erfolgreicheren Projekte, wenn wir auch die konstruktiven Daten der Turbinenkonstruktion erhalten. Dann können wir Analysen fürs Gesamtsystem machen und eventuell auch schon Resonanzen im Vorfeld vermeiden. Es ist von Bedeutung für die Qualität und Lebensdauer, wie gut das Gespann von Anlagenbauer und Generatorhersteller zusammenarbeitet. zek: Langsam wird man am Markt auf die wassermantelgekühlten Generatoren aufmerksam. Wie kam es zu der Entwicklung?

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Gegensatz zu Maschinen mit Aufsatzkühlern, wird bei wassermantelgekühlten Maschinen das Kühlwasser direkt durch den Gehäusemantel geleitet. Das Wasser umströmt geführt den Rücken des Ständerblechpaketes und führt somit dessen Wärme ab. Flüsterleise und kompakter. Ein wesentlicher Vorteil ist die enorme Reduzierung der emittierten Geräusche, denn die Mantelkonstruktion hat eine stark dämpfende Wirkung. Durch den effektiveren Einsatz des Kühlwassers hat eine Maschine mit Wassermantel einen deutlich geringeren Wassermengenbedarf. Außerdem sind sie deutlich kompakter. Für Wasserkraft mit Zukunft: Senden Sie Ihre E-Mail an wasserkraft@aemdessau.de, www.aemdessau.de WASSERKRAFTGENERATOREN VON DEN SPEZIALISTEN.

Die beiden Geschäftsführer von AEM, Dipl.-Wirt.-Inf. Tino Storch und sein Vater, Dipl.-Ing. Reiner Storch.

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Foto: Fritz Mondl

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Nach langjähriger Entwicklung steht die Strom-Boje® von Fritz Mondl nun kurz vor der Serienreife. Das schwimmende Kleinwasserkraftwerk der Aqua Libre GmbH verfügt dank seines innovativen Funktionsprinzips über ein vielversprechendes Anwendungspotential an großen und mittleren Flüssen. Bei der im Frühjahr 2021 abgeschlossenen Revitalisierung und strömungshydraulischen Optimierung der Strom-Boje® setzte der Entwickler mit der Bilfinger Industrial Services GmbH auf einen „Big Player“ im Stahlbau.

INNOVATIVE STROM-BOJE STELLT IHRE STÄRKEN IN DER WACHAU IN DER DONAU UNTER BEWEIS Kurz vor der Serienreife steht die innovative, für den Einsatz an mittleren und großen Flüssen entworfene Strom-Boje® der niederösterreichischen Aqua Libre GmbH. Zu verdanken ist dies in erster Linie Fritz Mondl, der das Konzept des direkt im Fluss platzierten Strömungskraftwerks entwickelt und während der vergangenen ca. 15 Jahre kontinuierlich verbessert hat. Das mit dem Energy Globe und dem Österr. Klimaschutzpreis ausgezeichnete System bietet dank seiner universellen Einsatzfähigkeit, ökologischen Unbedenklichkeit und der konstruktionsbedingten Hochwassersicherheit eine Vielzahl von Anwendungsszenarien. Bei der jüngsten Weiterentwicklung der Strom-Boje® holte sich Fritz Mondl tatkräftige und fachliche Unterstützung von der Bilfinger Industrial Services GmbH. Die international renommierten Industrie- und Stahlbauexperten vom Standort Linz sorgten für die Generalsanierung des letzten Prototyps und die strömungstechnische Optimierung des schwimmenden Kleinwasserkraftwerks. Darüber hinaus fertige Bilfinger das als Katamaran konzipierte Transportschiff „Edith 2“ für die Montage- und Wartungseinsätze der Strom-Boje®. Webseite als das weltweit leistungsstärkste, wirtschaftlichste – und als einziges sogar

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Einmal im Wasser platziert produziert die Strom-Boje® rund um die Uhr nachhaltige Energie, ohne negative Folgen für die Gewässerlebewesen oder das Ökosystem des Flusses zu bewirken.

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Jahrhundert hochwasser widerstehende Strömungskraftwerk im Fluss.

Foto: Fritz Mondl

ls Wassersportler und Ruderer weiß der federführende Entwickler der Strom-Boje® Fritz Mondl bestens über die Kraft des nassen Elements Bescheid. Dieses Wissen, gepaart mit seinem Erfindungsgeist, Kooperationen mit verschiedenen Universitäten, Geschäfts- und Technikpartnern sowie ausführliche Praxistests an der Donau und am Rhein führten dazu, dass die Strom-Boje® nach rund 15 Jahren Entwicklungszeit kurz vor der Serienreife steht. Für den wirtschaftlichen Rahmen des Projekts gründete Fritz Mondl die Aqua Libre GmbH, deren Beteiligungsmodell eine ganze Reihe von Mitgesellschaftern und Unterstützern hinter sich zählt. Der Erfinder beschreibt das Konzept der Strom-Boje® auf der Aqua Libre-

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Die strömungshydraulisch umfassend adaptierte Boje von Aqua Libre kurz vor der Auslieferung in der Bilfinger-Werkstatt in Linz.

direkt ins öffentliche Netz eingespeist bzw. zur Elektrizitätsversorgung einer Wohnsiedlung oder eines Gewerbebetriebs verwendet werden. Abhängig von der Qualität des Standorts – sprich einer idealerweise hohen Strömungsgeschwindigkeit – kann das Kleinwasserkraftwerk bis zu rund 350.000 kWh Ökoenergie im Regeljahr produzieren. Und das mit den geringsten möglichen ökologischen Auswirkungen. Die funktionsbedingt knapp unter der Wasseroberfläche schwimmende Boje hat nachweislich keine negativen Folgen auf die Fischpopulation oder die Gewässerökologie. Außerdem beeinträchtigen Hochwassersituationen die Strom-Boje® in keinster Weise: „Ganz im Gegenteil, wir freuen uns sogar, wenn Hochwasser herrscht, da kommt richtig viel Strom aus dem Kabel, und die Anlage wird von der starken Strömung komplett gereinigt“, sagt Fritz Mondl, der weiter ausführt, dass sich die Strom-Boje® bei steigendem Foto: Bilfinger Industrial Services

SCHWIMMENDES KLEINWASSERKRAFTWERK MIT GROSSEM POTENTIAL Wie die Bezeichnung Boje verrät, schwimmt das in einer Stahlkonstruktion verbaute Kleinwasserkraftwerk direkt im Fluss, wobei eine am Grund befestigte Kette als Verankerung dient. Konzipiert wurde das System zur Stromerzeugung an größeren Gewässern wie Donau, Rhein oder Inn, wobei prinzipiell auch Einsätze an kleineren Flüssen möglich sind. Mit ihrem bewusst langsam drehenden Ro tor DN2500 in 2-flügeliger Ausführung schafft eine Strom-Boje® bei einer Strömung von 3,6 m/seine Nennleistung von bis zu 100 kW.Für die eigentliche Stromgewinnung kommt ein direkt mit der Rotorwelle gekoppelterPermanentmagnet-Generator mit Spit zenwirkungsgraden zum Einsatz. Der erzeugte Strom gelangt durch Kabel ans Ufer, wird dort von einem Transformator auf Netzspannung umgewandelt und kann im Anschluss

Foto: Bilfinger Industrial Services

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Neben der Umsetzung von Großprojekten im Wasserkraftbereich hat sich Bilfinger auch als kompetenter Partner bei der Fertigung von Prototypen und Sonderfertigungen einen Namen gemacht.

Wasserpegel automatisch der Strömungssituation anpasst und keineswegs in Turbulenzen gerät, wie so manche Projektzweifler zu Beginn der Entwicklung orakelten. LINZER STAHLBAUPROFIS AM WERK Für das jüngste strömungstechnische Update seiner Erfindung holte sich Fritz Mondl Unter stützung von einem österreichischen „Big Player“ am Industriesektor, der national und international einen hervorragenden Ruf genießt. Gemeint ist die Bilfinger Industrial ServicesGmbH, die im Geschäftsfeld Wasserkraft in den drei Kernbereichen Druck rohrleitungen und Panzerungen, Stahlwasserbau sowie Turbinen und Armaturen aktiv ist. Zur Bilfinger-Referenzliste bei Wasserkraft-Großprojekten zählten in den letzten Jahren unter anderem die Herstellung der Druckschachtpanzerungen bis zu DN6000 beim Bau des Obervermuntwerk II in Vorarl berg oder die Fertigung von zwei jeweils 44 m breiten Wehrklappen für den Ersatzneubau des Wasserkraftwerks Traunleiten in Oberösterreich. Darüber hinaus hat sich Bilfinger einen Namen als Spezialist bei der Konstruktion und Fertigung von Sonderprojekten erarbeitet. Beispielsweise bei Aufträgen für die voestalpine AG, die das Know-how der ebenfalls in Linz ansässigen Stahlbauexperten bei der Fertigung von Prototypen abseits vom Hydro-Bereich zu schätzen weiß. ®

STROM-BOJE REVITALISIERT UND OPTIMIERT „Das Projekt Strom-Boje® bleibt mir mit Sicherheit als interessanter Auftrag in Erinnerung“, so Bilfinger-Projektleiter Franz Bacher: „Wir haben die Strom-Boje, die zuvor für längere Zeit in Deutschland im Mittelrhein im Einsatz war, Anfang 2020 zur Komplettsanierung ins Werk bekommen und haben diese gemäß den Vorgaben und in enger Zusammenarbeit mit Herrn Mondl wieder in Stand gesetzt. Im Prinzip wurde diese eigentlich komplett neu aufgebaut. Dank mehrerer Umbauten haben wir eine ganze Reihe von Verbesserungen erzielt, die in weiterer Folge eine deutliche Leistungssteigerung zur Folge hatte.“ Darüber hinaus fertigten die Linzer ein neues Transportschiff für die Strom-Boje®, das für Montage- und Wartungseinsätze zum Einsatz kommt. Die „Edith 2“ wurde als Katamaran mit zwei separaten Schwimmkörpern konzipiert und ist mit ihren beiden jeweils 60 PS-starken Außenbordmotoren in der Lage, bis zu 30 t schwere Lasten gegen die Strömung zu manövrieren. Für das Ein- und Ausheben der Boje sorgen zwei auf dem Schiff montierte Portalkräne, mit denen die ca. 7 t wiegende Strom-Boje® und sogar das gesamte Bohrequipment mit 15 t auf und im Wasser

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punktgenau bewegt werden können. An ihren niederösterreichischen Bestimmungsort in die Wachau ging es für das neue Schiff und die komplett sanierte Strom-Boje® schließlich im Jänner 2021. Vom direkt neben dem Bilfinger-Werksgelände gelegenen Hafenzugang der Firma Felbermayr erfolgte der Transport nach Kienstock in der Wachau naturgemäß auf dem Wasserweg. In naher Zukunft sollen dort zwei aus insgesamt acht schwimmenden Kleinkraftwerken bestehende Strom-Bojen® Parks in die Realität umgesetzt werden. PROJEKT KOOPERATIV UMGESETZT Der Strom-Bojen®-Entwickler stellt den Stahlund Wasserkraftexperten der Bilfinger Industrial Services GmbH ein ausgezeichnetes Zeugnis aus. „Ich habe von Beginn an gemerkt, dass bei Bilfinger ein äußerst fähiges Team aus jungen Technikern und erfahrenen Fachleuten am Werk ist, die das Projekt 1a betreut haben. Die Zusammenarbeit hat auf einer gegenseitig wertschätzenden Basis top funktioniert.“ Franz Bacher zieht ebenfalls ein positives Fazit: „Die stahlbauliche Revitalisierung und die strömungs-hydraulischen Anpassungen führten zu einer grundlegenden Optimierung des System. Es handelt sich um ein weit ausgereiftes und durchdachtes System, das dank des geringen Montage- und Wartungsaufwands, der Umweltfreundlichkeit und

Foto: Fritz Mondl

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Mit dem ebenfalls von Bilfinger gefertigten Transport- und Montageschiff „Edith 2“ wurde die Strom-Boje® im heurigen Frühjahr nach Kienstock in die Wachau befördert.

nicht zuletzt wegen der lukrativen Energieausbeute für Investoren hochinteressant sein dürfte. Wenn die Strom-Boje® nach Abschluss der ausführlichen Testphase hoffentlich bald in Serien gehen kann, stehen wir auf alle Fälle als Fertigungs- und Technologiepartner gerne zur Seite – in Österreich und international.“ ®

ZWEI STROM-BOJEN-PARKS IN DER WACHAU GEPLANT Fritz Mondl hat große Erwartungen auf die Auswirkungen des von der österreichischen Bundesregierung beschlossenen Gesetzesrahmens für den Sektor der Erneuerbaren Energien. Der Entwickler hofft, dass sich die Ein-

speisebedingungen für die Betreiber von Ökostromanlagen maßgeblich verbessern und die Erzeugung von sauberer Energie dem Aufwand entsprechend zukünftig fair vergütet wird. Aktuell freuen sich Fritz Mondl und die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Aqua Libre GmbH über den seit rund acht Monate problemlos laufenden Betrieb der Strom-Boje® in der Wachau rund 10 km fluss aufwärts von Krems. In der nahen Zukunft plant die Aqua Libre GmbH die Inbetriebnahmen von zwei „Bojen-Parks“ mit jeweils vier Strom-Bojen® im Bereich der Gemeinden Kienstock und dem ca. 5 km entfernten Spitz an der Donau.

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PRAKTISCHER „ALLESHEBER“ STA 1000 MOB IST FÜR JEDEN SCHACHTDECKEL DAS RICHTIGE HEBEGERÄT Das Hantieren mit rudimentären Hilfsmitteln beim Lösen von festsitzenden Schachtdeckel und schweren Schachtabdeckungen ist passé. Der Deckelheber STA 1000 MOB „Made in Austria“ stellt in seiner Einfachheit die ideale Lösung in Bezug auf Unfallvermeidung, Arbeitssicherheit, Technik und Wirtschaftlichkeit dar. Das Gerät ist bei der Produktentwicklung auf eine Ein-Mann-Bedienung hin konzipiert und gewährleistet ein ergonomisch optimiertes und sicheres Arbeiten am Schacht. So können Mitarbeiter von Bauhöfen, Straßenmeistereien oder Abwasserverbänden selbständig, rückenschonend und bei minimalen Kraftaufwand schwere Kanal- und Schachtdeckel lösen und heben.

Das 25 kg schwere Deckelhebegerät STA 1000 MOB stemmt bis zu 1.000 kg-Schachtdeckel. Bei einem Test konnten sogar Deckel mit einem Gewicht von bis zu 3.000 kg angehoben werden, ohne dass sich am STA 1000 MOB sichtbare Schäden abgezeichnet hätten.

Foto: JP Kanaltechnik

chwere Schachtdeckel zu öffnen, gehört zu in den Arbeitsschritten vieler Aufgabenbereiche – von Gemeinden und Bauhöfen, über Kläranlagen- und Abwasserverbände, bis hin zu Straßenmeistereien. Was bei manchen zum Arbeitsalltag gehört, fällt bei anderen nur wenige Male pro Jahr an. Ob es nur wenige Schächte sind oder ob häufiger Abdeckungen ausgehoben werden müssen: Alleine mit dem Schachthaken ist dieses Unterfangen eine mühselige Arbeit. Einzelne Mitarbeiter können die Deckel häufig nicht alleine öffnen, da diese für einen Mann zu schwer sind und diese Arbeit keinesfalls rückenschonend ist. Nicht wenige werden ihre Anstrengungen dabei auch schon im Rücken gespürt und sich nach einer Abhilfe gesehnt haben. Eine kraftvolle Unterstützung bieten mechanische Schachtdeckelhebegeräte

wie beispielsweise der beim niederösterreichischen Unternehmen JP Kanaltechnik erhältliche Deckelheber STA 1000 MOB.

Foto: Wikipedia/ Georg Slickers

„ALLESHEBER“ STA 1000 MOB Das Hebegeräte ist universell für alle Arten von Deckeln einsetzbar, ob rund, rechteckig oder quadratisch. Standardmäßig wird es mit 1 m langen Tragbalken ausgeliefert sowie mit insgesamt vier Greifzangen und Ketten, um diese bei rechteckigen Deckeln an den Ecken anzuschlagen, hochzukurbeln und abschließend wegzufahren. Durch die starMittels vier Greifzangen und Ketten können mit dem STA 1000 MOB re Mittelaufhängung kann das Gerechteckige Deckel an ihren Ecken angeschlagen und so sicher rät mittels L-Haken auch an und einfach angehoben werden. Aber auch das Anheben von runden Runddeckel befestigt werden. Der Kanaldeckeln ist kein Problem. Deckel hängt dann mittig an den beiden Ketten mit den L-Haken und kann nach dem Herauskurbeln weggefahren werden.

SICHERE EIN-MANN-BEDIENUNG Eine einfache und sichere Handhabung durch eine Person ist gewährleistet. Nahezu jeder Schachtdeckeltyp kann durch die Verstellmöglichkeiten der Anschlag-

ketten sowie das umfangreiche Zubehör mit diesem „Allesheber“ angehoben werden. Durch den Einsatz des STA 1000 MOB wird somit auf das Thema Mitarbeitergesundheit und -sicherheit an Bauhöfen, Straßenmeistereien & Co. verantwortungsvoll eingegangen. Gleichzeitig können dank der Ein-Mann-Bedienung Personalressourcen geschont werden. ZUGELASSEN AUF 1.000 KG HEBELAST – BEI 3-FACHER SICHERHEIT Sicherheit steht bei dem in Österreich gefertigten Produkt an oberster Stelle. Bei einer Belastungsprüfung durch die BG BAU von 3.000 kg wurden keine bleibenden Verformungen oder Beschädigungen festgestellt – und das bei einer Zulassung von 1.000 kg. Da es sich um ein mechanisches Hebegerät handelt, unterliegt das Gerät nicht der Revisionspflicht. Selbst bei festgefahrenen, festgerosteten, verklebten, versandeten oder festgefrorenen Schachtdeckeln stellt der STA 1000 MOB eine in seiner Einfachheit ideale Lösung in Bezug auf Unfallvermeidung, Arbeitssicherheit, Technik und Wirtschaftlichkeit. Mehr Informationen zu diesem und weiteren Produkten unter www.schachtdeckelheber.de

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NEUES KOMPETENZZENTRUM SOLL EIDGENÖSSISCHE WASSERKRAFTFORSCHUNG INTENSIVIEREN

ie Wasserkraft steht vor großen Herausforderungen und wird im Rahmen der Energiestrategie 2050 der Schweiz eine zentrale Rolle spielen. Um die Anforderungen einer sich wandelnden Energiewelt zu erfüllen, muss sich die Industrie insbesondere auf dem Gebiet der Digitalisierung innovativ zeigen. Zur Bewältigung dieser gemeinsamen Herausforderungen haben sich FMV, HYDRO Exploitation und Alpiq zur Zusammenarbeit mit der Hochschule für Ingenieurwissenschaften (HEI) der HES-SO Valais-Wallis entschieden, die bereits seit mehreren Jahren Projekte auf dem Gebiet der Wasserkraft entwickelt. Im Zuge dieser Partnerschaft wird das Hydro Alps Lab für anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung entstehen, das langfristig 10 Personen beschäftigen wird. Das Labor wird von den Partnern und der HEI gleichermaßen finanziert. Die Vereinbarung gilt für 5 Jahre und stellt für die Partner eine finanzielle Mindestverpflichtung von 2 Mio. CHF dar. ZIELSETZUNGEN DES LABORS Das Labor hat sich die Entwicklung einer nachhaltigen und modernen Energieerzeugung aus Wasserkraft zum Ziel gesetzt. Als Ansätze werden innovative F&E-Arbeiten und der Aufbau gemeinsamer Kompetenzen auf dem Gebiet der Wasserkraft dienen. Die Ergebnisse dieser Arbeiten werden in die Ausbildung einfließen, damit diese den Bedürfnissen der Industrie gerecht wird. „Die Studierenden werden sich mit den praktischen Problemen der Industriepartner auseinandersetzen und sich dabei die Ergebnisse der Forschungsprojekte des Labs zu Nutze machen. Dank dieses Praxisbezugs wird sich ihre Be-

Foto: pixabay/Fotoauge

Im Kanton Wallis entsteht ein neues Forschungslabor mit dem Ziel, die Forschung und Weiterentwicklung der Wasserkraftnutzung voranzutreiben.

schäftigungsfähigkeit verbessern. Gleichzeitig werden der Industrie die für ihre Weiterentwicklung benötigten qualifizierten Arbeitskräfte bereitgestellt“, hält François Seppey, Direktor der HES-SO Valais-Wallis, fest. FORSCHUNGSTHEMEN In einer ersten Phase wird das Schwergewicht auf Projekte im Bereich Überwachung und Verbesserung von alpinen Hochdruck- und Laufwasserkraftwerken gelegt werden. Die Zusammenarbeit wird sich auf die folgenden Themen konzentrieren: • Condition Monitoring und Analyse der Abnutzung verschiedener Komponenten von Kraftwerken im Hinblick auf die Planung der Unterhaltsarbeiten • Numerische Simulation zur Optimierung der Betriebsarten der hydraulischen Maschinen • Digitalisierung und Integration von Machine Learning-Tools zur Verbesserung der Leistung der Kraftwerke. Ein dezidierter Praxisbezug soll der Industrie in der Folge qualifizierte Arbeitskräfte zuführen.

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WISSENS- UND ERFAHRUNGSAUSTAUSCH Das Lab wird von einem FH-Dozenten geleitet werden, der an den verschiedenen Standorten der Partner auf die Unterstützung von Lab Leadern zählen kann, deren Aufgabe es sein wird, den Austausch zwischen den Mitarbeitenden des Labors und den Industriepartnern bei der Durchführung von Projekten zu erleichtern. Ein Führungsausschuss, der sich aus Entscheidungsträgern von HYDRO Exploitation, FMV, Alpiq und der HEI zusammensetzt, wird für die Definition der Strategie, die Auswahl der Projekte sowie die Sicherstellung deren Ausführung verantwortlich sein. Für Roberto Schmidt, Vorsteher des Departements für Finanzen und Energie, steht diese Partnerschaft im Einklang mit der Energiestrategie des Kantons Wallis, insbesondere aufgrund der Bedeutung der Wasserkraft für die Wertschöpfung im Wallis. mehr dazu unter: www.hevs.ch

Foto:Bernd Wengenroth_pixelio.de

Foto: Glanzer

Alpiq, HYDRO Exploitation, die Forces Motrices Valaisannes (FMV) und die Hochschule für Ingenieurwissenschaften (HEI) der HES-SO Valais-Wallis bündeln ihre Kräfte, um im Bereich der Stromproduktion aus Wasserkraft gemeinsam industrielle Kompetenzen aufzubauen. Für die Schaffung und Entwicklung des Hydro Alps Lab haben die Partner einen Fünfjahresvertrag unterzeichnet. Während dieser fünf Jahre wird das Forschungslabor über ein Budget von 2 Millionen Franken verfügen.

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