zek Hydro - Ausgabe 6 - 2017 by zek Magazin

DEZEMBER 2017

Verlagspostamt: 4820 Bad Ischl · P.b.b. „03Z035382 M“ – 15. Jahrgang

Fachmagazin für Wasserkraft

HYDRO Schwerpunkt Generatortechnik KW Gurtnellen nimmt Probebetrieb auf Sensenhersteller setzt weiterhin auf Wasserkraft Österreichische Turbinentechnik für schwedisches Kraftwerk

Kompakte Wasserkraft Komplettlösungen für die Automatisierung von Kleinwasserkraftwerken

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HYDRO

Zur Sache

BONN: AMBITIONIERT – ABER AMBITIONIERT GENUG?

ie gerade zu Ende gegangene Klimakonferenz in Bausch und Bogen zu verdammen, wäre ebenso falsch und töricht wie überzogene Lobhudelei. Was von den 14 Tagen COP23 in Bonn blieb, ist nichts weniger als ein Regelbuch, mit dem das Pariser Abkommen klar definiert werden kann. Es dient der Festlegung, wie die einzelnen Staaten ihre CO2-Emissionen messen und inwieweit auch unterschiedliche Maßstäbe für Industrie- und Entwicklungsländer angelegt werden. Das bedeutet mehr Transparenz und erstmalig auch einigermaßen objektivierbare Vergleichswerte. Schließlich soll im Rahmen der nächsten Klimakonferenz in Polen 2018 zum ersten Mal überprüft werden, ob die Klimaschutzziele der einzelnen Länder nachhaltig genug verfolgt werden. Natürlich klingt das nach einem Minimalkompromiss. Und das war er genau genommen auch. Als es am Ende der Veranstaltung ums liebe Geld ging, war es mit der Einigkeit nicht mehr allzu weit her. Doch Unterstützung wird benötigt. Schließlich gibt es bereits jetzt genug Länder, die schon die ersten Folgen des Klimawandels zu spüren bekommen. Die reden über die Gegenwart, während andere immer noch über die Zukunft sprechen. Für den Veranstalter, Deutschland, dürfte der eigene Auftritt auch weniger rühmlich als erhofft verlaufen sein. Obwohl Deutschland als einer der größten Klimafinanciers der Welt gilt, warf das Eingeständnis, die eigenen Klimaziele bis 2020 wohl nicht zu erreichen, kein gutes Licht auf den Veranstalter der COP23. Trotz zugegebenermaßen großer Anstrengung wird Deutschland noch eine Weile in der Abhängigkeit der Kohle verharren. Schließlich hängt die Stromversorgung des Landes immerhin zu 43 Prozent an der Kohle. Nicht weniger peinlich wirkte in diesem Zusammenhang aber das vollmundige Versprechen einer Anti-Kohle-Allianz von Staaten, die im Rahmen der Weltklimakonferenz ihren Ausstieg aus der Kohle ankündigten. Denn Länder wie Kanada, Italien oder Frankreich erwähnten dabei nicht, dass ihre Stromgenerierung aus der Kohle im niedrigen einstelligen Prozentbereich liegen. Peinlich könnte es bei der nächsten Klimakonferenz auch für Österreich werden, das zu dieser Zeit den EU-Ratsvorsitz innehaben wird, und in Polen nächstes Jahr auch über seine Klimaschutzambitionen Rechenschaft ablegen wird müssen. Im jüngsten Klimaschutzindex ist die Alpenrepublik einmal mehr im hinteren Mittelfeld gelandet. Anstatt die Treibhausgasemissionen, wie vereinbart, um 4 Mio. Tonnen CO2 pro Jahr zu senken, um das Pariser Abkommen zu erfüllen, liegen sie heute rund 10 Mio. Tonnen über Plansoll. Dies kann nur als Armutszeugnis für eine Regierung gewertet werden, die es immer noch zulässt, dass die Wirtschaft Ölheizungen und manche Bundesländer Gasheizungen fördern, die bislang noch kein sinnvolles Energieeffizienzgesetz auf die Beine stellen konnte und die den Ausbau von erneuerbaren Energien mehr bremst als forciert. In wenigen Wochen wird vermutlich eine neue Regierung die Verantwortung dafür übernehmen, in welche Richtung dieses Land geht. Es wird Zeit, tatsächlich verantwortlich zu handeln. Abschließend möchte ich mich wieder bei allen bedanken, die am Entstehen der vorliegenden Ausgabe mitgeholfen haben. Ich darf Ihnen, liebe(r) Leser(in), nicht nur eine gute Zeit mit der neuen zek HYDRO, sondern auch frohe Weihnachten, erholsame Feiertage und einen guten Rutsch ins neue Jahr 2018 wünschen. Ihr Mag. Roland Gruber (Chefredakteur)

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We clean water Dezember 2017

HYDRO

Inhalt

KW KLEINHAMMER

24 KW SIMELEMOOS

27 KW GURTNELLEN

36 KW RANNACHBACH

Aktuell

Standpunkt

Projekte

06 Interessantes & Wissenswertes SHORT CUTS

16 Gehen wir doch auf Partnersuche! KOLUMNE PELIKAN

36 Forstverwaltung setzt auf lokale Energieträger KW RANNACHBACH

Projekte

39 Halbzeit auf der Baustelle des jüngsten Salzachkraftwerks KW GRIES

17 Oberösterreichischer Sensen hersteller setzt auf Wasserkraft KW KLEINHAMMER 24 Simmentaler Kraftwerk stellt effektive Erzeugung unter Beweis KW SIMELEMOOS

40 Quo Vadis PSW? Perspektiven für die Pumpspeicherkraftwerke RENEXPO INTERHYDRO

27 Urner Traditionskraftwerk nimmt den Probebetrieb auf KW GURTNELLEN

Projekte

32 Green City Energy baut Kraftwerks porfolio in Norditalien aus KW CODALONGA 03 Editorial 04 Inhalt 06 Impressum

Dezember 2017

Veranstaltung

41 Neuprojekt geht von Bauphase in den Probebetrieb über KW REALP II 44 Österreichische Wasserkrafttech nik für schwedischen Methusalem KW LÅNGED

HYDRO

Inhalt

KW LANGED

HYDRONIC M-3000

ROHRVERBINDUNGEN

Veranstaltung

Technik

47 Thema Instandhaltung im Zentrum der Veranstaltung KWO-FACHTAGUNG

56 Hydronic M-3000 - der Golf unter den multifunktionalen RRM RECHENREINIGER

Projekte

59 Rohrverbindung wird zur wirtschaftlichen Überlebensfrage ROHRTECHNOLOGIE

50 Kärntner Lieserkraftwerk in Rekordzeit am Netz KW HASSLACHER

Umwelt 52 Energie AG nimmt ihre ökologische Verantwortung wahr FISCHAUFSTIEGSHILFEN 54 Europas fischfreundlichstes Kraftwerk geht ans Netz DIVE-TURBINE

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SCHWERPUNKT

zek HYDRO 6/2017

Amiantit U2 Global Hydro Energy U3 Rittmeyer U4

Schwerpunkt 62 Zustandsüberwachung von Hydro Generatoren - eine Übersicht SCHWERPUNKT GENERATOREN 65 Beim Linzer Generatorspezialist brummt der Innovationsmotor SCHWERPUNKT GENERATOREN

Veranstaltung 68 Abwechslungsreiche Jahrestagung in Feldkirch KWK-TAGUNG

Alt & Walch Versicherung 60 amiblu 70 Auma 12 Braun 8 Dive Turbine 55 Electro Clara 35 Elin 13 EN-CO 14 Energie AG 53 EWA 31 FMB Engineering 24 Gasser Felstechnik 43 GeoTrade 15 GMT-Wintersteller 23 Gufler Metall 16 Gumeta 15 Innovationsforum Energie 12 Jank 26 Kochendörfer 30 Künz 11 Lukas 6 MBK 38 Muhr 58 Omicron 49 Ossberger 43 Patscheider 34 Qualitrol 64 SORA 14 TRM - Tiroler Rohre 7 Tschurtschenthaler 35 TU-Graz 15 Uljanik 9

Dezember 2017

HYDRO

HERAUSGEBER

Grafik: Green Lab Energy

Mag. Roland Gruber und Günter Seefried VERLAG

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

Für das Green Lab Energy wurden 31 strategisch vernetzte Teilprojekte mit einem Gesamtvolumen von über 150 Mio. Euro im Antrag eingereicht.

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

Grafik: Green Lab Energy

REDAKTION

Mag. Andreas Pointinger, ap@zekmagazin.at Mobil +43 (0)664-22 82 323 Mario Kogler, BA, mk@zekmagazin.at Mobil+43 (0)664- 240 67 74 MARKETING

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

Das Green Energy Lab zielt bis 2025 auf eine Verfünffachung der Tage mit 100 % erneuerbarem Strom bzw. Wärme in der Region ab.

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

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

Die im Kraftwerk Naturns installierten Maschinen erreichen eine Maximalleistung von 170-180 MW. Am 21. Oktober hatte die Bevölkerung beim Tag der offenen Tür die Gelegenheit, die imposante Technik aus nächster Nähe bestaunen zu können.

Foto: Archiv

KW NATURNS ÖFFNETE SEINE PFORTEN Am 21. Oktober lud die Betreiberin des traditionsreichen Wasserkraftwerks Naturns, die Alperia Greenpower, die Bevölkerung zu einem Tag der offenen Tür. Die zahlreich erschienen Interessierten konnten sich im Rahmen von Führungen die Technik näherbringen lassen. In seiner Ansprache ging Naturns Bürgermeister Andreas Heidegger auf die Bedeutung der Anlage ein und erläuterte die Anpassungen und Modernisierungen, die in den letzten Jahren durchgeführt worden waren. Beim 1963 in Betrieb genommenen Kraftwerk handelt es sich dank der enormen Fallhöhe von 1.150 m um das größte Hochdruckwasserkraftwerk in Südtirol. Zur Stromproduktion wird vorrangig das Wasser des Stausees Vernagt im Schnalstal herangezogen. Im Krafthaus sind zwei Maschinengruppen mit horizontaler Achse zu je 66,4 MVA und ein Maschinensatz zu 110 MVA installiert. Jede Gruppe besteht aus einem Dreiphasen-Synchrongenerator und zwei direkt gekoppelten Pelton-Laufrädern. Das jährliche Regelarbeitsvermögen beträgt 310 GWh.

Impressum

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Foto: Wikimedia

GREEN ENERGY LAB STARTET Das neu entstehende „Green Energy Lab“ ist das größte jemals genehmigte Innovationsprojekt für Entwicklung und Demonstration grüner Energietechnologien am Weg zu 100 % erneuerbarem Strom und Wärme in Österreich. Es soll insgesamt über 100 Unternehmens- und Forschungspartner in 31 Teilprojekten im Wert von 150 Mio. Euro umfassen. Das Green Energy Lab wird von Energie Burgenland, Energie Steiermark, EVN und Wien Energie getragen sowie von der Energie- und Umweltagentur Niederösterreich und dem steirischen Green Tech Cluster unterstützt. Die Forschungseinrichtungen und Technologieanbieter aus Österreich haben seit über 20 Jahren eine führende Rolle in Teilbereichen erneuerbaren Stroms und erneuerbarer Wärme. Um diese starke Rolle weiter auszubauen und neue Green-Tech-Jobs zu schaffen, werden die Einzellösungen zu integrierten Gesamtlösungen für die flexible Erzeugung und Speicherung von Strom und Wärme mit intelligenter Einbindung von Kunden weiterentwickelt.

Aktuell

Das KW Naturns wurde 1963 in Betrieb genommen. Es ist das größte Hochdruck-Kraftwerk Südtirols.

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

Österreich: Euro 68,00, Ausland: Euro 78,00 inklusive Mehrwertsteuer zek HYDRO erscheint 6x im Jahr. Auflage: 12.000 Stück Dem Ehrenkodex des Österreichischen Presserates verpflichtet

Dezember 2017

HYDRO

Aktuell

Foto: Wikimedia

Foto: Uwe Drewes_pixelio.de

Foto: zek

Im Gadmental soll ein neues Kraftwerk entstehen.

KONZESSIONSGESUCH FÜR DAS TRIFT-PROJEKT EINGEREICHT Regierungsrätin Barbara Egger nahm vor Kurzem von KWO CEO Daniel Fischlin und Projektleiter Benno Schwegler das Konzessionsgesuch zum Trift-Projekt entgegen. Die Kraftwerke Oberhasli AG planen im Gadmental einen neuen Stausee und ein Kraftwerk. Die Kraftwerke Oberhasli AG erarbeiteten das Projekt in enger Zusammenarbeit mit einer Begleitgruppe, die Umweltverbänden, Politik, Tourismus und der Region offen stand. Der neue Triftsee wird über ein Stauvolumen von 85 Millionen Kubikmeter verfügen, und das neue Kraftwerk Trift soll eine Leistung von 80 Megawatt und eine jährlich produzierte Energiemenge von 145 Gigawattstunden umfassen. Dies entspricht dem durchschnittlichen Verbrauch von gut 30'000 Haushalten. Das Projekt ermöglicht mit seinem Stauvolumen zudem eine wesentliche Verlagerung von Sommer- auf Winterenergie, was gerade im Hinblick auf den weiteren Zubau von erneuerbaren Energien relevant wird.

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

INDIEN HEBT AUSBAUZIELE FÜR KLEINWASSERKRAFT AN Bis zum Jahr 2022 möchte die indische Regierung ihre Erzeugungskapazitäten an erneuerbaren Energien auf 175 GW hinaufschrauben. Um diesem Ziel näher zu kommen, hat nun das Ministerium für Neue Energien (Ministry of New and Renewable Energy) angekündigt, Wasserkraftprojekte kleiner als 50 MW Leistung stärker zu forcieren. Offiziell wurde die Zielsetzung von 5 GW auf mittlerweile 6 GW hinaufgesetzt. Die derzeit auslaufenden Förderungen sollen neu angepasst werden. Die indische Klassifizierung unterhalb der großen Wasserkraft sieht folgendermaßen aus: Kleinwasserkraft: 2-25 MW, Mini-Wasserkraft: 100 kW-2 MW und Micro-Wasserkraft: alles darunter. Das geschätzte Potenzial für die Kleinwasserkraft liegt bei circa 20,000 MW, wobei das meiste Potenzial in der Himalaya-Region gesehen wird. Aber auch die Bewässerungskanäle in anderen Regionen des Landes könnten durch Kleinwasserkraftwerke genutzt werden.

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Aktuell

ten und bei den Übergangsbestimmungen vom aktuellen zum zukünftigen System festgestellt werden. AUSNAHME-OPTIONEN VERNACHLÄSSIGT Völlig vernachlässigt hat der Bundesrat die Möglichkeit, Ausnahmen bei der Förderuntergrenze festzulegen. So war in der Vernehmlassung beispielsweise noch vorgesehen, dass Ausnahmen für Kraftwerke im Zusammenhang mit Hochwasserschutzmassnahmen und Gewässerrenaturierungen möglich sein sollten, sofern die ökologische Gesamtsituation dadurch verbessert werden könnte. Diese Möglichkeit ist nun gänzlich entfallen. Für Kleinwasserkraftwerke mit einer Leistung von weniger als 1 MW sieht damit die Zukunft sehr düster aus. Da insbesondere auch die Anforderungen für Investitionsbeiträge an Erneuerungen und Erweiterungen sehr hoch

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sind, werden diese kaum Wirkung entfalten können. Der weitere Ausbau der Kleinwasserkraft wird damit gestoppt und auch der Erhalt der aktuellen Produktion (aktuell ca. 1.200 GWh) wird mittelfristig mehr als schwierig sein. Swiss Small Hydro ist überzeugt, dass somit die Kleinwasserkraft den in der Energiestrategie 2050 geforderten Zubau von 1.600 GWh Jahresproduktion mit dem totalrevidierten Energiegesetz bei weiten nicht erreichen kann. Der Verband rechnet im Gegenteil sogar mit einem mittelfristigen Produktionsrückgang im Bereich von 500 bis 1.000 GWh gegenüber heute. Swiss Small Hydro ist enttäuscht, dass die Kleinwasserkraft – nach der Großwasserkraft und der Kernkraft die drittwichtigste Technologie zur Elektrizitätsproduktion – im neuen Energiegesetz keinen besseren Platz gefunden hat.

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it dem nationalen Interesse für Kleinwasserkraftwerke ab einer Jahresproduktion von mindestens 20 GWh wird der Nutzen solcher Anlagen mit dem Schutz der entsprechenden Regionen gleichgestellt. Dies ist natürlich nicht als Freipass für Anlagen in geschützten Regionen zu verstehen, sondern ermöglicht lediglich eine Interessenabwägung auf Augenhöhe. Zu wenig Berücksichtigung bei der Formulierung des nationalen Interesses fand hingegen der zunehmende Bedarf an Tages-Energiespeichern, die die Wasserkraft bereitstellen könnte. Die massive Kürzung der Einspeisetarife wurde zwar etwas entschärft, doch sind diese noch immer gegenüber den heutigen Tarifen deutlich tiefer. Verbesserungen konnten im Bereich der Direktvermarktung, bei der Einspeisung von Strom unabhängiger Produzen-

Kleinkraftwerk Delémont La Grande Ecluse

Foto: zek

Der Bundesrat hat mit dem Entscheid zu den neuen Verordnungen der Energiestrategie 2050 auch Details zu den zukünftigen Rahmenbedingungen der Kleinwasserkraft veröffentlicht. Swiss Small Hydro stellt zwar fest, dass einige der im Rahmen der Vernehmlassung beanstandeten Punkte Berücksichtigung fanden. Bei den wesentlichen Bestimmungen – wie beispielsweise der Ausnahmeregelung bei der Leistungsuntergrenze der Kleinwasserkraft – zeigt sich der Bundesrat jedoch mutlos und nimmt den vom Parlament erhaltenen Handlungsspielraum nicht wahr.

Foto: Swiss Small Hydro

KRITIK AM BUNDESRATSENTSCHEID: KAUM UNTERSTÜTZUNG FÜR DIE KLEINWASSERKRAFT

HYDRO

STARTUP AUS WIEN GENERIERT BITCOINS AUS WASSERKRAFT Der Begriff Bitcoin-Mining beschreibt die Produktion von digitalem Geld. Und weil dabei sehr viel Energie verbraucht wird, gerät diese junge Branche immer wieder in den Focus der Kritik. Das junge Startup „Hydro Miner“ bietet dazu eine einfache wie geniale Lösung und setzt dabei auf ökologisches Schürfen (Minig) von Kryptowährungen. Wie so etwas gehen soll, weiß Nadine Damblon, die mit ihrer Schwester Nicole das Wiener Start Up Hydro Miner gegründet hat. Die Bestandteile dieser Erfolgsformel sind ein mit Computer-Hardware gefüllter Schiffscontainer, der direkt bei einem Wasserkraftwerk mit dessen Energie versorgt wird. Damit lässt sich der astronomische Energieverbrauch, der beim „Mining“ entsteht, mit einem erheblichen Anteil an umweltfreundlichen Ressourcen bewältigen. Hydro Miner verfolgt das Ziel die niedrigste CO2-Bilanz in der gesamten Branche aufzuweisen.

Einer breiten Öffentlichkeit wurde das clevere Speichersystem im Rahmen der RENEXPO Interhydro Fachmesse in der Mozartstadt Salzburg Ende November präsentiert.

Das Hydrominer-Team rund um Nadine und Nicole Damblon.

Foto: Hydro Miner

GLOBAL HYDRO ENERGY ERWEITERT „smarT “ UM SPEICHER Mit der Kompakturbinenlösung „smarT“ hat der oberösterreichische Wasserkraftspezialist GLOBAL Hydro Energy ein ökonomisch überaus interessantes Konzept für Leistungen von 100 kW bis 1 MW etabliert. Dabei werden hochwertige Standardmodule mit einem größtmöglichen Vormontagegrad kombiniert, um durch niedrige Gesamtinvestitionskosten eine optimale Amortisationsdauer - auch bei niedrigen Einspeisetarifen - zu erreichen. Speziell die modular erweiterbare Containerlösung von smarT bietet für Betreiber viele Vorteile und kann die Kosten um bis zu 50 Prozent senken. Als bereits im Werk fertig montierte Anlage kann smarT einfach und schnell vor Ort aufgestellt und in Betrieb genommen werden. Für eine vollautomatisierte Steuerung der Anlage ist die intelligente Software HEROS3 integriert. Mit einem neuen Batteriespeicher von Kreisel wurde smarT nun um eine durchdachte Speicherlösung ergänzt und sorgt auf diese Weise für ein energieeffizientes Gesamtsystem.

Foto: Global Hydro Miner

Aktuell

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HYDRO

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Laut Daten des Deutschen Wetterdienstes zählte Süddeutschland bis Mitte November bereits rund 1860 Sonnenstunden und damit schon 136 Stunden mehr als im kompletten Vorjahr (2016: 1724).

Foto: juland.at

Das traditionsreiche Kleinwasserkraftwerk Mühling wird künftig laut Alpenenergie höhere Erlöse erwirtschaften können.

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Aktuell NEUER ÖKOSTROMREKORD IN DEUTSCHLAND Laut Berechnungen des Energieanbieters E.ON haben im Jahre 2017 erneuerbare Energien so viel Strom erzeugt wie niemals zuvor. „Von Anfang Januar bis Mitte November haben alle Solar-, Wind- und Wasserkraftanlagen in Deutschland bereits 131 Milliarden Kilowattstunden (kWh) Strom produziert und damit schon jetzt mehr als im gesamten Jahr 2016“, erklärt Robert Hienz, Geschäftsführer bei E.ON. „Mit der Energie könnten im Durchschnitt sämtliche, rund 40 Millionen Haushalte in Deutschland komplett mit Ökostrom versorgt werden“, ergänzt Hienz. Zum Vergleich: 2016 kamen die Onshore- und Offshore-Windparks, Photovoltaik- sowie Wasserkraftanlagen auf insgesamt 129 Milliarden kWh, 2015 auf 125,6 Milliarden kWh. Die Zunahme an Ökostrom dürfte zum einen an den Herbststürmen Xavier oder Herwart gelegen haben. Zum anderen schien vor allem im Süden, wo die meisten der rund 1,6 Millionen Solaranlagen installiert sind, deutlich häufiger die Sonne als im Vorjahr. ALPENENERGIE: ALTERNATIVER STROMANBIETER GEHT NEUE WEGE Alpenenergie ist aus einer Initiative von Kleinwasserkraftanlagen entstanden und eine Antwort auf die wirtschaftlich unbefriedigende Marktsituation. Seit 1. Juli 2015 bietet Alpenenergie eine zeitgemäße, solide und positive Vermarktungsperspektive. Das Prinzip ist einfach. Das Unternehmen garantiert Anlagenbetreibern einen Mindestpreis. Durch die Kombination von Kraftwerks-Pool, permanentem Handelszugang und aktiver Bewirtschaftung sowohl der Anlagen als auch deren Erzeugungsmenge wird ein Mehrerlös generiert. Dieser Mehrerlös entsteht durch eine optimierte Stromvermarktung und Nutzung der Regelenergie. Die erzielten Erlöse liegen dadurch in Summe deutlich über dem Marktdurchschnitt. Über ein spezielles und gesichertes Kundenportal werden laufend aktuelle Erzeugungsdaten der Kundenanlage zur Verfügung gestellt. Parallel wird die Preisentwicklung am Markt in Echtzeit dokumentiert, so dass Anlagenbetreiber den Stand des aktuell erwirtschafteten Mehrwertes einsehen können.

HYDRO

Aktuell

Das Kraftwerk Lengers aus der Vogelperspektive. Derzeit sind noch abschließende Arbeiten im Gange, die neuerliche Inbetriebnahme erfolgt in den nächsten Wochen.

Foto: Hans Schröter

Foto: Hersfelder Zeitung

Ursprünglich ist der Muldenstausee ein gefluteter Tagebau im Landkreis Anhalt-Bitterfeld/Sachsen-Anhalt und ist mit knapp 6,3 km² Oberfläche das viertgrößte Gewässer des Bundeslandes.

KRAFTWERKSBAUSTELLE AM MULDENSEE NIMMT FORMEN AN Die Kraftwerksbaustelle in Bitterfeld am Muldenstausee schreitet voran und hat mittlerweile eine Größe von eineinhalb Fußballfeldern erreicht. Es ist bislang die fünfte Anlage der Talsperren-Wasserkraft-Sachsen-Anhalt GmbH, deren Geschäftsbereich vorwiegend im Harz liegt. Ist diese Anlage erstmal fertiggestellt, sollten beide Rohrturbinen eines österreichischen Herstellers mittels einer Fallhöhe von 4,7 m circa 13.000 MWh erzeugen und rund 3.000 durchschnittliche Haushalte mit grünem Strom versorgen. Doch bis es soweit ist, kann es noch einige Zeit dauern. Denn per Einspruch blockierte ein unterlegener Bieter die EU-weite Ausschreibungen der Maschinensätze, weshalb diese wiederholt werden musste. Damit wurde die Inbetriebnahme um ein Jahr auf das Frühjahr 2019 verschoben. Die Kosten dieses Projekt belaufen sich inklusive Fischaufstieg auf rund 15 Mio. Euro.

WASSERKRAFTWERK IN LENGERS WIRD ERNEUERT Beim Laufkraftwerk in Lengers, einem Stadtteil von Heringen (Werra) im Landkreis Hersfeld-Rotenburg in Hessen, laufen seit August die Bauarbeiten zur Erneuerung des Einlaufrechens. Der Umbau wurde für das Betreiberunternehmen AUF Eberlein & Co GmbH aufgrund der Auf lagen des Regierungspräsidiums notwendig und garantiert den Weiterbetrieb für weitere 30 Jahre. Für den Umbau wurde die gesamte Anlage mittels Dämmen trockengelegt. Der neue Einlaufrechen hat einen Rostabstand von nur 1,5 mm und soll neben Treibgut auch Fische davon abhalten in die Turbinen zu geraten. Zusätzlich wurden auch noch jeweils Fischauf- und -abstiege am Kraftwerk Lengers realisiert. Mittlerweile konnten die Montagearbeiten für den neuen Einlaufrechen abgeschlossen werden und der Oberwasserkanal wurde auch wieder geflutet. Das Kraftwerk liefert grünen Strom für rund 600 durchschnittliche Haushalte. Die Kosten für die Umbaumaßnahmen beliefen sich auf ca. 700.000 Euro.

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HYDRO

Aktuell

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Foto: Audi Mediacenter

Symbolfoto: WKV

Erste Forschungsergebnisse werden im Frühjahr 2018 erwartet.

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WUNSCHZETTEL DER BDW AN DIE NEUE BUNDESREGIERUNG Regenerative Energien stehen in Deutschland unterschiedlich stark zur Verfügung. Die Wasserkraft ist heute in Bayern die stärkste regenerative Energiequelle. Hinter ihr rangieren Photovoltaik, Biomasse und Wind. Damit die positiven Fähigkeiten der Wasserkraft zukünftig genutzt werden können, müssen die bestehenden Wasserkraftwerke erhalten bleiben und, wo möglich, neue Kraftwerke zugebaut werden. Ökologische Auflagen wirken sich erheblich auf die gesamtwirtschaftliche Situation aus und das bringt viele Standorte in Gefahr. Daher empfiehlt der Bundesverband Deutscher Wasserkraftwerke (BDW) der zukünftigen Bundesregierung, die Finanzierungsgrundlage für die Wasserkraft zu verbessern. „Am einfachsten ließe sich die Situation für die Wasserkraft über eine neue Vergütungsklasse für Anlagen mit weniger als 150 kW-Leistung realisieren“, so Hans Peter Lang, Präsident des Bundesverbandes Deutscher Wasserkraftwerke und Vorsitzender des Landesverbandes Bayerischer Wasserkraftwerke (LVBW) vor. Aber auch die Auflage eines „Bundesförderprogramm Gewässerökologie 2030“ zur ökologischen Einbindung der Wasserkraft würde helfen. „Bei den Genehmigungsverfahren muss zudem das Wirtschaftlichkeitsgebot beachtet werden“, ergänzte Fritz Schweiger, 1. Vorsitzender der Vereinigung Wasserkraftwerke in Bayern e.V. (VWB). Dazu gehören längere Umsetzungsfristen, angepasste Anforderungen bei Restwasser und Durchgängigkeit sowie straffere und kürzere Genehmigungsverfahren. Die Wasserkraftbetreiber haben aber nicht nur Forderungen an die Politik, sondern forschen aktuell auch an Lösungsansätzen zur Optimierung der Stromnetzstabilität. So wird am Institut für Elektrische Energieversorgungstechnik der Bergischen Universität Wuppertal unter der Leitung von Prof. Dr. Zdrallek derzeit im Auftrag des BDW eine Studie zum netztechnischen Beitrag von Kleinwasserkraftwerken zu einer sicheren und kostengünstigen Stromversorgung erarbeitet. Die Fertigstellung ist im Frühjahr 2018 geplant.

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Dezentralisierung Smart Technologies

HYDRO

Aktuell

Foto: Andritz

Dies ist der bisher größte Wasserkrafterneuerungsauftrag für ANDRITZ in Kanada.

Foto: Land Salzburg/Stefan Mayer

LH Wilfried Haslauer ehrte bei dem feierlichen Empfang die Leistungen von Josef Rass, Walter Kirschner, Arno Gasteiger und Leonhard Schitter.

SAFE UND SALZBURG AG FEIERN 50 JAHRE VORSTANDSTÄTIGKEIT Gleich vier Vorstandsdirektoren mit insgesamt 50 Jahren Unternehmensgeschichte und drei runden Geburtstagen folgten kürzlich der Einladung des Salzburger Landeshauptmanns Wilfried Haslauer. Haslauer lobte bei dem feierlichen Empfang im Chiemseehof die Leistungen von Josef Rass, Walter Kirschner, Arno Gasteiger und Leonhard Schitter. Dabei wurde der Zeitraum von 1967 bis 2017 näher beleuchtet und 50 erfolgreiche Jahre im Dienste der SAFE bzw. der Salzburg AG dokumentiert. Leonhard Schitter, aktuell seit 2012 Vorstandsdirektor der Salzburg AG, feierte seinen 50. Geburtstag. Sein Vorgänger, der ehemalige Vorstandsdirektor Arno Gasteiger, der von 2000-2011 das Amt innehatte und unter dessen Amtszeit die SAFE mit den Salzburger Stadtwerken fusionierte, begeht seinen 70. Geburtstag. Walter Kirschner, der SAFE-Vorstandsdirektor von 1990-2000 feierte im Chiemseehof bereits seinen 80er.

ANDRITZ LIEFERT TURBINEN FÜR KW CAMPBELL/ SASKETCHEWAN Der internationale Technologiekonzern ANDRITZ hat einen Auftrag von SaskPower, dem führenden Stromversorgungsunternehmen in der kanadischen Provinz Sasketchewan, für die Erneuerung des Wasserkraftwerks E.B. Campbell am Saskatchewan River erhalten. Der Auftragswert beträgt über 90 Millionen Euro. ANDRITZ wird sechs der acht Turbineneinheiten des Kraftwerks, die seit 1963 im Betrieb sind, erneuern; die beiden anderen Einheiten des Kraftwerks wurden von ANDRITZ bereits vor acht Jahren rehabilitiert. Der Lieferumfang beinhaltet den Modelltest und den Ersatz der sechs Francisturbinen-Generatorsätze, einschließlich der Hilfsbetriebe sowie der mechanischen und elektrischen Sekundärausrüstung. Die Francis-Laufräder werden einen Durchmesser von 4 Meter aufweisen und bei einer Nennfallhöhe von 32 Meter 35 MW Leistung pro Einheit erzeugen. Die erste Einheit wird im August 2019 demontiert und im Juli 2020 wieder ihren Betrieb aufnehmen.

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

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20.11.13

Dezember 2017

HYDRO

Foto: Weikert

Aktuell

(v.l.)Bürgermeister Manfred Sporer, TU-Professor Peter Rutschmann, Günther Rösch von den Gemeindewerken Garmisch-Partenkirchen, Landrat Anton Speer, Ministerin Ilse Aigner und Wodan Lichtmeß von den Gemeindewerken Garmisch-Partenkirchen sowie Markus Pöttinger vom Kraftwerk Farchant (von links) beim Spatenstich.

energy-control.it

Foto: Wikimedia

INNOVATIVES SCHACHTKRAFTWERK Mit dem Spatenstich wurde jüngst der Bau eines Schachtkraftwerks in Großweil im oberbayerischen Landkreis Garmisch-Partenkirchen symbolisch eingeläutet. Damit erfolgte nach langer Planung und einigen Protesten die Umsetzung dieses Pilotprojektes. Das Schachtkraftwerk ist eine besonders naturverträgliche Art von Wasserkraftwerk und ist eine von der TU München in mehrjähriger Forschung entwickelte Weltneuheit. Dabei handelt es sich um ein Laufwasserkraftwerk, bei dem ein Teilstrom vor dem Stauwehr in einen senkrechten Schacht abfließt und dabei eine Turbine mit Generator antreibt. Der Vorteil dieser Konstruktion ist die Strömungstechnik, die verhindern soll, dass Fische und Geschwemmsel in den Turbinenbereich gelangen. Mit diesem 5,6 Mio. Euro Projekt der Wasserkraft Großweil GmbH geht erstmals ein Schachtkraftwerk ans Netz. Mit einer Leistung von 420 kW und einer jährlichen Energieerzeugung von 2,4 GWh soll es 600 Haushalte versorgen.

Laut den lokal ansässigen Fischereiverbänden nimmt die Schleuse in Kostheim im Rhein-Main-Flusssystem eine besondere Rolle ein, da es die erste Barriere für die Wasserlebewesen Richtung flussaufwärts darstellt.

NEUE FISCHTREPPE AN DER KOSTHEIMER STAUSTUFE Das Wasserkraftwerk Kostheim, nahe Mainz, ist vom Rhein kommend die letzte der 34 Mainstaustufen und zählt zu den am meist befahrensten Schiffsschleusen des Mains. Das Kraftwerk wurde von den Stadtwerken Ulm/Neu-Ulm (70 Prozent) und den Halblechkraftwerken Einsiedler aus Memmingen (30 Prozent) errichtet und ging 2011 erstmals ans Netz. Seit der Inbetriebnahme wird es von deren gemeinsamen Tochter WKW Staustufe Kostheim/Main GmbH & Co. KG betrieben. Bereits kurz nach der Fertigstellung kritisierten Fischereiverbände die Funktion der damals installierten Fischtreppe, worauf 2012 die Mängel mittels wissenschaftlicher Langzeitstudie bestätigt wurden. Jetzt hat die Betreibergesellschaft WKW reagiert und baut 2018 eine neue Fischtreppe. Der notwendige Genehmigungsbescheid wurde kürzlich von der Regierungspräsidentin Brigitte Lindscheid persönlich der WKW überreicht. Damit wird wieder ein Lücke zur ökologischen Wasserkraftnutzung geschlossen.

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Dezember 2017

HYDRO

Aktuell

Eine Turbine wird gerade im Meer versenkt. Nach einer erfolgreichen Systemprüfung kann die 25-Jährige Betriebsphase gestartet werden.

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Foto: Atlantis Resources Ltd.

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SCHOTTISCHES GEZEITENKRAFTWERK ERREICHT MEILENSTEIN Vor der Nordküste Schottlands entsteht zurzeit das größte Gezeitenkraftwerk der Welt. Erst kürzlich konnte die Phase 1A beendet werden. Vier Turbinen, die mit einer Nennleistung von 6 MW Strom aus der Kraft der Gezeiten produzieren, nahmen ihren Betrieb auf und produzierten vergangenen September bereits über 800 MWh. Dieser Wert gilt in der Gezeitenbranche als Meilenstein. Den Zuschlag für dieses Megaprojekt erhielt Atlantis Resources Ltd. als globale Entwickler von Projekten im Bereich Erneuerbare Energien. Zur Umsetzung des Projektes kam es in Pentland Firth, einer Meeresenge im Norden Schottlands, die für besonders starke Gezeitenströmungen bekannt ist. Insgesamt werden in diesem Großprojekt 57 Unterwasserturbinen mit einer Gesamtkapazität bis zu 398 MW verbaut. Das sollte künftig 20 Prozent des Strombedarfs in Großbritannien abdecken. Die Kosten liegen bei rund 489,39 Mio. Euro.

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9. bis 11. April

2018

Pumpen in der Verfahrenstechnik

22.

PRAKTIKERKONFERENZ

Die Konferenz hat sich in zwei erfolgreichen Jahrzehnten zur bedeutendsten jährlichen pumpentechnischen Veranstaltung im deutschsprachigen Raum entwickelt und bringt jedes Jahr über 100 regionale und internationale Pumpenfachleute zum Wissens- und Erfahrungstransfer nach Graz. Erstklassige Referenten der Betreiber und Anwender berichten über praktische Erfahrungen, Problemlösungen und neueste Trends. Exzellente Vortragende haben bereits für 2018 zugesagt. Der Erfahrungsaustausch zwischen Kollegen der Betreiber- , Planer- und Herstellerseite hat sich als der Angelpunkt unserer Veranstaltung erwiesen: Wir pflegen das offene Wort in Graz.

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Die ersten Drohnen werden den Vejle Å Fluss und den Grindsted Å Fluss auf Jütland sowie den Mølleåen Fluss im Großraum Kopenhagen überwachen.

Foto: dtu.dk

Rohrsysteme für Wasserkraftwerke

DROHNEN SOLLEN BALD DÄNEMARKS FLÜSSE ÜBERWACHEN Um den steigenden Herausforderungen im Kampf gegen den Klimawandel entgegenzutreten, will Dänemark künftig seine Gewässer mit teilautonomen Drohnen überwachen. Im Focus liegt hier die Dokumentation von Fließgewässern, die aufgrund von extremen Wetterbedingungen wie Stürmen, schwere Regenfällen oder Trockenheit negativ beeinflusst werden. „Normalerweise überwachen speziell geschulte Personen die Gewässer, wobei die dabei gewonnenen Daten nicht ausreichend präzise sind“, erklärt Professor Peter Bauer-Gottwein, Umweltwissenschaftler an der Technischen Universität Dänemark und Leiter des Drohnenüberwachungsprojekts. Drohnen arbeiten genauer und kosten weniger. Dabei werden Drohnen mit Messeinheiten wie Kameras, Radargeräten oder Schallsensoren bestückt und ermitteln Wassertiefe, die Vegetation in und an den Gewässern sowie die Strömungsgeschwindigkeiten.

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Dezember 2017

HYDRO

Standpunkt

Gehen wir doch auf Partnersuche

Foto: Pelikan

Glücklicherweise sind wir „wasserkraftbewegten“ Menschen nicht die einzigen, die sich mit unseren Fließgewässern befassen – und dies aus höchst unterschiedlichen Gründen. Manche gewinnen Trinkwasser, andere – genau genommen wir alle – machen Abwasser daraus, andere wieder brauchen es zu Kühlzwecken oder als Prozesswasser im industriellen Bereich. Wieder andere brauchen es ganz dringend, um ihre landwirtschaftlichen Kulturen zu bewässern. Und einige hätten gerne einen Badeteich oder einen Fischteich. Wasser ist eben ein wertvolles Gut. Wohl allen sehr unterschiedlichen Interessenslagen ist aber eines gemein: Überall gibt es Durchfluss und überall gibt es Fallhöhe. Die Aufgabe des innovativen „Kraftwerkers“ kann es nun sein, diese Energiepotentiale, die in den genannten Systemen schlummern oder sogar Kummer bereiten, zu nutzen bzw. Wege der Nutzbarkeit zu finden. Selbstverständlich erfordert die Mehrfachnutzung unseres Wasserschatzes Abstimmungserfordernis mit den jeweils anderen Nutzern, die zu Partnern werden. Aber Partner haben eben auch den Vorteil, dass man nicht alles selbst machen und bezahlen muss und bisweilen ist auch eine Prioritätenreihung vorzunehmen, bei der die Wasserkraftnutzung vielleicht nicht an erster Stelle steht. Das ist einfach so in einer ehrlichen Partnerschaft. Aber ich möchte konkret werden: Trinkwasserkraftwerke sind schon ein „alter Hut“ aber immer noch sehr gescheit. Kraftwerke in Bewässerungskanälen sind zwar in Österreich selten aber in Italien häufig anzutreffen. Abwasserkraftwerke gibt es auch noch nicht viele, aber z.B. in der Kläranlage Wien laufen 2 Wasserkraftmaschinen – eine Turbine und eine Wasserkraftschnecke. Sie werden fragen: Was hat nun ein Badeteich oder ein Fischteich mit einer Wasserkraftnutzung zu tun? Ganz einfach – wenn es eine Wehranlage mit einer Ausleitung gibt, dann können sie sowohl das Kraftwerk als auch den Teich – mit welcher Funktion auch immer – ebenfalls anspeisen. Und ich habe ein schönes Beispiel aus der Steiermark in Erinnerung, wo ein Badeteich mit der Generatorabwärme des Kraftwerks ein wenig aufgewärmt wird – sehr zum Genuss der Badewilligen. Und auch an Stauräumen lassen sich mit ein bisschen Fantasie wunderbare Badeplätze einrichten. Kraftwerksnutzung und Freizeitspaß können sehr gut nebeneinander existieren. Dafür gibt es viele Beispiele. Derartige Konzepte, die Mehrfachfunktion anbieten und Synergien nutzen, können nicht nur wirtschaftliche Vorteile bieten, sondern vergrößern auch die generelle Akzeptanz der Kraftwerksanlage, da mehreren auch sehr unterschiedlichen Interessen entgegengekommen wird. Wirtschaftlicher Vorteil deshalb, da Ausgaben geteilt werden können oder zusätzlicher Ertrag generiert wird. Und auch der Umwelt tut es gut, da ein Eingriff gleich der Verwirklichung mehrerer Ziele dient. Denken Sie also ein bisschen darüber nach, wer von Ihrer Anlage – egal ob Bestand oder Plan – zusätzlich profitieren könnte. Jeder braucht einen Partner – auch unsere Wasserkraft! Ich wünsche Ihnen eine friedvolle und geruhsame Weihnachtszeit und seien Sie nicht traurig, wenn Ihr Kraftwerk derzeit vielleicht etwas weniger produziert! Der Frühling kommt bestimmt!

Ihr Pelikan

Dezember 2017

Prof. Dr. Bernhard Pelikan

HYDRO

Foto: zek

Projekte

Mit einer Vorlaufzeit von über 7 Jahren konnte am traditionsreichen Standort des Sensenherstellers Schröckenfux im oberösterreichischen Roßleithen das Kraftwerk Kleinhammer umfassend revitalisiert und ausgebaut werden. Rund 2 Mio. kWh erzeugt die Anlage im Regeljahr.

TRADITIONS-SENSENHERSTELLER SETZT WEITERHIN AUF DIE WASSERKRAFT Seit fast 500 Jahren werden am Traditionsstandort der Firma Schröckenfux im oberösterreichischen Roßleithen Sensen hergestellt. Das Unternehmen zählt heute zu den ältesten Industrieunternehmen Österreichs. Alt und traditionsreich ist dabei auch die Nutzung der Wasserkraft, die schon sehr früh unabdingbar für den Antrieb der Wasserhämmer geworden war. Im Laufe der Geschichte wurden einige der Hämmer stillgelegt, andere jedoch für die Stromerzeugung adaptiert – wie das KW Kleinhammer, das zuletzt noch bescheidene 15 kW Strom aus der Kraft der Pießling ans Netz lieferte. Nun wurde es nach den Plänen des bekannten Wasserkraft-Planers DI Thomas Grimmer unter erheblichem Aufwand erneuert, erweitert und nach neuesten Kriterien heutiger Wasserkrafttechnik realisiert. Das neue Kraftwerk, das mit modernen Zwillings-Francis-Turbinen mit einer Leistung von rund 420 kW ausgestattet ist, wird im Durchschnittsjahr gut 2 Mio. kWh sauberen Strom ins öffentliche Netz einspeisen. Ein weiterer Meilenstein für ein Unternehmen, das eigentlich schon immer auf Innovation und Tradition gleichermaßen setzt.

och immer hört man das rhythmische Schlagen der Hämmer, wenn man sich den Gewerken am Firmenstandort in Roßleithen nähert. Wo die schweren Fallhämmer unablässig auf die Ambosse krachen, werden bei Schröckenfux nach wie vor Sensen mit großem handwerklichen Geschick hergestellt. Sensen, die damals wie heute zum Besten zählen, das der Markt zu bieten hat. Dies ist natürlich ein Grund, warum das Unternehmen bereits fast 500 Jahre Bestand hat. Ein anderer ist, dass das Unternehmen stets flexibel auf sich ändernde Marktbedingungen zu reagieren verstand und die Firmenleitung dabei immer Weitblick bewies. Lange bevor das Wort Globalisierung in aller Munde war, konnte Schröckenfux mit seinen Sensen weltweit reüssieren. „Rund 12 Millionen Sensen wurden um die Wende zum 20. Jahrhundert in Österreich produziert. Drei Viertel davon

gingen nach Russland. Allerdings ist der Markt mit Beginn des Ersten Weltkriegs dann zusammengebrochen“, erzählt Betriebsleiter Klaus Perthmayr. Österreich, speziell Oberösterreich, war das Sensenland – und die Firma Schröckenfux lieferte. Sie zählte zu den ersten Sensenproduzenten, heute zählt sie zu den letzten. Rund 150.000 Sensen verlassen jährlich noch die Fabrik im Garstnertal, wobei die Stückzahl dabei relativ konstant bleibt. Nach wie vor sind die Sensen von Schröckenfux weltweit gefragt. 95 Prozent gehen in den Export. Hauptumsatzträger sind sie allerdings nicht mehr. Diese Bedeutung kommt heute dem zweiten Standbein des Unternehmens zu, der Herstellung von Mähmessern und Mähmesserklingen, der man sich seit Mitte der 1950er Jahre verschrieben hat. Dabei erfolgt die Herstellung vorwiegend auf selbstentwickelten und teilweise selbstgebauten Sondermaschinen.

OPTIMALE VORAUSSETZUNGEN Von Anfang an stellte auch der Standort an sich einen nicht unwesentlichen Wettbewerbsvorteil dar. Schließlich bringt die Pießling, die das Tal entwässert, optimale Eigenschaften für die Nutzung der Wasserkraft mit sich. Mit einer durchschnittlichen Schüttung von 2,4 m3/s gilt der Pießling-Ursprung als die größte Karstquelle der Nordalpen. Sie entspringt einem glasklaren Quelltopf auf 750 m Seehöhe, wo das Wasser aus dem ausgedehnten Karstgebiet des Warschenecks zu Tage tritt – und mündet an ihrem Ende in die Teichl. Das Naturjuwel Pießling-Ursprung trägt seit 1978 das Prädikat „Naturdenkmal“, das entsprechendem Schutz untersteht. Über ihren gesamten Verlauf hinweg war die Pießling einst gesäumt von zahlreichen Mühlen und Hammerwerken. Davon zeugen noch immer kleinere Schwellen, die man im Zuge des Neu-Projekts nun fischdurchgängig geDezember 2017

HYDRO

Foto: zek

Projekte

Foto: EWA

Zwillings-Francis-Turbinen mit Generator aus dem Hause Troyer AG. Eine Maschinenlösung, die eher unkonventionell ist, für die Bedingungen im neuen Kraftwerk Kleinhammer aber optimal passte. Die beiden Turbinen wurden im Größenverhältnis 1/3 zu 2/3 realisiert.

staltete. „Im direkten Anschluss an den malerischen Quelltopf existiert bereits eine bestehende Ausleitung für ein Kraftwerk. Sie dient der Anspeisung des ersten Kraftwerks am Firmengelände von Schröckenfux, des KW Waldhammer. Es handelt sich dabei um die Oberlieger-Anlage des Kleinkraftwerks, das wir nun revitalisiert und erweitert haben“, erklärt der verantwortliche Planungsingenieur, DI Thomas Grimmer. Der Wasserkraftspezialist aus Bayern kennt die Bedingungen vor Ort wie aus dem Effeff. Schließlich betreibt er wenige Kilometer flussabwärts selbst ein schmuckes Kleinkraftwerk an der Pießling.

Dezember 2017

photo: zek

Foto: zek

Das Naturdenkmal Pießling- Ursprung gilt als eine stärksten Karstquellen der Nordalpen. Im Sommer könnte sie bis 100.000 Menschen mit Trinkwasser versorgen. Auch für die Wasserkraftnutzung bringt sie optimale Voraussetzungen mit.

PARTNER MIT WASSERKRAFT-KNOW-HOW Von den Verantwortlichen der neu gegründeten Betriebsfirma, der „Wasserkraftwerk Kleinhammer GmbH“, wurden vor allem zwei Din-

Foto: Wikipedia

WIDERSTAND ZIEHT VERZÖGERUNG NACH SICH Während die ebenfalls schon ein wenig betagte Oberlieger-Anlage immerhin über die beachtliche Leistung von rund 400 kW verfügt, kam die Altanlage Kleinhammer über 15-20 kW nicht mehr hinaus. „Das Kraftwerk war nicht nur ineffizient, sondern auch am Ende seiner technischen Lebensdauer angelangt. Es bestand Handlungsbedarf“, so der Planer. Die zentrale Überlegung im neuen Kraftwerkskonzept sah nun vor, die Pießling einer deutlich effektiveren Nutzung zu unterziehen – und zwar das gesamte verbleibende Gefälle des Quellbachs am Betriebsareal auszunutzen. Dagegen sollte aus genehmigungsrechtlicher Sicht eigentlich nicht viel sprechen. Schließlich befinden sich sämtliche Anlagenteile auf Grund und Boden des seit fast 500 Jahren ansässigen Unternehmens, es bestehen Altrechte, und

durch den intensiven Verbauungsgrad ist das Gewässer auch nicht als besonders schützenswert zu klassifizieren. Doch man hatte nicht mit dem Widerstand von Seiten der Oberösterreichischen Umweltanwaltschaft gerechnet, die mittels diverser Forderungen und Einsprüche das Genehmigungsverfahren immer mehr in die Länge zog. Thomas Grimmer: „Uns lagen bereits sämtliche Genehmigungen von Seiten des Naturschutzes, Wasserrechts, Elektrizitätsrechts usw. vor. Nur die oberösterreichische Umweltanwaltschaft legte sich quer und hat bis zuletzt Forderungen an uns gestellt, die für uns nicht nachvollziehbar und auch nicht umsetzbar waren. Bei der vor Ort stattfindenden Verhandlung beim Landesgerichtshof wurden die Einsprüche Gott-sei-Dank von Seiten der Umweltanwaltschaft im allerletzten Moment samt und sonders zurückgezogen, aber das hat uns wahnsinnig viel Zeit gekostet.“ Bereits 2009 wurden die ersten Ideen gewälzt und einschlägige Diskussionen geführt, 2010 wurde das Planungsbüro von DI Thomas Grimmer mit der Planung der Anlage beauftragt. Bis zum Baubeginn sollten allerdings noch weitere sechs Jahre verstreichen, ehe man im September letzten Jahres endlich grünes Licht für das Bauvorhaben bekam.

Der malerischen Hochfluder des Oberlieger-Kraftwerks Waldhammer sollte auf keinen Fall verändert werden.

HYDRO

ge abverlangt: Geduld und Ausdauer. Was das Know-how in Sachen Wasserkraft anbelangt, war man bereits ausgezeichnet aufgestellt. Mit Mag. Ing. Christof Mallaun hatte sich die Firma Schröckenfux für die Realisierung des Kraftwerksprojektes einen Partner ins Boot geholt, der über umfassende einschlägige Erfahrung verfügt. Christof Mallaun ist Geschäftsführer der Elektrizitätswerk Prantl GmbH & Co KG aus dem Tiroler Jenbach, die heute ihre Kunden mit selbst erzeugtem Strom aus 7 Kleinwasserkraftwerken versorgt. Seit vielen Jahren existieren bereits geschäftliche Beziehungen und wechselseitige Beteiligungen zwischen dem E-Werk Prantl und der Firma Schröckenfux. In der neuen „Wasserkraftwerk Kleinhammer GmbH“ halten beide Partner jeweils 50 Prozent der Anteile. „Das hier gebündelte Know-how hat sich für das ganze Projekt positiv ausgewirkt. Als Planer wünscht man sich natürlich einen Bauherrn mit einem derartigen Sachverständnis“, sagt Thomas Grimmer. Doch manchmal hilft selbst das nicht, wenn sich während eines Projekts auf einmal die Rahmenbedingungen ändern. „Ursprünglich haben wir die neue Anlage für die Überschuss-Einspeisung konzipiert. Angesichts des damaligen Förderregimes gemäß dem geltenden Ökostromgesetz war es bedeutend sinnvoller, ein Kraftwerk zu bauen, das in der Lage ist, den Betrieb zu versorgen, als alles ins öffentliche Netz einzuspeisen“, erklärt der Planer. Dementsprechend wurden auch die Maschinen ausgelegt, die eben auch bei Niederwasser eine gute Performance aufweisen und im Winter effektiv Strom erzeugen sollten. In der Folge wurde die Anlage also auf das Mittelwasser ausgebaut. Schließlich bedeutet eine Fokussierung auf den Teillastbereich eine insgesamt höhere Versorgungssicherheit für den Sensenschmiede-Betrieb. Doch die Zeit sollte das Konzept überholen – und was 2010 noch sinnvoll war, scheint heute nicht mehr 100-prozentig optimal: „Nun, nach dem neuen Ökostromgesetz wäre es natürlich besser gewesen, mit dem Ausbaugrad weiter ans Limit zu gehen, um die erzeugte Strommenge zu maximieren. Die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen haben sich in diesen 6 Jahren der Vorplanung geändert. Aber wir konnten am Ende unser Konzept aus verständlichen Gründen nicht noch einmal umstoßen und neu einreichen.“ Was die Stromnutzung angeht, hat man den Schwenk aber selbstredend vollzogen. Der erzeugte Strom wird an die ÖMAG verkauft. Nach Ablauf der vereinbarten Laufzeit der Volleinspeisung kann friktionslos in die Überschussversorgung gewechselt werden. Dafür wurden sämtliche Kabel verlegt und die elektrotechnische Infrastruktur eingerichtet.

Fotos: Schröckenfux

Projekte

Bis zum heutigen Tag verlangt die Fertigung von Schröckenfux-Sensen ein hohes Maß an handwerklichem Können.

Sensenfabrik mit großer Historie Es war das Jahr 1540, als in Roßleithen das Sensenwerk Franz de Paul Schröckenfux gegründet wurde. Das Vorhandensein eines Quellbachs, von Holz und Holzkohle für die Öfen, sowie die Nähe zur Eisenindustrie stellten ideale Voraussetzungen für die Sensenfertigung dar. Zu Beginn wurde das glühende Eisen mit Handhämmern geschlagen und geformt. Doch schon wenige Jahrzehnte nach der Firmengründung sollte die Erfindung des Schwanzhammers, eines wasserbetriebenen Hammers, die Herstellungsmethoden revolutionieren. Waren es anfänglich etwa 10 Sensen, die pro Tag hergestellt werden konnten, stieg die Stückzahl dank der neuen Hämmer bald auf das Zehnfache. Der rhythmische Schlag des Wasserhammers erzeugte zugleich ein ebenmäßigeres Sensenblatt als das zuvor manuell gefertigte. Dank neuer Herstellungsverfahren und verbesserter metallurgischer Methoden erfuhr die Sense aus Schröckenfux’scher Herstellung auch eine markante Qualitätssteigerung. Von nun an war von der „blauen Sense“ die Rede, die ihren Siegeszug durch ganz Europa antreten sollte. Der Standort in Roßleithen prosperierte, und wie in anderen traditionellen Sensengegenden kamen auch hier die „schwarzen Grafen“, wie man die „Hammerherren“ im 18. und 19. Jahrhundert auch nannte, zu großem Wohlstand. Um die Wende zum 20. Jahrhundert kam der Großteil der weltweit verwendeten Sensen aus Oberösterreich. Einer der klingendsten Namen unter den zahlreichen Sensenhersteller war und blieb die Firma Schröckenfux, der es auch immer wieder gelang durch geschickte Marktanpassung so manche Talsohle zu durchschreiten. Vor allem in der Sensenherstellung ist nach wie vor hohes handwerkliches Können gefragt. Nur so kann die bekannte Qualität der Schröckenfux-Sensen erhalten werden. Dabei bleibt jede einzelne Sense ein Unikat. In der Produktion von Schröckenfux kennt man rund 100 unterschiedliche Typen von Sensen, die sich in Bauform, Länge, Krümmung und Winkel unterscheiden. Die speziellen Formen sind zumeist das Resultat aus den Anforderungen, die Bewuchs, Bewuchsdichte, Bodenbeschaffenheit, aber auch kulturelle Elemente mit sich bringen. Die Sensen finden nach wie vor weltweit großen Anklang und genießen einen hervorragenden Ruf. Seit 1953 widmet sich das Unternehmen daneben auch der Erzeugung von Mähmesserklingen und kompletten Mähmessern. Rund acht Millionen Stück davon verlassen die Fabrik jährlich, um bei großen Mähdreschern und diversen Mähmaschinen eingesetzt zu werden. Sie sind mittlerweile der Hauptumsatzträger eines Unternehmens, das mit seiner knapp 500-jährigen Geschichte zu den ältesten Industrieunternehmen Österreichs zählt.

Beinah jedes Land, jede Region verlangt nach speziellen Sensenformen und -varianten.

Im 16. Jahrhundert wurde der sgn. "Schwanzhammer" erfunden. Der neuartige Wasserhammer führte die Sensenproduktion in das Industriezeitalter.

Dezember 2017

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Das Maschinengespann erreicht eine Engpassleistung von 420 kW.

Foto: zek

er AG, Hubert Wassertheurer. Ein wichtiges Detail im Zusammenhang mit den beiden Turbinen betrifft ihre Entleerung. Sie wurden dafür mit je einer elektrischen Absperrklappe ausgestattet. Dies erfüllt den Zweck, dass jene Turbine die gerade nicht im Betrieb ist, automatisch entleert wird. Würde das nicht geschehen, würde sich das Wasser in der Turbine durch das mitdrehende Laufrad immer mehr erhitzen, was wiederum unvermeidlich zu Schäden an der Turbine führen würde. LEITTECHNIK-TUNING MIT FEINGEFÜHL Speziell ist dabei nicht nur die Auslegung der Turbinen, sondern auch jene des Generators, der vom Linzer Traditionshersteller Hitzinger geliefert wurde. Vor allem die mechanische Berechnung für die Auslegung des Generators war laut Aussagen der erfahrenen Linzer Generatorenbauer die Knacknuss dabei. Konkret mussten eben alle Betriebszustände – Turbine links alleine, Turbine rechts alleine und beide zusammen – in die Kalkulation und Ausle-

gung miteinbezogen werden. Schließlich ergeben sich daraus die maßgeblichen Parameter für die Festigkeitsberechnung der Welle. Hinzu kommt noch eine speziell gewählte Lagerkonstruktion, wobei man konkret auf hochwertige Wälzlager setzte. Dabei musste schließlich berücksichtigt werden, dass die Axialkräfte auf Dauer in zwei Richtungen auftreten können, je nachdem welche Turbine gerade in Betrieb ist. Auch im Hinblick auf die leittechnische Ausführung brachte das Zwillings-Ensemble erhöhte Anforderungen mit sich. Auch in diesem Punkt hatten die Bauherren voll und ganz auf die Kompetenz der Troyer AG vertraut. Und dies zurecht, wie sich zeigen sollte. „Das E-Technik Team war mit dem Programmieren und Nachjustieren der Umschaltpunkte von der kleinen auf die größere Turbine und umgekehrt durchaus gefordert. Dieses leittechnische Tuning verlangt Fingerspitzengefühl. Es gilt, einerseits aus unserer großen Erfahrung heraus und anderseits aus den Aufzeichnungen aus dem SCADA-System die Zum Schutz blieben die Maschinen während der Montage noch in Folie verpackt.

Die beiden ungleichen Francis-Spiralen in der Fertigungshalle der Firma Troyer AG im Südtiroler Sterzing.

Dezember 2017

Foto: Grimmer

SELTENE ZWILLINGE IM KRAFTHAUS Technisch gesehen bietet das neue Kraftwerk mit seiner elektromaschinellen Ausrüstung durchaus eine Besonderheit: Auch wenn es sich nicht um eine neuartige Konfiguration handelt, so tauchen Zwillings-Francisturbinen in Neuprojekten höchst selten auf. Im Fall des neuen KW Kleinhammer stellte die Variante mit zwei ungleich großen Zwillings-Francisturbinen, die auf einer Welle mit einem Generator verbunden sind, die optimale Lösung dar. Thomas Grimmer: „Es handelt sich eben um einen sehr guten Kompromiss zwischen einem und zwei Maschinensätzen. Durch die klassische Aufteilung von ‚ein Drittel zu zwei Drittel‘ – bedingt durch die schwankenden Wassermengen in der Pießling - kann auch ein geringes Wasserdargebot noch sehr gut abgearbeitet werden. Und wir haben ein Einsparungspotenzial für den Betreiber, das vor allem darin liegt, dass man ja nur einen Generator und die dafür erforderliche E-Technik benötigt. Außerdem minimiert diese Konfiguration eventuelle Stehzeiten des Generators, die für die Lager auch suboptimal sind.“ Mit dem Design, Fertigung, Lieferung und Inbetriebsetzung wurde die für ihre hohe Qualität bekannte Südtiroler Wasserkraftspezialistin, Troyer AG, betraut. Das international agierende Familienunternehmen aus Sterzing überzeugte dabei nicht nur mit Ausführung, Design und Wirkungsgrad der gelieferten Turbinen, sondern wusste auch im Rahmen der Turbinenmontage ihr Knowhow unter Beweis zu stellen. „Für unser Montageteam war vor allem das Ausrichten der beiden Turbinen mit dem Generator die zentrale Herausforderung. Um ein Verziehen der Welle beim Aushärten des Betons zu vermeiden, wurde sehr sorgsam in drei Schritten betoniert – dazwischen wurde immer wieder nachjustiert. Das war durchaus aufwändig“, erinnert sich der Projektleiter der Firma Troy-

Projekte

HYDRO

Foto: Grimmer

Projekte

Foto: zek

Neue Wasserfassung mit Stauklappe und Stahlgleitschütz von GMT.

Fassungsbauwerk in der Bauphase im Frühling 2017.

bestmögliche Strategie zu wählen. Parallel zur bestmöglichen Ausnutzung der Wirkungsgrade ist es dabei auch Ziel, ein permanentes Hin- und Herschalten zu unterbinden“, erläutert Hubert Wassertheurer.

konnten wir erst Ende August den Betrieb aufnehmen“, erzählt Planer Thomas Grimmer und geht weiter ins Detail: „Durch diesen Ausfall mussten wir den Stahlwasserbau neu ausschreiben, waren gezwungen, die Wehr neu zu planen und sämtlichen stahlwasserbaulichen Details wieder mit der Firma Troyer AG abzuklären. Auf gut Deutsch: Wir waren wieder bei Null.“ Besonders lobend erwähnt der verantwortliche Planer daher die Firma GMT Wintersteller, die innerhalb von 14 Tagen bereit war, das vakante Los des Stahlwasserbauers zu erfüllen und im Eilzugstempo das Kraftwerk auszurüsten. „Ohne die Firma GMT, die sehr pragmatisch und unkompliziert eingesprungen ist, hätten wir tatsächlich ein Riesen-Problem gehabt. Sie hat in der gegebenen kurzen Zeit eine sehr gute Arbeit abgeliefert.“ Der Stahlwasserbau-Spezialist aus dem Salzburger Kuchl

STAHLWASSERBAUER DRINGEND GESUCHT Vor den erfolgreichen Montage- und Inbetriebsetzungsarbeiten lag allerdings ein knappes Jahr Bauzeit, das das Projekt den Beteiligten abverlangte. „Grundsätzlich ist der Bauverlauf ja sehr gut gegangen, allerdings hatten wir uns zum Ziel gesetzt, im Frühjahr dieses Jahres den Betrieb aufzunehmen, nachdem der Baustart im September letzten Jahres erfolgt ist. Doch das hat leider nicht geklappt, was zu einem Gutteil einem nicht vorhersehbaren Ausfall eines Unternehmens zuzuschreiben war, an das der gesamte Stahlwasserbau vergeben worden war. Somit

lieferte nicht nur die 7 m breite Stauklappe, ein Doppelschütz, die dazugehörige Hydraulik-Einrichtung und weitere stahlwasserbauliche Elemente. Außerdem war GMT für den Feinrechen und die dazugehörige Rechenreinigungsmaschine verantwortlich. Dabei handelt es sich um eine vollautomatische, robuste Teleskop-RRM, die GMT auf diese Weise bereits an zahlreichen anderen Kleinkraftwerken realisierte hatte. AUF MASSIVEM FELS GEBAUT Die ursprüngliche Wehranlage des alten Kraftwerks Kleinhammer war als hölzernes Streichwehr ausgeführt, das seit Jahrhunderten an diesem Standort existierte. Seinen Zustand konnte man zuletzt mit „baufällig“ und „nicht mehr zeitgemäß“ am besten beschreiben, wie Thomas Grimmer betont. Sie wurde bereits im Herbst 2016 abgerissen und rück-

Technische Daten l

Netto-Fallhöhe: 20,6 m

• Turbinen: Francis-Doppelturbine (2 St.)

Fabrikat: Troyer AG

• T1: Schluckvermögen: 0,8 m3/s

Leistung: 147 kW

T2: Schluckvermögen: 1,6 m3/s

•

Leistung: 294 kW

• Engpassleistung: 420 kW

Drehzahl: 750 Upm

• Generator: 3-Phasen-Synchron Generator

Fabrikat: Hitzinger

• Nennleistung: 600 kVA

Nennstrom: 866 A

• Stauklappe: b=7,0 m

Schütze: b=1,5 m

• Stahlwasserbau: GMT Wintersteller GmbH

RRM: Teleskoparm-RRM

• Druckrohrleitung: L=280 m

Material: GfK (FLOWTITE)

• Lieferant: Etertec

Durchmesser: DN1300

• Planung: DI Thomas Grimmer

Inbetriebnahme: August 2017

• Regelarbeitsvermögen: 2 GWh

Die neue Teleskop-Rechenreinigungsmaschine wurde ebenfalls vom Salzburger Stahlwasserbauspezialisten GMT geliefert.

Foto: zek

• Ausbauwassermenge: 2,4 m3/s

Dezember 2017

HYDRO

Fotos: Grimmer

Projekte

Mit der GfK-Rohrleitung wurden zahlreiche weitere Leitungen mitverlegt. (li) Errichtung der Rohrbrücke. (mi) Die selbsttragenden Stahl-Rohrbrücken sind 25 bzw. 30 m lang. (re)

Das Maschinenhaus im Rohbau-Zustand. (li) Erste Bauarbeiten in der Pießling. Die alte Wehranlage ist abgerissen. (mi)

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gebaut. An in etwa gleicher Stelle wurde nun die neue Wehranlage mit einer stählernen Stauklappe und Grundablass-Schütze errichtet. Obwohl ursprünglich geplant, konnte von einer Fischaufstiegshilfe am Fassungsstandort wieder Abstand genommen werden. „Aufgrund der beengten Platzverhältnisse hatten wir einen Vertical-Slot-Fischpass geplant. Dieser wurde aber vom Naturschutz aus landschaftsästhetischen Gründen gestrichen“, so der Planer. Als sehr günstige Voraussetzung für den Bau des neuen Querbauwerks stellte sich der Untergrund heraus, der aus massivem Fels besteht. Damit ist das Fassungsbauwerk bombensicher gegründet, und zugleich entstand in der anschließenden Restwasserstrecke eine äs-

Der Doppelschütz regelt nicht nur die Dotierwasserabgabe, sondern dient darüber hinaus auch als Grundablass.

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thetisch ansprechende, kurze Kataraktstrecke. Die dynamisch zu dotierende Restwassermenge im Ausmaß von 20 Prozent des zufließenden Wassers wird über den GMT-Doppelschütz – einem Stahlgleitschütz - geregelt, der zugleich als Grundablass fungiert. Die Stauklappe direkt daneben arbeitet vollautomatisch, sie wird von einem Hydraulikzylinder angetrieben. Über die Steuerung der Stauklappe wird die Stauhöhe konstant am vorgesehenen Niveau gehalten. KLUGE BAULOGISTIK UNABDINGBAR Als durchaus anspruchsvoll in der Umsetzung beschreibt der Planer die Errichtung der 280 m langen Druckrohrleitung, die schnurgerade durch das Firmenareal verlegt werden

Die Verteilrohrleitung ist bereits angeschlossen. (re)

konnte. Einerseits hatte das Bauteam mit einer Menge von bestehenden Einbauten zu kämpfen, anderseits war für die Verlegung eine kluge und effiziente Baulogistik unabdingbar. Schließlich musste der Werksverkehr zeitgleich dazu stets aufrecht erhalten bleiben. „In der Künette wurde eine Vielzahl an anderen Versorgungsleitungen mitverlegt, wie etwa eine neue Trinkwasserleitung, eine Ortsstromnetzleitung, ein 30 kV-Hochspannungskabel, eine Stromleitung für die Versorgung der Wehranlage sowie mehrere Lichtwellenleitungen. In dieser Hinsicht hat die Leitung der Firma Schröckenfux einmal mehr Weitblick bewiesen, indem man die Gelegenheit nutzte, um sämtliche Gewerke und Betriebsstätten nun mit Glasfaserkabel zu vernetzen und sie damit bereit für die digitale Zukunft machte“, sagt Thomas Grimmer. Bei der Wahl der Rohre setzte man auf GfK-Rohre vom Typ FLOWTITE, die vom österreichischen Rohrspezialisten Etertec geliefert wurden. Die Rohre mit einem Durchmesser von DN1300 wurden in den Druckklassen PN3, PN6 und PN10 eingesetzt. Sie konnten ohne Hoch- oder Tiefpunkt erfolgreich verlegt werden. Der Trassenverlauf sah dabei zweimal die Querung der Pießling vor. Dies wurde in Form von selbsttragenden stählernen Rohrbrücken in den Längen von 25 m bzw. 30 m umgesetzt. Diese Stahlrohre stammen ebenfalls vom Rohrspezialisten Etertec aus Klausen-Leopoldsdorf.

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Auch in Sachen Steuerungs- und Leittechnik konnte die Firma Troyer AG ihr großes Know-how ausspielen.

20 MAL MEHR LEISTUNG Das neue Krafthaus wurde in architektonisch ansprechender Form am unteren Ende des Firmenareals errichtet. Die nüchterne kubische Bauform korrespondiert dabei mit der auffälligen blauen Industriehalle der Firma Schröckenfux. In dieser Halle ist neben der Mähmesser- und Mähmesserklingenfertigung auch die Tochterfirma FUX-Maschinenbau, die Sondermaschinen für die Fensterindustrie herstellt, untergebracht. Im Inneren des Krafthauses ist die besagte Maschinengruppe, bestehend aus den beiden Zwillings-Francisturbinen und dem Generator, installiert, die in Summe auf die Ausbauwassermenge von 2,4 m3/s ausgelegt ist. Während die größere der beiden Maschinen ein Schluckvermögen von 1,6 m3/s aufweist, verarbeitet die kleinere bis zu 0,8 m3/s. Zusammen erreichen sie dabei eine Engpassleistung von 420 kW. Noch einmal zum Vergleich: Die Altanlage lieferte zuletzt gerade noch 15 – 20 kW. Das abgearbeitete Triebwasser wird nach Verlassen der Saugrohre in einen

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Das Oberlieger-Kraftwerk Waldhammer ist ebenfalls in die Jahre gekommen. Derzeit wird geprüft, ob hier eine nächste Revitalisierung in Frage kommt.

rund 35 m langen Unterwasserkanal geführt, ehe es wieder in die Pießling fließt. MEHR STROM ALS VERBRAUCHT WIRD Trotz des mühsamen Behördenmarathons im Vorfeld können die Verantwortlichen heute ein positives Resümee unter das Projekt ziehen. Vor allem die gute Kommunikation zwischen allen Beteiligten sei ein wichtiger Bestandteil für den Erfolg am Ende gewesen, meint Thomas Grimmer, der dabei nicht nur die gute Zusammenarbeit mit den beiden Betreibern der Wasserkraftwerk Kleinhammer GmbH, sowie dem Geschäftsführer Mag. Dietmar Baudinger unterstreicht, sondern auch auf einen Namen nicht vergisst, ohne den das Projekt kaum möglich gewesen wäre: „Hubert Humpl, der langjährige Betriebsleiter hier und ehemalige Bürgermeister von Rossleiten, war der ursprüngliche Motor des Bauvorhabens. Er hatte die Ursprungsidee, lieferte immer wieder gute Anregungen und war vom Anfang bis zum Ende eingebunden. Auch ihm

gebührt Dank und Anerkennung“, sagt Thomas Grimmer. Seit Ende August liefert das neue Kraftwerk Kleinhammer nun sauberen Strom aus der Pießling. Im Regeljahr werden es rund 2 Mio. kWh sein. Gemeinsam mit der alten Oberlieger-Anlage KW Waldhammer kommt man auf rund 4,2 – 4,4 GWh im Jahr. Demgegenüber steht ein Gesamtverbrauch aller Gewerke und Betriebsstätten am Areal von rund 3 GWh. Rein rechnerisch wird somit bereits mehr Strom erzeugt, als verbraucht wird. Damit wurde ein klar definiertes Projektziel erreicht, auch wenn dieser Tage der selbst erzeugte Strom im KW Kleinhammer noch nicht selbst genutzt, sondern eingespeist wird. Und dies ist möglicherweise nicht das Ende der Fahnenstange: Schließlich gäbe es im doch schon etwas betagten Oberlieger-Kraftwerk auch noch ein erkleckliches Potenzial zu heben. Doch bis eine wirtschaftliche Darstellung nicht gesichert ist, bleibt das wohl noch Zukunftsmusik.

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Oberwasserperspektive auf die Wehranlage des neuen Kraftwerks Simelemoos im Obersimmental.

SIMMENTALER KRAFTWERK SIMELEMOOS STELLT EFFEKTIVE STROMPRODUKTION UNTER BEWEIS Um die 600.000 kWh Strom hat das neue Kraftwerk Simelemoos in der Gemeinde St. Stephan seit der Inbetriebnahme vor wenigen Monaten bereits produziert. Nach einer Bauphase von rund 1,5 Jahren wurde die doppelt-regulierte Kaplan-Turbine des Wasserkraftspezialisten Jank GmbH im Mai 2017 erstmals in Betrieb genommen. Dank 9,5 m³/s Ausbauwassermenge und einem Gefälle von fast 4 m schafft die Turbine österreichischer Provenienz eine Maximalleistung von 331 kW. Zusätzlich lieferte Jank als Komplettanbieter den Stahlwasserbau für die Wehranlage und die elektround leittechnische Kraftwerksausstattung. Weil sich Zentrale und Wasserfassung unmittelbar an der Bahntrasse der Montreux-Berner Oberland-Bahn befinden, waren für die Herstellung der Gleisunterquerungen höchste Sicherheitsstandards und beträchtlicher Bauaufwand unumgänglich. Fernando M. Binder, Anlagenbetreiber und Bauingenieur mit eigenem Planungsbüro in Generalunion, zeigt sich mit dem Ergebnis des fast abgeschlossenen Projekts sehr zufrieden.

ie Nutzung der Wasserkraft hat am Standort des Anlagenneubaus im Obersimmental eine lange Tradition. Bereits seit 1905 diente im Ortsteil Moos ein Wasserkraftwerk an der Simme zum mechanischen Antrieb eines Sägewerks. Die Altanlage sollte später zwar für den elektrischen Betrieb umgerüstet werden, technische Mängel erforderten jedoch kurz nach der Jahrtausendwende die endgültige Stilllegung.

2009 allerdings wurde Fernando M. Binder auf den Standort am Gelände des noch immer bestehenden Sägebetriebs aufmerksam. Der Geschäftsführer des Ingenieursbüro fmb-ingenieure.ch gmbh aus Zug übernahm in weiterer Folge die Wasserrechte vom Vorbesitzer, dem Holzwerk Rieder, und plante die Errichtung eines neuen Eigenkraftwerks. Das grundsätzliche Anlagenkonzept sah vor, die Simme an einer neuen Wehranlage auszu-

leiten und durch einen unterirdischen Niederdruckkanal zur Stromproduktion in die ebenfalls neue Zentrale zu führen. GENEHMIGUNG NIMMT 4 JAHRE IN ANSPRUCH „Obwohl 2010 bereits das Baugesuch für den Neubau eingereicht war, dauerte es rund vier Jahre bis die endgültige Genehmigung erteilt wurde. In diesem Zeitraum wurde das Projekt weiter entwickelt und entsprechen-

fmb-ingenieure.ch gmbh Ingenieurbüro für Tief-, Wasser- und Kraftwerksbau

Mühlegasse 18, CH-6340 Baar Tel.: +41 41 761 68 38 Fax: +41 41 761 68 39 Mail: info@fmb-ingenieure.ch

Trinkwasserkraftwerk Egg, Krummenau

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Kraftwerk am Ijentalerbach, Nesslau

Wir setzen uns für erneuerbare Energie aus einheimischer Wasserkraft ein

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Betreiber Fernando M. Binder führte mit seinem Ingenieurbüro die Generalplanung des Eigenkraftwerks durch.

maschine mit Hydraulikantrieb und Pegel regelung. Natürlich musste am neuen Wehr auch eine Durchgangsmöglichkeit für die tierischen Bewohner der Simme geschaffen werden. „Dazu wurde ein technischer Fischaufstieg in Form eines ‚Vertical- SlotPass‘ angelegt. Mit dieser Variante können die Fische das Gefälle mühelos überwinden, zudem wurde das begrenzte Platzangebot an der Wehranlage mit dieser Variante optimal genutzt“, erklärt Binder. BAUSTART IM HERBST 2015 Mit der Herstellung von Wasserhaltungsmaßnahmen bei der Wasserfassung und dem Ausleitungsbauwerk der Zentrale begann im September 2015 die Umsetzungsphase. Die neue Wehranlage entstand dabei fast an gleicher Stelle, nur rund 10 m abseits vom alten Standort. Für eine trockene Baugrube sorgte

die Umleitung der Simme durch das alte Wehr. Das Turbinenhaus hingegen sollte an deutlich vorgelagerter Position im Bereich der Holzlagerstätte entstehen. Bei der Ausleitungsstrecke entschied sich Binder für eine Ausführung als betonierter Niederdruckkanal mit einer Länge von rund 350 m. Bereits im Oktober wurde mit diesem Bauabschnitt begonnen, um das Wasser schlussendlich parallel zur Bahntrasse in die Zentrale leiten zu können. Die Herstellung der in Elementbauweise gefertigten Betonteile des Druckkanals erfolgte direkt auf der Baustelle. TAG- UND NACHTEINSATZ Im Frühjahr 2016 wurde rund ein Jahr vor der erstmaligen Inbetriebnahme die größte Projektherausforderung erfolgreich bewältigt. Anfang April konnten an der Wehranlage und Foto: zek

WEHRKLAPPE MIT VERLÄNGERUNGSOPTION An der Wehranlage sorgt eine 11 m breite und fast 2 m hohe Wehrklappe zum Aufstauen der Simme. Bewegt wird die massive Stauklappe mit einem auf der orographisch rechten Flussseite montierten Hydraulikzylinder. Bei der Klappe handelt es sich laut Jank-Konstruktionsleiter Siegi Jank um eine Sonderausführung, die sich im Bedarfsfall um mehrere Meter verlängern lässt. Weil die Simme im Bereich der Wehranlage für den Hochwasserschutz sehr wahrscheinlich in den kommenden Jahren verbreitert werden soll, wurden bereits im Vorfeld entsprechende Vorkehrungen beim Stahlwasserbau getroffen. Ein Horizontalrechen sorgt beim Einlauf für den notwendigen Fischschutz und hält die Ausleitungsstrecke frei von Treibgut und feinem Geschwemmsel. Zum Reinigen des Schutzrechens dient eine robuste vollautomatische Rechenreinigungs-

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de behördliche Beanstandungen oder Einsprachen vom WWF bearbeitet und abgeklärt. Dabei erforderte die notwendige Unterquerung einer Bahntrasse der Montreux-Berner Oberland-Bahn (MOB) mit dem Ausleitungs- und Unterwasserkanal zeit intensive separate Verhandlungen mit den Bahnbetreibern. 2014 wurde schließlich die finale Bewilligung erteilt, die tatsächlichen Bauarbeiten starteten im Herbst des darauf folgenden Jahres“, berichtet Binder. Den Zuschlag für den gesamten Stahlwasserbau sowie die elektromechanische Ausstattung erhielt der österreichische Kleinwasserkraftspezialist Jank GmbH. Die Hoch- und Tiefbauarbeiten wurden von der lokalen Banholzer Bau AG und der Walo Bertschinger AG abschnittweise gemeinsam ausgeführt.

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 9,5 m3/s • Bruttofallhöhe: 3,97 m • Druckleitung: Beton, ca. 350 m • Turbine: Kaplan, doppelt-reguliert • Engpassleistung: 331 kW • Drehzahl: 214 U/min • Hersteller: Jank GmbH • Generator: Synchron • Nennscheinleistung: 420 kVA • Spannung: 400 V • Hersteller: Hitzinger • Jahresarbeit: ca. 1.500.000 kWh

Die doppelt-regulierte Kaplan-Turbine der Jank GmbH schafft bei vollem Zufluss eine Engpassleistung von 331 kW.

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Nachteinsatz bei der Herstellung der Bahnunterquerung im April 2016.

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Weil sehr wahrscheinlich eine Verbreiterung der Wehranlage aus Gründen des Hochwasserschutzes in den kommenden Jahren anstehen wird, wurde schon bei der Konstruktion für eine künftige Verlängerungsoption des Bauteils gesorgt.

am Auslauf der Zentrale während eines einzigen Wochenendes die sowohl bautechnisch als auch logistisch hoch anspruchsvolle Unterquerungen der Bahntrasse fertig gestellt werden. Nachdem am Freitagabend der Schienenverkehr eingestellt wurde, startete mit dem Abtragen des Gleiskörpers am Zentralenstandort ein 48 Stunden dauernder Einsatz im Schichtbetrieb. Bereits am darauf folgenden Morgen konnten die fast 50 t schweren Wasserführungselemente und der Brückentrog mittels Schwerlastkränen eingesetzt werden. Zeitgleich wurde bereits an der Wasserfassung die Baugrube ausgehoben, um bis Sonntagmorgen die zweite, in ebenso massiver Bauweise ausgeführte Unterquerung, herzustellen. Montagmorgen konnte dank einer perfekt abgestimmten Umsetzung die MOB den Bahnbetrieb in gewohnter Weise wieder aufnehmen. Das Gros der Hoch- und Tiefbauarbeiten war bis Ende des Vorjahres abgeschlossen, noch im Dezember wurden Turbine und Ge-

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Entwicklung, Fertigung und Ausführung auf höchstem Niveau

www.jank.net 26

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Turbinenbau Stahlwasserbau Automation

nerator geliefert. Die Montage der hydroelektrischen Technik folgte im Frühling 2017. EFFEKTIVES KOMPLETTPAKET Beim Bau der Kraftwerkszentrale wurde bewusst auf die Anschaffung eines fixen Lastenkrans verzichtet. Stattdessen entschied man sich für die praktikable Ausführung einer teilweise abnehmbaren Dachkonstruktion in Kombination mit einem hohen Einfahrtstor auf der Frontseite des Gebäudes. Beim Einheben des fast 11 t schweren Generators ergaben sich somit optimale Sichtbedingungen zur Bedienung des Autokrans – dies gilt natürlich auch für den Ausbau bei etwaigen Wartungsarbeiten am Maschinensatz. Insgesamt stehen dem Kraftwerk Simelemoos 9,5 m³/s an Ausbauwassermenge sowie ein Nettogefälle von fast 4 m zur Stromproduktion zur Verfügung. Für die effektive Verwertung dieses beträchtlichen Energiepotentials stellte Jank ein bewährtes elektromechanisches Komplettpaket bereit. Bei vollem Wasserdargebot erreicht die doppelt-regulierte, bei 214 U/min drehende Kaplan-Turbine eine Maximalleistung von 331 kW. Die Energieumwandlung übernimmt ein direkt in vertikaler Richtung mit der Turbinenwelle gekoppelter Synchron-Generator der Marke Hitzinger. Dieser dreht mit der exakt gleichen Drehzahl wie die Turbine und erreicht eine Nennscheinleistung von 420 kVA sowie eine Nennspannung von 400 V. INBETRIEBNAHME IM FRÜHJAHR 2017 Wegen der direkten Nähe zur Gleisanlage mussten im elektrotechnischen Bereich spezielle Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden. „Die Bahn arbeitet mit 900 V Gleichstrom, das Kraftwerk hingegen erzeugt 400 V Wechselstrom. Zudem wurde bei der Armierung der Zentrale auch eine Menge Eisen verbaut. Um einen gefährlichen Rücklauf des Bahnstroms über das Kraftwerk auszuschließen, wurde eine Schutzeinrichtung der Schweizer Petroplan AG installiert. Das Unternehmen hat große Erfahrung im Bereich von Kriechströmen und hat ein optimales Schutzstromkonzept für den Neubau geliefert“, führt Binder aus. Stromproduktion und Anlagenbetrieb erfolgen dem Stand der Zeit entsprechend komplett vollautomatisch, zur Steuerung der Stromproduktion kommt die selbst entwickelte Software JaPPOS (Jank Power Plant Operating System) zum Einsatz. Durch Onlineanbindung bietet die Steuerung umfangreiche Fernwirk- und Kontrollmöglichkeiten über das Internet. Anlagenbesitzer Binder zeigte sich Ende Oktober beim Gespräch vor Ort sehr zufrieden mit dem Projektverlauf: „Seit der Inbetriebnahme im Mai 2017 konnte bereits um die 600.000 kWh Strom erzeugt werden, ein gutes Ergebnis wie ich finde“. Im Regeljahr kann das neue Simmentaler Kraftwerk sogar um die 1,5 Millionen kWh Ökoenergie produzieren, welche zur Gänze ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird.

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Nach 116 Jahren Laufzeit wurde das alte Kraftwerk Gurtnellen vom Netz genommen. Nun wurde es mit neuer, moderner Wasserkrafttechnik ausgerüstet und liefert seit August dieses Jahres wieder Strom ans Netz - und dies um mehr als 20 % effektiver.

KRAFTWERK GURTNELLEN NIMMT DEN PROBEBETRIEB AUF Nach insgesamt 8 Jahren Planung und einer Bauzeit von knapp 2 Jahren war im August dieses Jahres der große Meilenstein erreicht: Das umfassend ausgebaute und erneuerte Kraftwerk Gurtnellen im Schweizer Kanton Uri wurde erstmalig mit dem Netz synchronisiert und lieferte Strom. Für den Altdorfer Energieversorger EWA – Elektrizitätswerk Altdorf AG – ein ganz besonderes Ereignis: Schließlich wurde dem Ausbauprojekt des über 115-jährigen Kraftwerks der größte Stellenwert unter sämtlichen Kraftwerksprojekten der vergangenen Jahre eingeräumt. Und das Ziel, die Stromproduktion um ein Fünftel zu steigern, konnte klar erreicht werden. So viel lässt sich bereits aus den ersten Wochen Probebetrieb ableiten.

eit 1925 betreibt die EWA das Traditionskraftwerk Gurtnellen, das im Jahr 1900 seinen Betrieb aufgenommen hatte. Für den Urner Energieversorger eine Ökostromanlage mit hohem Stellenwert, der allerdings über lange Zeit ein Manko anhaftete: Der Ausbaugrad war suboptimal. Im Durchschnittsjahr floss an mehr als 100 Tagen Überwasser ungenutzt über die Wehranlage. Dieses Manko im Rahmen eines umfassenden Erweiterungs- und Erneuerungsprojektes zu beheben, war das zentrale Ziel, mit dem die Verantwortlichen der EWA bereits 2008 an das Vorprojekt herangingen. Es sollte rund 8 Jahre an Planungen und Verhandlungen im Vorfeld in Anspruch nehmen, ehe das Traditionskraftwerk am 11. Juni 2016 außer Betrieb gesetzt wurde und die ersten Bagger in Gurtnellen auffahren durften.

EINBEZUG ALLER STAKEHOLDER Entscheidend für den letztlichen Projekterfolg war, dass es den Verantwortlichen gelang, alle Beteiligten von Anfang an ins Boot zu holen und sie von der Sinnhaftigkeit des Projektes zu überzeugen. „Der Einbezug aller Stakeholder, insbesondere der Umweltverbände, war ein zentrales Anliegen. Gerade in diesem Fall konnten wir einmal mehr unter Beweis stellen, dass unsere Projekte ein professionelles Stakeholder-Management auszeichnet“, erzählt Werner Jauch, Vorsitzender der Geschäftsleitung von EWA und zugleich der Verwaltungsratspräsident der KW Gurtnellen AG, an der neben der EWA als Hauptanteilseigner die Korporation Uri mit 30 Prozent beteiligt ist. Er betont, dass die Verhandlungen im Vorfeld eine große Herausforderung darstellten. Wären sie gescheitert, wäre das ganze Projekt gescheitert.

AUFWÄNDIGE VERHANDLUNGEN Die Basis für die Konzessionsvergabe bildete die bereits in der frühen Verhandlungsphase getroffene Vereinbarung mit der Korporation Uri, wonach diese neben einer 30-prozentigen Beteiligung an der KW Gurtnellen AG und einem Verwaltungsratssitz auch einer einmaligen Heimfallverzichtsentschädigung zustimmte. Gerade letzteres kommt in der Schweiz selten vor. Das zweistufige UVP-Verfahren, in das aufgrund der Größenordnung auch der Bund eingebunden war, stellte ebenfalls große Anforderungen an die Projektwerber. Während sich die erste Stufe des UVP-Verfahrens auf gewässerökologische und landschaftsästhetische Themen fokussierte, wurden in Stufe zwei sämtliche bautechnischen Agenden behandelt. Es fand seinen positiven Abschluss im August 2015. Parallel dazu wurde das Projekt auch auf einer Dezember 2017

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Mit einem Durchmesser von DN800 beträgt die lichte Weite der neuen Rohrleitung um ein Drittel mehr als die alte.

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Speziell die Verlegung der 1.740 m langen Stahldruckleitung gestaltete sich aufwändig und sehr anspruchsvoll.

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Die Steilheit des Geländes und die eingeschränkte Zugänglichkeit zur Rohrtrasse verlangte den Bauteams alles ab.

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MEHR OPTIONEN AN DER FASSUNG Was das Grundkonzept der alten Wasserfassung Gorneren angeht, so wurden große Teile beibehalten. In erster Linie ging es darum, das Fassungsbauwerk an die gestiegene Konzessionswassermenge anzupassen. Es wurde ein neuer Grundablass integriert, der Einlauf vergrößert, strömungstechnische Anpassungen vorgenommen und eine neue Steuerungstechnik implementiert. War das Querbauwerk zuvor nur mit einem Grundablass-Schütz ausgerüstet, hat man nun deren zwei zur Verfügung. Auch die Entsanderkammer ist im Gegensatz zu früher nun zweigeteilt und ermöglicht damit das Spülen einer Kammer im laufenden Betrieb. Gleiches gilt auch für den Entkieserbereich, den man ebenfalls separat spülen kann. Ganz neu wurde etwa die Gewichtsstaumauer errichtet. „Mit der neuen Ausrüstung der Wasserfassung Gorne-

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SCHWIERIGE DRUCKROHR-VERLEGUNG In weiterer Folge sollte sich aber nicht nur der Behördenweg aufwändig gestalten. Auch die bauliche Umsetzung hatte es in sich. Vor allen Dingen die Erneuerung der Druckrohrleitung sollte mit einigen Herausforderungen aufwarten. Dazu der Projektleiter, Manfred Walker: „Die unterirdische Verlegung der Druckrohrleitung war wirklich sehr anspruchsvoll. Das Bauteam ist auf deutlich mehr Fels im Untergrund gestoßen als erwartet. Hinzu kamen die Steilheit des Hanges und teilweise sehr beengte Platzverhältnisse.“ Als unabdingbare Hilfestellung für die Verlegearbeiten wurde eine 5-Tonnen-Materialseilbahn installiert, die ab Juni 2016 zur Verfügung stand. Außerdem wurden zu diesem Zweck Schreitbagger eingesetzt, die dabei ständig seilgesichert waren. „Im Gespräch mit dem Baumeister wurde mir versichert, dass wir hier einige der besten Schreitbagger-Fahrer der ganzen Schweiz im

Einsatz hatten. Die haben ihre Sache wirklich sehr gut gemacht“, meint Werner Jauch. Die Tücken im obersten Trassenabschnitt führten zwar dazu, dass man sich einen kleinen Rückstand im Zeitplan einhandelte, doch dieser konnte im Laufe der Zeit wieder kompensiert werden. Grundsätzlich wurde die Druckrohrleitung größtenteils entlang der Trasse der alten Rohrleitung verlegt. Es handelt sich erneut um eine Stahlrohrleitung, diese weist aber mit DN800 einen deutlich größeren Durchmesser und entsprechend mehr Durchflussvolumen auf.

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anderen Ebene verhandelt – und zwar im Rahmen des SNEE – dem Schutz-Nutzungskonzept Erneuerbare Energien im Kanton Uri. Dabei handelt es sich um ein Instrument zur Umsetzung der Gesamtenergiestrategie, wobei die Förderung der Nutzung der lokalen Ressourcen für die Stromnutzung unter Rücksichtnahme auf maßgebliche Schutzaspekte erfolgt. All das unterstreicht den grundsätzlichen Charakter eines Projektes, das auf ein Höchstmaß an Umweltfreundlichkeit ausgerichtet ist.

Einige der besten Schreitbaggerfahrer der Schweiz stellten ihr Können in Gurtnellen unter Beweis.

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Anschluss der Verteilrohrleitung. Wie einige andere Bauteile wurde auch diese im Vorfeld strömungstechnisch optimiert.

Eine neue, leistungsstarke Materialseilbahn sollte den Material- und Maschinentransport im Gelände massiv erleichtern.

ren, speziell dank der beiden GrundablassSchützen, stehen uns als Betreiber heute deutlich mehr Optionen im Kraftwerksbetrieb zur Verfügung. Im Vergleich dazu waren unsere Steuerungsmöglichkeiten davor doch ziemlich rudimentär“, erklärt Werner Jauch.

DURCH EIN NADELÖHR ZUR ZENTRALE Zu einer ganz speziellen Herausforderung wurde die Anlieferung der Maschinen zum Zentralengebäude. Grund dafür war das geringe lichte Maß der Bahnunterführung, der einzigen Zufahrtsmöglichkeit, die für die großen Maschinen zu einem echten Nadelöhr werden sollte. „Das entpuppte sich wirklich als heikle Angelegenheit. Trotz eines Spezialtransporters erforderte es viel Erfahrung und Fingerspitzengefühl, die großen Maschi-

nen durch die Bahnunterführung zu transportieren“, erzählt Manfred Walker. Im Spätherbst 2016 wurden die statischen Stabilisierungsmaßnahmen und die Innenwandsicherung in der Kraftwerkszentrale abgeschlossen. Im Anschluss daran konnte die neue 20-Tonnen-Krananlage installiert werden, die erforderlich ist, um die schweren Maschinen an deren Bestimmungsort zu befördern. Anfang 2017 wurden nun die beiden Gehäuse für die Turbinen angeliefert, eingehoben und danach einbetoniert. Wenig später konnte die Montage von Generatoren und Maschinentransformatoren erfolgen. Die Arbeiten waren zu diesem Zeitpunkt bereits voll im Plan. MIT NEUER LEITTECHNIK IN NÄCHSTE ÄRA Vollständig erneuert wurden auch die E-Technik und die Steuerungs- bzw. Leittechnik der Anlage. Mit diesem Auftrag wurde der Schweizer Branchenspezialist Rittmeyer betraut, dessen österreichische Niederlassung für die Abwicklung verantwortlich zeichnete. Konkret betraf dies die Wasserfassungssteue-

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STRÖMUNGSTECHNISCH OPTIMIERT Ein wichtiger Punkt im Hinblick auf die Effizienzsteigerung betraf das Thema strömungstechnische Optimierungen, die sich vom Einlaufbereich an der Wasserfassung bis hinunter zum Krafthaus erstreckten. So wurden etwa das Verteilrohr, aber auch die Turbinenzuläufe nach strömungstechnischen Kriterien ausgelegt und designt. Im denkmalgeschützten Maschinenhaus, dessen historische Substanz an der Außenhülle nicht beeinträchtigt werden durfte, wurde der Boden abgesenkt, um die erforderlichen Voraussetzungen für die beiden neuen Turbinen zu schaffen. Entsprechend wurde natürlich auch das Niveau des Unterwasserkanals tiefergelegt. Waren früher noch zwei horizontale Maschinen, beide Baujahr 1942, im Einsatz,

wurden nun zwei bau- und leistungsgleiche vertikale Turbinen installiert. Konkret handelt es sich um zwei je 4-düsige Pelton-Turbinen vom Fabrikat Kochendörfer mit einer Ausbauleistung von jeweils 5 MW, die über eine direkt gekuppelte Welle je einen Synchrongenerator mit 5.900 kVA antreiben. „Wir konnten die Maschinen mangels voller Ausbauwassermenge noch nicht unter Volllast testen, sie wurden im Probebetrieb aber bereits auf Herz und Nieren geprüft. Die Teillastwirkungsgrade sehen sehr gut aus“, resümiert der Präsident der Betriebsgesellschaft.

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Fotos: Porr

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Für den Einbau der beiden neuen MaschiEinsatz der Vortriebsmaschine nensätze wurde der Hallenbodenimim ZenBohr- und Sicherungsbetrieb. tralengebäude um 2 Meter abgesenkt.

Montage der Ringleitung der beiden 4-düsigen Peltonturbinen aus dem Hause Kochendörfer.

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Grafik: Rittmeyer

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rung inklusive Steuerung der Rechenreinigung und der neuen Drosselkappe, die Maschinensteuerung, die Turbinenregler, die Synchronisierung, den elektrischen Schutz, den Netzentkopplungssschutz, die 400 VAC Niederspannungsverteilung, die Wasserhaushaltsregelung, moderne Touch-Panel für die lokale Bedienung an der Wasserfassung und im Krafthaus sowie eine zuverlässige Druckleitungsüberwachung mittels zweier Controller. Hinzu kamen noch die bewährten Prozessstationen aus dem Hause Rittmeyer, sowie ein modernes Bussystem, das über eine neue Lichtwellenleitung die Kopplung mit der Wasserfassung sicherstellt. Natürlich wurde das ganze Steuerungssystem auch in das übergeordnete Leitsystem der EWA mit der Leitwarte in Altdorf eingebunden. „Heute ist die Anlage zur Gänze auf wärterlosen Betrieb ausgelegt und vollständig fernsteuerbar. Zusätz-

Außenansicht des 117 Jahre alten, denkmalgeschützen Zentralengebäudes.

lich verfügt sie über Spannungs- und Blindstromregulierung, Eigenschaften, die das alte Kraftwerk noch nicht vorweisen konnte“, sagt Werner Jauch. Darüber hinaus erfasst das neue Leitsystem wesentlich mehr Anlagenparameter als zuvor. Die zahlreichen Datenpunkte werden dabei in übersichtlicher und bedienerfreundlicher Form in der ebenfalls von Rittmeyer gelieferten Prozessvisualisierung dargestellt. Das neue Leitsystem bildet eine zentrale Grundlage dafür, dass das Kraftwerk Gurtnellen heute auch zu den modernsten Anlagen des Urner Energieversorgers zählt. HANDSCHRIFT DER BETREIBER Besonders stolz ist der Betreiber darauf, dass auch dieses Kraftwerksprojekt die Handschrift des hauseigenen Kompetenzteams trägt. Von den Variantenstudien und dem

Vorprojekt angefangen bis hin zu den Ausschreibungen und der Projektleitung waren die Ingenieure von EWA federführend aktiv. „Natürlich wurden von unserer Seite auch Bauingenieure und Umweltplaner miteinbezogen. Doch sehr viele Arbeiten konnten wir selbst übernehmen. So wurde ein großer Teil der Leittechnik- und der Netzarbeiten von uns durchgeführt. Auch was die Koordination, Logistik und die Inbetriebsetzung anging, konnten wir uns sehr stark einbringen“, meint Werner Jauch. In diesem Zusammenhang weist er auch darauf hin, dass man mit dem Projekt wichtige wirtschaftliche Impulse in der Region setzen konnte. Schließlich stammen rund drei Viertel der etwa 40 beauftragten Unternehmen aus dem Kanton Uri, oder dem näheren Umland. 25,5 Millionen CHF haben die Projektpartner EWA und Korporation Uri in das aktuell

Zahlen & Fakten • Ausbauwassermenge: 2,0 m3/s • Brutto-Fallhöhe: 585 m

GERMAN hydropower TECHNOLOGY Kochendörfer Wasserkraftanlagen

• Turbinen: 4-düsige Pelton-Turbinen (2 St.) • Fabrikat: Kochendörfer • Engpassleistung: 10 MW • Generator: Synchrongeneratoren (2 St.) • Nennscheinleitung: jeweils 5'900 MVA • Druckrohrleitung: Länge: 1'740 m • Durchmesser: DN800 Material: Stahl

Turbinen

Revisionen

Regler

Stahlwasserbau

• E-Technik & Leitsystem: Rittmeyer • Jahresproduktion: 31,5 GWh • Strom für 7'100 Haushalte

Kochendörfer Wasserkraftanlagen Turbinen-Maschinenbau e. K. Berglerschleife 11, 92714 Pleystein, Germany www.kochendoerfer.de

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• Investitionssumme: 25,5 Mio. CHF • Wasserzinsen: ca. 480'000 CHF/Jahr • Wiederinbetriebnahme: August 2017

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Übersicht über Maschine 2 in der Visualisierung von Rittmeyer.

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größte Kraftwerksprojekt im Kanton Uri investiert und sind damit punktgenau im finanziellen Plansoll geblieben. Auch was den Terminplan des Projekts betrifft, können die Verantwortlichen hoch zufrieden resümieren. „Gemäß unserem ursprünglichen Zeitplan wäre der Beginn des Probebetriebs mit Ende November avisiert gewesen. Das bedeutet, dass wir rund zweieinhalb bis drei Monate vorher mit den Maschinen am Start waren“, freut sich Werner Jauch und Projektleiter Manfred Walker ergänzt: „Das ist bei einem Projekt im Gebirge mit zahlreichen Herausforderungen und Unwägbarkeiten keine Selbstverständlichkeit.“ Im Rahmen des 60-tägigen Probebetriebes laufen derzeit noch letzte Fine-Tunings sowie die eine oder andere Garantie-Arbeit. Die Wirkungsgradtests sind für den kommenden Frühling angesetzt. SYNERGIEEFFEKTE GENUTZT Besonders hohen Stellenwert räumten die Bauherren im Rahmen der baulichen Umsetzung einer professionellen Kommunikation mit der Bevölkerung ein. Als Anrainer hatte diese schließlich fast zwei Jahre lang die Belastung einer intensiven Baustelle mitzutragen. „Wir haben bereits sehr früh begonnen, die Bewohner miteinzubeziehen, wir haben Newsletter verschickt und ein Sorgentelefon beim Projektleiter eingerichtet“, erzählt Werner Jauch. Er ist sich durchaus bewusst, dass die positive Stimmung dem Kraftwerksprojekt gegenüber allerdings nicht nur der guten Kommunikation geschuldet war. Immerhin profitierte die Gemeinde auch von der Belebung von Gastronomie und Hotellerie durch die zahlreichen Arbeiter. Außerdem konnte im Zuge des Bauvorhabens mit der Erneuerung der Trinkwasserleitung auch ein wichtiges Infrastrukturprojekt für die Gemeinde verwirklicht werden. Eine ganz besondere Okkasion wurde dabei den Älplern in den Gornern, jenem abgelegenen Alp-Bereichen

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Die Wasserfassung Grueben wurde von ihrem Konzept her beibehalten, wurde aber an die erhöhte Konzessionswassermenge angepasst und modernisiert.

im Umfeld der Wasserfassung zuteil. „Die Älpler bekamen die Möglichkeit, schwere Materialien, Maschinen, Geräte über unsere Standseilbahn transportieren zu lassen. Das haben einige genutzt, schließlich wäre die Alternative dazu nur ein ziemlich teurer Helikopter-Transport“, so Werner Jauch. STEIGERUNG UM 20 PROZENT In Summe hatte der Ausbau und die Erneuerung des Traditionskraftwerks Gurtnellen fast 10 Jahre in Anspruch genommen. Doch am Ende wurde das angepeilte Ziel souverän erreicht. Es wurde nicht nur das größte Kraftwerksprojekt der letzten Jahre der EWA und im ganzen Kanton Uri realisiert, es wurde auch eine der modernsten Kleinwasserkraftanlagen, beherbergt in einem historischen Gebäude, ans Netz genommen. Gemäß seiner

neuen Auslegung weist das neue Kraftwerk heute im Regeljahr nur mehr 30 bis 40 Tage Überwasser auf – und nicht etwa 100, wie dies zuvor der Fall war. Darüber hinaus ist der Mehrwert der Anlage nicht zu vernachlässigen. Sie wird im Jahr rund 480.000 CHF Wasserzinsen entrichten sowie für Steuereinnahmen und auch für weitere Arbeit im Betrieb sorgen. „Bei gleich gebliebener Fallhöhe ist es gelungen, das Regelarbeitsvermögen um mehr als 20 Prozent auf 31,5 GWh zu steigern. Genug Strom für rund 7.100 Haushalte. Damit sind wir für die nächsten Jahrzehnte Betrieb bestens gewappnet“, zieht Werner Jauch Bilanz. Im Juni 2018 soll die Anlage schließlich offiziell ihrer Bestimmung übergeben und eine neue Ära für das Kraftwerk Gurtnellen eingeläutet werden.

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Foto: Geppert

Seit November 2016 liefert das neue Kraftwerk Codalonga in den venetischen Dolomiten Strom. Das Krafthaus wurde architektonisch optimal an die Naturlandschaft adaptiert.

Foto: Green City Energy

Foto: EWA

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Projekte

GREEN CITY ENERGY BAUT KRAFTWERKSPORTFOLIO IN NORDITALIEN AUS In der rekordverdächtigen Bauzeit von gerade einmal fünf Monaten wurde das neue Kraftwerk Codalonga in den venetischen Dolomiten errichtet. Seit November letzten Jahres erzeugt die Anlage, die zum Portfolio des deutschen TÜV-geprüften Energiewende-Unternehmens Green City Energy gehört, sauberen Strom für rund 500 Haushalte. Ausgerüstet mit einer modernen 4-düsigen Pelton-Turbine aus dem Hause Tschurtschenthaler ist die Anlage auf eine Leistung von rund 450 kW ausgelegt. Die erwartete Jahresproduktion liegt bei 1,7 Millionen Kilowattstunden.

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Dezember 2017

auch moderne Wasserkraftanlagen, die eine nachgerade ideale Ergänzung zu den volatileren Formen der Erneuerbaren darstellen. Eines der jüngsten „Babys“ im breiten Kraftwerks portfolio von GCE wurde in Norditalien realisiert: das neue Kleinwasserkraftwerk Codalonga, das seit Herbst letzten Jahres grünen Strom erzeugt. EINE GUTE INVESTITION ZU BEGINN Gestartet wurde das Bauprojekt im Mai 2016. Dabei schien der Auftakt nicht allzu Gutes zu verheißen. „Der Baugrund im Bereich des geplanten Krafthauses war nicht mit der notwendigen Sorgfalt untersucht worden. Es handelte sich dabei um aufgeschüttetes Aushubmaterial mit miserablen bodenmechanischen Eigenschaften. Das Krafthaus hätte hier mit Sicherheit eine nicht akzeptable Tiefen- bzw. Rotationssetzung erfahren“, erinnert sich der Verantwortliche der örtlichen Bauaufsicht, Dr. Walter Gostner, vom Planungsbüro Ingenieure Patschei-

der & Partner GmbH aus dem Südtiroler Mals. Zum Glück hatten Bauherr und Bauleiter diese Bedingungen bereits vor Baubeginn erkannt und leiteten unverzüglich ein geotechnisches Gutachten mit den notwendigen Aufschlusserkundigungen vor Ort in die Wege. Ein Austausch des Untergrunds war unerlässlich. „Die ausführende Baufirma hat diesen Bodentausch mit hoher Qualität durchgeführt. Zwar haben Gutachten und Bodenaustausch zusammen Mehrkosten von rund 25.000 Euro verursacht. Aber das war sehr gut investiertes Geld“, so Walter Gostner. Der weitere Verlauf der Bauarbeiten sollte entgegen den ersten Vorzeichen sehr zügig und problemlos vorangehen. SCHWANKENDES WASSERDARGEBOT Von seinem Konzept her handelt es sich beim Kraftwerk Codalonga um ein Hochdruckkraftwerk, das die Energie des gleichnamigen Gewässers, des Torrente Codalonga, nutzt. Die Anlage befindet sich in den Veneter Dophoto: zek

rneuerbare Energien in Bürgerhand – so lautet das zentrale Motto und Leitbild des deutschen Energiewende-Unternehmens Green City Energy (kurz: GCE). Ihre ambitionierte Zielsetzung sieht nicht weniger als den zukunftssicheren Umbau auf ein nachhaltiges Energiesystem vor. Mit zahlreichen erneuerbaren Energie-Projekten und Dienstleistungen sowie durch ökologische Geldanlagen hat sich das Unternehmen einen hervorragenden Ruf erarbeitet und wurde nicht umsonst mit dem Europäischen Solarpreis 2017 ausgezeichnet. Heute leistet Green City Energy einen wichtigen Beitrag zum Ausbau der erneuerbaren Energien und gewährleistet eine ressourcenunabhängige, kosten- und klimafreundliche Versorgung in Bürgerhand. Ihre Anlagen produzieren s chon rund 113 Millionen Kilowattstunden Öko strom, genug um 33.000 Haushalte zu versorgen. Und Jahr für Jahr kommen neue Kraftwerke hinzu. Das sind sowohl Solarparks, Biogasanlagen und Windparks, als

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Fotos: Porr

Foto: Green City Energy

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Das Herz der Anlage bildet eine 4-düsige Peltonturbine aus dem Hause Tschurtschenthaler. Sie erzeugt im Regeljahr rund 1,7 GWh Strom.

lomiten und erstreckt sich über die beiden Gemeinden Selva di Cadore und Colle Santa Lucia, die unweit des bekannten Skigebietes Civetta gelegen sind. Das Triebwasser des Kraftwerks wird auf einer Seehöhe von rund 1.500 m entnommen und über eine Druckrohrleitung mit dem Durchmesser DN500 bis zur 176 Meter tiefer gelegenen Zentrale geführt. Dort wird das Triebwasser, das bis zur maximalen Ausbauwassermenge von 320 l/s aus dem Codalonga entnommen werden darf, von einer 4-düsigen Pelton-Turbine abgearbeitet. Die leistungsstarke Turbine, die vom renommierten Turbinenspezialisten Tschurtschenthaler aus dem Südtiroler Sex-

ten geliefert und montiert wurde, kommt dabei auf eine Leistung von 469 kW. Mit 1.000 Umdrehungen pro Minute treibt sie einen direkt gekoppelten 3-Phasen-Synchrongenerator vom Typ Marelli Motori an, der eine Nennscheinleistung von 550 kVA aufweist. „Die Wahl fiel deshalb auf eine 4-düsige Pelton-Turbine, weil sie sich ideal für das über das ganze Jahr gesehen schwankende Wasserdargebot des Codalonga eignet – und auch bei geringen Wassermengen immer noch sehr gute Wirkungsgrade zeigt. Wir haben auch deshalb auf die Turbinentechnik der Firma Tschurtschenthaler vertraut, weil wir bereits sehr gute Erfahrungen

Foto: Green City Energy

An einem bestehende Querbauwerk auf rd. 1.500 m Seehöhe wurde die Wasserfassung angelegt.

Einsatz der Vortriebsmaschine im Bohr- und Sicherungsbetrieb.

gemacht haben. Außerdem sind wir von der Effizienz der Maschinen und nicht zuletzt auch von den Handschlagqualitäten von Tschurtschenthaler überzeugt“, sagt Walter Gostner. Das Kraftwerk wurde generell auf rund 60 Volllasttage ausgelegt. Aufgrund der geographischen Lage und der Beschaffenheit des Wassereinzugsgebiets ist ein ganzjähriger Kraftwerksbetrieb sehr wahrscheinlich. KOORDINATION MIT GIRO-ETAPPE Das Triebwasser wird über einen Seiteneinzug entnommen, an den ein einfacher Ein-Kammer-Sandfang angeschlossen ist. Zentral wurde allerdings zur besseren Ausrichtung der Fließrichtung eine Trennwand integriert. Zudem ist die Wasserfassung mit einer modernen Rohrbruchklappe ausgestattet. Die daran anschließende Druckrohrleitung wurde großteils entlang der bekannten Passstraße zum Passo Giau verlegt. Dieser Umstand wurde vor allem in logistischer Hinsicht zu einer Herausforderung. Walter Gostner: „2016 führte eine Etappe des Giro d’Italia hinauf zum Passo Giau. Das bedeutete, dass wir unseren Terminplan genauestens mit der Giroetappe abstimmen mussten. Zu den anderen Zeiten wurde eine Verkehrsregelung eingesetzt.“ Grundsätzlich lobt der erfahrene Planungsingenieur die Arbeit des beauftragten Bauteams von Edil Construzioni aus Sedico, das den Bauzeitplan auf den Tag genau eingehalten habe. Als Rohrmaterial der Wahl setzte man auf duktile Gussrohre Dezember 2017

HYDRO

Gerade bei der Inbetriebsetzung ist viel Erfahrung und Wasserkraft-Know-how gefragt.

Foto: Tschurtschenthaler

Die gesamte e-technische und leittechnische Ausrüstung wurde von Electro Clara mustergültig umgesetzt.

Foto: Electro Clara

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des Tiroler Traditionsherstellers TRM. Die Rohrleitung wurde dabei sowohl mit Standardverbindungen als auch mit längskraftschlüssigen Verbindungen erstellt und letztlich vollständig im Gefälle verlegt, sodass kein einziger Hoch- oder Tiefpunkt angelegt werden musste. Die Querung des Codalonga wurde mithilfe einer ebenfalls aus Gussrohren erstellten Rohrbrücke realisiert. Im Hinblick auf eine moderne Steuerung der Anlage wurde in der Rohrkünette auch ein Lichtwellenleiter mitverlegt.

Visualisierung der Wasserfassung (o.) bzw. der Übersicht über die Maschine (u.) Das Maschinenhaus ist in rustikalem Stil gehalten.

Dezember 2017

Foto: Tschurtschenthaler

MASSGESCHNEIDERTES LEITTECHNIK-KONZEPT Die Verknüpfung der einzelnen Anlagenteile über Lichtwellenleiter ist für die Realisierung eines modernen Wasserkraftwerks mittlerweile alternativlos geworden. Schließlich sind heute vollautomatisierte, komplett wärterlos betriebene Anlagen, die Daten und Bilder in Echtzeit an den Betreiber liefern, Stand der Technik geworden. Ein guter Grund, warum erfahrene Wasserkraftbetreiber wie Green City Energy auf Anbieter vertrauen, die über großes Know-how und die nötige Erfahrung verfügen – wie etwa der E-Technik-Spezialist Electro Clara aus dem Südtiroler Enneberg. Im Fall des neuen Kraftwerks Codalonga zeichnete Electro Clara für die gesamte E-Technik und Leittechnik, sowie für das SCADA-System verantwortlich. Auf Basis der Vorgaben des Bauherrn und in enger Abstimmung mit dem Turbinenbauer Tschurtschenthaler entwickelte das Team von Electro Clara ein maßgeschneidertes Leittechnik-Konzept für den Kraftwerksbetrieb. Unter Einsatz der jüngsten Generation von SPS-Steuerungen wurden die gesamten Automationsabläufe programmiert und perfekt an das System angepasst. Eine besondere Stärke des Automations- und E-Technik-Spezia-

HYDRO

• Ausbauwassermenge: 320 l/s • Netto-Fallhöhe: 166,69 m

Foto: Tschurtschenthaler

Technische Daten

Foto: Geppert

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Die Maschinen der Firma Tschurtschenthaler sind bekannt für ihre Effizienz und für ihre Robustheit. Sie sind gebaut für den Einsatz über Jahrzehnte.

• Turbine: 4-düsige Pelton-Turbine • Fabrikat: Tschurtschenthaler • Nennleistung: 469 kW • Drehzahl: 1.000 Upm • Generator: 3-Phasen-Synchron Generator • Fabrikat: Marelli Motori • Leistung: 550 kVA • DRL: Durchmesser : Ø DN500 Länge: 1.550 m • Fabrikat: TRM • E-Technik / Leittechnik: Electro Clara • Bauleitung: Patscheider & Partner • Inbetriebnahme: Nov. 2016 • Regelarbeitsvermögen: 1,7 GWh

PUNKTLANDUNG IM ZEITPLAN Was das Projekt vor allem auszeichnet, ist die zügige Umsetzung. Nach dem Baubeginn Anfang Juni letzten Jahres wurde das Kraftwerk rund 5 Monate später, am 3. November 2016, das erste Mal ans Netz genommen – eine mehr als „sportliche“ Leistung, die nur durch die Termintreue und die ausgezeichnete Kooperation der beauftragen Unternehmen möglich gewesen sei, resümiert Walter Gostner. Besonders erfreulich für die Betreiber: Durch den Umstand, dass das Projekt den

vorgegebenen Terminplan sogar unterschritten hatte, konnten letztlich auch die avisierten Projektkosten unterboten werden. Seit gut einem Jahr erzeugt die neue Ökostromanlage nun effizient Strom: im Regeljahr rund 1,7 GWh, die ins öffentliche 20-kVNetz eingespeist werden. Damit lassen sich rund 500 Haushalte versorgen. Der erzeugte Strom wird gemäß dem italienischen Ökostromgesetz mit 0,219 €/kWh vergütet. BETEILIGUNGSMODELLE FÜR BÜRGERINNEN Für das deutsche Energiewende-Unternehmen GCE nimmt das neue Kraftwerk in den venetischen Dolomiten einen hohen Stellenwert ein, wie der Projektleiter von GCE, Walter Mühlbauer bestätigt: „Das Kraftwerk gibt uns die Möglichkeit, unser Kraftwerksportfolio in Italien zu erweitern und unseren Anlegern eine risikoärmere Möglichkeit zu bieten, in erneuerbare Energien zu investieren.“ Das Kraftwerk ist zu 100 Prozent in den Eigenbe-

stand von GCE übernommen worden, aktuell können sich Bürgerinnen und Bürger noch an dem neuen Kraftwerk beteiligen. Ein Ziel des Unternehmens laute, so Walter Mühlbauer, alle „unsere Kraftwerke in Eigenbestand als Bürgerbeteiligung zu halten.“ Italien wurde von den Spezialisten des Unternehmens als Standbein für sein Portfolio mit dem Schwerpunkt Wasserkraft aufgebaut. Dabei ist die GCE AG immer auf der Suche nach Projektrechten bzw. genehmigten Projekten im Feld der Erneuerbaren in Italien. „Wir sind mittlerweile aber auch selbst in der Projektentwicklung tätig“, ergänzt Mühlbauer. Die Wasserkraftwerke in Italien stellen eine ideale Ergänzung zum anderen Teil des Portfolios dar, das daneben hauptsächlich aus Windund Solarparks, sowie Biogasanlagen besteht. Die meisten Projekte entwickelt, realisiert und betreibt Green City Energy in Deutschland, Frankreich und Italien. Aktuell erfolgt ein nächster Erweiterungsschritt in Spanien.

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

Fax +39 0474 710 133 Foto: zek

listen liegt im Know-how der Turbinenregler. Turbinenbauer, wie die Firma Tschurtschenthaler, vertrauen gerne auf die Turbinenregler mit den elektrischen Servomotoren. Diese sind nicht nur hochpräzise, sondern auch effizient und umweltfreundlich. Sie sorgen dafür, dass die 4-düsige Turbine jeweils optimal ihrer Schlüsselkurve folgen kann, um bei besten Wirkungsgraden Strom erzeugen zu können.

Dezember 2017

HYDRO

Projekte

Foto: zek

Mario Sussmann, Turbinenwart der Prinz Reuss‘sche Forstverwaltung, ist mit der vor allem im Teillastbereich hocheffektiven Pelton-Turbine des neuen Kraftwerks am Rannachbach sehr zufrieden.

PRINZ REUSS‘SCHE FORSTVERWALTUNG SETZT AUF LOKALE ENERGIETRÄGER

Vor etwas mehr als einem halben Jahr nahm im obersteirischen Mautern ein neues Kleinwasserkraftwerk am Rannachbach seine Stromproduktion auf. Nach einer sich über mehrere Jahre erstreckenden Genehmigungsphase beschränkte sich die bauliche und technische Umsetzung inklusive Winterpause auf wenige Monate. Das Kraftwerk wurde nach dem Ausleitungsprinzip realisiert und kann jährlich rund 1,2 GWh Ökostrom produzieren. Zur Stromerzeugung dient eine sowohl im Voll- als auch im Teillastbetrieb hocheffektive Pelton-Turbine des Herstellers ANDRITZ Hydro. Bei maximalem Wasserdargebot erreicht die mit zwei Düsen ausgestattete Turbine eine Engpassleistung von 240 kW. Im Sinne der regionalen Wertschöpfungskette wurden von der Kraftwerksbesitzerin, die Prinz Reuss‘sche Forstverwaltung, für die planerischen, baulichen und technischen Agenden vorwiegend ausschließlich steirische Unternehmen beauftragt.

LANGWIERIGE GENEHMIGUNGSPHASE „Die größte Hürde für die Umsetzung des Projekts war die als Naturdenkmal ausgewiesene Rannachklamm zwischen dem Krafthaus und der Wehranlage. Bis mit den zuständigen Behörden eine zufriedenstellende Lösung bezüglich der Verlegung der Druckrohrleitung durch das Gebiet gefunden werden konnte, vergingen rund 7 Jahre“, erklärt der für die Generalplanung zuständige DI Hans Schmeißl von

Dezember 2017

der e² engineering GmbH. Die Umweltbehörden legten beispielsweise höchsten Wert auf den Erhalt einer markanten Felsformation in Foto: zek

ass die Nutzung von lokalen Ressourcen für die Prinz Reuss‘sche Forstverwaltung einen hohen Stellenwert einnimmt, zeigen der Betrieb einer Biomasseheizanlage und ein bereits in den 1990er Jahren errichtetes Wasserkraftwerk an der Liesing. Mit der Inbetriebnahme des Kraftwerks Rannachbach im Frühjahr hat die zu 99% im Besitz von Heinrich Prinz Reuß stehende „Mauterner-Energiegewinnungsgesellschaft m.b.H“ vor wenigen Monaten ein weiteres vorbildlich umgesetztes Ökoenergieprojekt in der Obersteiermark fertig gestellt. Die ersten Konzepte für den Bau der Neuanlage wurden bereits im Jahr 2008 erstellt. Bis die Anlage im Frühjahr zum ersten Mal ans Netz gehen konnte, mussten die Projektverantwortlichen allerdings eine mehrjährige Genehmigungsphase durchstehen.

Das schlicht gehaltene Krafthaus fügt sich unauffällig in die Landschaft ein.

HYDRO

Bei vollem Wasserdargebot von 104 l/s kann die mit 2 Düsen ausgestattete Turbine von ANDRITZ Hydro dank 294,1 m Nettofallhöhe eine maximale Leistung von 240 kW erreichen.

Foto:zek

Fräsarbeiten im Bereich der Rannachklamm.

Foto: e2 engineering GmbH

Projekte

ÜBER 3000 M GUSSROHRE VERLEGT Nachdem im Herbst 2015 die behördliche Baugenehmigung auf dem Tisch lag, began-

Technische Daten

nen im Anschluss an das Ausschreibeverfahren im Sommer 2016 schließlich die eigentlichen Bauarbeiten. Dabei wurde fast zeitgleich mit der Errichtung der Wehranlage sowie der Herstellung der Druckrohrleitung gestartet. Beim Rohrmaterial setzte man auf die hochbeständigen Gussrohre der Tiroler Rohre GmbH. Die insgesamt rund 3.050 m lange Druckleitung wurde zur Gänze in der Dimension DN300 in zug- und schubgesicherter Ausführung erstellt. Der gewählte Trassenverlauf orientierte sich zum größten Teil entlang der bestehenden Forststraße durch das Projektgebiet. Die Trassenführung erforderte dabei die Herstellung von insgesamt fünf Bachunterquerungen. Abgesehen von einem unvorhersehbaren Hochwasserereignis kurz nach Beginn der Bauarbeiten konnte die Rohrverlegung ohne größere Probleme ausgeführt werden.

Mario Sussmann, Turbinenwart der Forstverwaltung und e²-Projektleiter Schmeißl stellen den Baufirmen Gusl (Betonbau) und Fürholzer (Rohrverlegung) für ihre ausgeführten Leistungen einstimmig ein gutes Zeugnis aus. Nach einer Bauphase von nur rund fünf Monaten waren im Dezember 2016 bereits die gesamte Druckleitung verlegt und die Betonarbeiten an Krafthaus und Wehranlage fertig gestellt. SELBSTREINIGENDES RECHENSYSTEM Bei der Wehranlage kommt ein „Grizzly“Coanda-Schutzrechen des Südtiroler Stahlwasserbauers Wild Metal GmbH zum Einsatz. Der Coanda-Rechen besteht im Prinzip aus einem robusten, feuerverzinkten Grobrechen auf der Oberseite und einem darunter liegenden Feinrechen. Grob- und Feinrechen werden durch die permanente ÜberFoto: zek

der Nähe des Krafthauses. „Der Schutz dieser Felsen war sogar eine eigene Auflage im Wasserrechtsbescheid. Um die Felsformation nicht zu beschädigen, fräste die mit der Rohrverlegung beauftragte Baufirma beim betreffenden Abschnitt mit einem speziellen Gerät einen schmalen Schlitz in die bestehende Forststraße. Somit konnten in diesem Bereich ohne großflächige Aufgrabungen die Druckleitung und die Steuerkabel verlegt werden. Die Künette wurde dabei entsprechend gebettet und nach der Rohrverlegung wieder versiegelt. Diese Variante hat in der Umsetzung sehr gut funktioniert, die Felsformation konnte in ihrem Urzustand erhalten werden“ führt Hans Schmeißl aus.

Die Wehranlage wurde mit einem selbstreinigenden Coanda-Rechen des Südtiroler Herstellers Wild Metal GmbH ausgestattet.

• Ausbauwassermenge: 104 l/s • Bruttofallhöhe: 324,7 m • Nettofallhöhe: 294,1 m • DRL GUSS DN 300: 3.050 m • Hersteller: Tiroler Rohre GmbH • Turbine: 2-düsige Pelton • Engpassleistung: 240 kW • Drehzahl: 1.500 U/min • Hersteller: ANDRITZ Hydro • Generator: Asynchron • Nennscheinleistung: 300 kVA • Hersteller: Hitzinger • Jahresarbeit: ca. 1.200.000 kWh

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Screenshots: MBK

Projekte

Die Visualisierung gibt Übersicht über den aktuellen Status der Stromproduktion. Zahlreiche Untermenüs ermöglichen weitreichende Einstellungen der Anlage.

strömung zuverlässig von sperrigem Geschiebe wie Steinen und Ästen sowie feinem Geschwemmsel gereinigt. Durch die Selbstreinigungsfunktion des Rechensystems konnte auf den Einbau einer separaten Rechenreinigungsanlage an der Wasserfassung verzichtet werden. Der Spülschütz und die jeweiligen Schützen für die Regelung der Restwasserabgabe – diese beträgt je nach Jahreszeit 22, 24 und 26 l/s – werden durch händischen Antrieb bewegt.

mit ihren zwei elektrisch geregelten Düsen im Teillastbereich sehr gute Ergebnisse erzielt. Zur Energiewandlung kommt ein direkt mit der Turbinenwelle gekoppelter Asynchron-Generator des Branchenspezialisten Hitzinger zum Einsatz. Der Generator hat eine Nennscheinleistung von 300 kVA und dreht ebenfalls wie die Turbine mit einer Drehzahl von 1.500 U/min. MBK LIEFERT E-TECHNIK UND STEUERUNG Für die elektrotechnische Anlagenausstattung wurden die Wasserkraftspezialisten der MBK Energietechnik GmbH aus der Oststeiermark engagiert. „Unser Liefer- und Leistungsumfang erstreckte sich über die gesamte Elektround Leittechnik. Von der Energieableitung über die Turbinenregelung bis zur Alarmierung und Fernzugriff haben wir alle Komponten geliefert, montiert und in Betrieb genommen - obwohl es sich um eine kompaktere Anlage handelt, muss auf keine Annehmlichkeit verzichtet werden“, sagt MBK-Geschäftsführer Christian Mund. Die anwenderfreundliche Visualisierung gibt den Bedienern wahlweise direkt im Krafthaus

oder aus der Ferne via PC, Tablet oder Smartphone in Sekundenschnelle Übersicht über den aktuellen Status der Anlage. „Für detaillierte Informationen gibt es außerdem mehrere Untermenüs, zudem können sehr viele Parameter über verschiedene passwortgeschützte Bereiche angepasst beziehungsweise verändert werden“, ergänzt Christian Mund. WEITERE KLEINKRAFTWERKE GEPLANT Nach dem Abschluss der finalen Installationen ging die Anlage im April 2017 schließlich zum ersten Mal ans Netz. Der erzeugte Ökostrom wird unmittelbar neben dem Krafthaus durch einen neu installierten Transformator in das öffentliche Stromnetz der Steweag-steg GmbH, einer Tochtergesellschaft der Energie Steiermark AG, eingespeist. Das durchschnittliche jährliche Regelarbeitsvermögen des Kraftwerks liegt bei rund 1,2 GWh. In der näheren Zukunft will die Prinz Reuss‘sche Forstverwaltung ihre Aktivitäten am Sektor der erneuerbaren Energien noch weiter ausbauen, zwei neue Kleinkraftwerke in der Obersteiermark sind bereits in Planung. Foto: zek

PELTON-TURBINE VON ANDRITZ HYDRO Als Herzstück des neuen Kraftwerks am Rannachbach dient eine effektive 2-düsige Pelton-Turbine des Herstellers ANDRITZ Hydro. Nach der Winterpause wurde die horizontalachsig positionierte Turbine im März 2017 durch ANDRITZ-Monteure fachgerecht installiert. Insgesamt stehen der Maschine eine Ausbauwassermenge von 104 l/s und eine Nettofallhöhe von 294,1 m zur Verfügung. Bei vollem Wasserdargebot kann die Turbine somit eine Engpassleistung von 240 kW erreichen. Mario Sussmann merkt an, dass die Turbine auch bei wenig Wasser

Die Kurve zeigt den Temperaturverlauf von Generatorlager und Generatorwicklung über einen Zeitraum von 24 Stunden.

Nach einer Bauzeit von wenigen Monaten ging das Kraftwerk im April 2017 zum ersten Mal ans Netz.

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Foto: VERBUND

Projekte

Um mit dem Bau des orographisch linken Baukörpers des neuen Kraftwerks beginnen zu können, wurde die Salzach nun umgeleitet.

HALBZEIT BEIM KRAFTWERK GRIES Im Herbst 2016 wurde der Spatenstich für das Salzach-Kraftwerk Gries gefeiert. Der 7. November markierte nun – auf den unmittelbaren Kraftwerksbau bezogen – Halbzeit im Projektfortschritt. Die Salzach wurde umgeleitet und fließt nun durch den bereits fertiggestellten Bauteil. Bis zum Abschluss des Probebetriebes und der endgültigen Fertigstellung inklusive aller Nebenmaßnahmen werden noch etwa anderthalb Jahre vergehen. Der Baufortschritt des Gemeinschaftsprojektes von VERBUND und Salzburg AG entspricht den Planungen.

FERTIGSTELLUNG 2019 Das Salzachkraftwerk Gries wird 2019 in Vollbetrieb gehen und mit einer Leistung von 8,85 Megawatt und einer Jahreserzeugung von 42 Millionen Kilowattstunden sauberen Strom aus Wasserkraft für mehr als 10.000 Haushalte erzeugen. Die Investitionskosten betragen rund 50 Mio. €, die sich die Projektpartner VERBUND und Salzburg AG teilen. Zudem werden Maßnahmen von öffentlichem Interesse durch das Land Salzburg gefördert.

Die heimische Wasserkraft ist eine wichtige Säule der sicheren und sauberen Stromversorgung und spielt eine tragende Rolle bei der Erreichung der Energiewende. Das Bundesland Salzburg hat aufgrund seiner Topografie die Ressourcen, die sich sinnvoll und effizient zur Gewinnung von sauberem Strom aus

Foto: VERBUND

as Kraftwerk Gries wird in Trockenbauweise errichtet. Dies bedeutet, dass die Baugrube abgedichtet wird und sämtliche Arbeiten weitgehend unbeeinflusst von der Salzach erfolgen können. Der so errichtete rechtsufrige Kraftwerksbauteil wurde nun fertiggestellt und das erste Wehrfeld eingebaut. Um mit der Errichtung des linken Baukörpers, ebenfalls in Trockenbauweise, beginnen zu können, wurde die Salzach umgeleitet. Seit den Nachmittagsstunden des 7. November fließt die Salzach durch das bereits fertiggestellte Wehr des Kraftwerks Gries.

Wasserkraft nutzen lassen. Mit der Errichtung des Kraftwerks Gries (Gemeinde Bruck/ Großglocknerstraße, Pinzgau) leisten die Projektpartner einen wichtigen Beitrag zur Erreichung von Klima- und Energiezielen. Für die Salzburg AG ist es mittlerweile das 30. Wasserkraftwerk. (Quelle: Verbund)

Seit 7. November fließt die Salzach nun durch das bereits fertiggstellte Wehrfeld auf der rechten Seite.

Dezember 2017

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Veranstaltung

RENEXPO INTERHYDRO

Europäische Wasserkraftmesse mit Kongress 29. - 30.11.2017 Messezentrum Salzburg www.renexpo-hydro.eu

QUO VADIS PSW? DIE SITUATION UND DIE PERSPEKTIVEN VON PUMPSPEICHERKRAFTWERKEN

Im Rahmen der RENEXPO® INTERHYDRO, Europas Treffpunkt der Wasserkraftbranche, thematisiert die „3. internationale Konferenz: Pumpspeicherkraftwerke“ am 29. November die Bedeutung von Pumpspeicherkraftwerken (PSW) für die Integration erneuerbarer Energien in das zukünftige Energiesystem. Die Konferenz gibt zunächst einen Überblick über Stromspeichertechnologien, Marktentwicklung und Geschäftsmodelle. Im Folgenden liegt der Fokus auf der Systemrelevanz von PSW, deren netzdienlicher Betriebsführung, aktuellen Projekten und Zukunftsperspektiven. Die abschließende Podiumsdiskussion beleuchtet die Rolle von Pumpspeicherkraftwerken im Wettbewerb mit anderen Stromspeichertechnologien bei der Umsetzung der Energiewende.

umpspeicherkraftwerke spielen für eine nachhaltige Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energien eine wichtige Rolle. So können Sie durch große Leistungsgradienten beim Engpassmanagement sehr rasch das Netz stabilisieren, Regelleistung und Blindleistung erbringen, das System nach einem Blackout ohne Energiezufuhr von außen wieder starten (Schwarzstartfähigkeit) sowie grundsätzlich sehr flexibel auf die Anforderungen des Netzes reagieren, Überschüsse auf nehmen oder in Spitzenlastzeiten Strom liefern. In Europa sind insgesamt 170 Pumpspeicherkraftwerke (PSW) mit 45 GW Leistung in Betrieb; die installierte Leistung in

Deutschland beträgt rund 7000 MW, in Österreich 4500 MW, in der Schweiz 3700 MW. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist aktuell allerdings durch die Rahmenbedingungen am Strommarkt schwierig, was den Fortbestand der Pumpspeicherkraftwerke gefährdet. AKTUELLER STAND UND AUSBLICK Renommierte Referenten und Moderatoren wie MDirig. Rudolf Escheu, Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie; Prof. Dr. Thomas Hamacher, Technische Universität München; Dipl.-Kaufmann Christoph Hankeln, TEAM CONSULT; Prof. Helmut Jaberg,

Foto: Renexpo

Reger Besucherandrang bei der Eröffnung der Renexpo Interhydro 2016.

Dezember 2017

Technische Universität Graz; Dipl.-Ing. Gottfried Gökler, Vorarlberger Illwerke AG; em. Univ.-Prof. Dr. Günther Brauner, Technische Universität Wien; Dr. Hans-Joachim Röhl, Next Kraftwerke GmbH; Dipl.-Ing. Martin Pfisterer, Salzburg AG und Gunnar Braun, Verband Kommunaler Unternehmen e.V. (VKU), Landesgruppe Bayern geben einen fundierten Gesamtüberblick über die aktuelle Situation der PSW und ihre Zukunftsperspektive. Weitere Kongressthemen in Salzburg sind Gewässerökologisch verträglicher Wasserkraftausbau, Kraftwerksbau und dessen Komponenten sowie Wasserkraft in Osteuropa und in Afrika. DIE WASSERKRAFT-DREHSCHEIBE EUROPAS Bereits in der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass die Stadt Salzburg von ihrer geographischen Lage her, aber nicht zuletzt auch aufgrund ihrer touristischen Attraktivität, ein idealer Ort für eine Kongressmesse ist, die sich heute mit Fug und Recht als eine der wichtigsten Drehscheiben der europäischen Wasserkraftbranche bezeichnet. Am 29. und 30. November bietet die Kongressmesse RENEXPO® INTERHYDRO bereits zum 9. Mal eine einzigartige Plattform für Präsentation, Wissenstransfer und Erfahrungsaustausch sowie für die Knüpfung neuer Kontakte. Erwartet werden 125 Aussteller, 500 Kongressteilnehmer und 2.500 Besucher.

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Projekte

Foto: EWU

Das neue Kraftwerk Realp II trägt mit seiner Jahresarbeit von rund 10 GWh einen beträchtichen Teil zur Stromversorgung des Urserntals bei. Nach dem Spatenstich im Frühjahr 2015 startete nun kurz vor der Wintersaison der Probebetrieb von Pelton- und Durchström-Turbine.

NEUBAU REALP II IM URSERNTAL GEHT VON BAUPHASE IN PROBEBETRIEB ÜBER Nach dem Baubeginn vor rund 2,5 Jahren ging in der Schweizer Gemeinde Realp kurz vor Winterbeginn das Wasserkraftwerk Realp II erstmals ans Netz. Das ambitionierte Neubauprojekt im Urserntal erforderte komplexe Aufgaben bei der baulichen Umsetzung – sowohl ober- als auch unterirdisch. Die Gasser Felstechnik AG konnte dabei ihre Stärken bei der bergmännischen Herstellung von Stollen und Kaverne als auch bei der Felssicherung für die Druckleitung unter Beweis stellen. Zur Stromerzeugung setzen die Betreiber auf eine elektromechanische Doppellösung. Mit einer 6-düsigen Pelton-Turbine aus österreichischer Produktion und einer robusten Durchström-Turbine des deutschen Herstellers Ossberger kann die Anlage eine Maximalleistung von rund 2,7 MW erreichen. Insgesamt wurden rund 17,5 Millionen CHF in den Bau des neuen Kraftwerks investiert. fentlichen Rechts, die aus der Gesamtheit der Talbürger besteht. Das Hoheitsgebiet der Korporation Ursern umfasst eine Fläche von rund 175 km² und erstreckt sich über die Ge meinden Andermatt, Hospental und Realp. Mit knapp 93% ist die Korporation zudem die größte Grundeigentümerin im Urserntal. Der Besitz reicht von Alpen und Wäldern über Felsen und Gletscher bis hin zu Bächen

und Bergseen. Das Konzept der Neuanlage sah grundsätzlich vor, das energetische Poten tial der Gebirgsbäche Muttenreuss und Wit tenwasserenreuss zur Stromproduktion zu nutzen. BAUSTART IM FRÜHJAHR Obwohl die für das Kraftwerk Realp II ge nutzten Bäche im Besitz der Korporation

Das Projekt erforderte ober- und unterirdisch aufwändige bauliche Maßnahmen.

Foto: Gasser

ie ersten Konzepte zur Errichtung des Wasserkraftwerks Realp II im Kanton Uri wurden laut Markus Russi, Be triebsleiter des Elektrizitätswerks Ursern (EWU), vor etwa zehn Jahren erstellt. Zu die sem Zeitpunkt führte das EWU einen um fangreichen Neubau des 1913 erstmals in Betrieb genommenen Kraftwerks Realp I durch. „Bis auf den Einlauf der Wasserfassung wurden, angefangen von der Wehranlage über die Druckleitung bis hin zur Zentrale inklusi ve Turbinen, sämtliche Anlagenteile erneuert. Die Jahresproduktion des Kraftwerks konnte dadurch von vormals rund 2,4 GWh auf durchschnittlich 4 GWh gesteigert werden“, erklärt Russi und weist weiter darauf hin, dass im Zuge des Neubaus von Realp I zahlreiche Stimmen unter den Bürgern der Korporation Ursern laut geworden seien, die eine noch for ciertere Nutzung der Wasserkraft im Ursern tal forderten. Bei der Korporation Ursern handelt es sich um eine Körperschaft des öf

Dezember 2017

HYDRO

Hoch- und Tiefbau der Gebirgsbaustelle wurden gemeinschaftlich von der ARGE Gasser Felstechnik AG und Strabag AG ausgeführt.

Foto: Gasser

Foto: EWU

Projekte

Klettereinsatz beim rund 50 m hohen Steilhang der Rohrtrasse.

Ursern stehen, musste für die Projektrealisie rung eine Genehmigung von den kantona len Behörden eingeholt werden. Die Behör denverhandlungen nahmen eine geraume Zeit in Anspruch, die finale Baugenehmi gung wurde erst 2014 ausgestellt. Der Beginn der Bauarbeiten datiert auf das Früh jahr 2015. Zuständig für die Ausschrei bungsplanung war das gleichermaßen für die Betriebsführung verantwortliche EWU in enger Zusammenarbeit mit dem Elektrizi tätswerk Altdorf (EWA). Die Generalpla nung wurde von der international erfahre nen Schweizer Lombardi Gruppe ausgeführt. Für den Hoch- und Tiefbau sowie die Arbei ten unter Tage und der aufwändigen Fels sicherung im Steilhangbereich wurde eine ARGE bestehend aus der Schweizer Nieder lassung der Strabag AG aus Erstfeld und der Gasser Felstechnik AG aus Lungern gebil det. KOMPLEXE ARBEITEN UNTER UND ÜBER TAGE Die Spezialisten der Gasser Felstechnik AG konnten im Zuge des Auftrags ihre breit ge fächerten Kompetenzen voll unter Beweis stellen. Zum einen bei dem in bergmänni scher Bauweise erstellten Zugangsstollen und der Kaverne, in welcher das Kopfbecken

und der Sandfang untergebracht sind. Zum anderen bei den Felssicherungsarbeiten für die Kraftwerkszentrale und beim 50 m ho hen Steilhang, über welchen die Trasse der Druckrohrleitung (DRL) führt. Das Trieb wasser wird mit einem Tiroler Wehr mit fes ter Schwelle gefasst und durch eine insge samt 1.180 m lange DRL zur Turbinierung ausgeleitet. Die DRL besteht im oberen Be reich aus GFK-Material (790 m, DN1200), im unteren Abschnitt aus geschweißten Stahlrohren (390 m, DN1000). Abgesehen vom Tiroler Wehr befinden sich die gesam ten Stahlwasserbaukomponenten wie Feinre chen inklusive Teleskoprechenreiniger, Spül schütz, Dotierschütz und Sicherheitsklappe in der Kaverne. Auch die Druckleitung ver läuft auf den ersten 200 m durch den künst lichen Stollen. GEBIRGSBAUSTELLE Auf einer Höhe von 1.700 m ü. M. startete man im Juli 2015 mit den Sicherungsarbeiten für die Baugrube der Zentrale im Ortsteil Ge ren. Innerhalb eines Monats konnte die ARGE die Baugrube mit unter anderem 240 m³ Spritzbeton und 1.472 Laufmeter unge spannten Injektionsbohrankern (IBO) erstel len. Zeitgleich wurden die Sicherungsarbeiten

für den Voreinschnitt des Zugangsstollens ausgeführt. „Ende August begann man mit den Installationsarbeiten für den sprengtech nischen Vortrieb. Bis zur Winterunterbre chung konnte der Zugangsstollen erstellt wer den. Im Mai 2016 wurden die Arbeiten wieder aufgenommen. Dabei ging es unter irdisch weiter mit dem Ausbruch von Kopf becken, Sandfang und Zuleitung und der Sicherung mittels Nassspritzbeton. Der sprengtechnische Ausbruch des relativ schma len, aber 12 m hohen Kopfbeckens stellte die Mineure durchaus vor eine Herausforde rung“, berichtete die Gasser Felstechnik AG 2016 in der Herbstausgabe ihrer Hauszeitung „Felssplitter“ über die unterschiedlichen Pro jektaufgaben. Während der Vortriebsarbeiten führte die ARGE zudem im Bereich der Was serfassung Felssicherungen und Sprengarbei ten durch und sorgte für die Umleitung des Wittenwasserenreuss. Parallel zur Baustelle unter Tage wurde am Steilhang die aufwändi ge Felssicherung zur Herstellung des oberirdi schen Druckleitungsabschnitts ausgeführt. Der verwitterte Fels wurde dazu mit insge samt 390 IBO-Ankern, 140 m³ Spritzbeton und 900 m² Netzabdeckung gesichert. Zu sätzlich sorgen 40 permanente Pfähle für eine zuverlässige Fundamentierung der DRL im

Mineure in ihrem Element.

kVA

Dezember 2017

Foto: Gasser

Technische Daten • Einzugsgebiet: 29,6 km2 • Ausbauwassermenge gesamt: 2,6 m3/s • Nettofallhöhe: 125 m • Turbine 1: Pelton, 6 Düsen • Schluckvermögen: 2 m3/s • Engpassleistung: 2.100 kW • Hersteller: Geppert • Generator 1: Synchron • Drehzahl: 428 U/min • Nennspannung: 6.300 V • Nennscheinleistung: 2.700 kVA • Hersteller: TES

• Turbine 2: Durchström • Hersteller: Ossberger • Schluckvermögen: 0,6 m3/s • Engpassleistung: 642 kW • Generator 2: Synchron • Drehzahl: 750 U/min • Nennspannung: 400 V • Hersteller: AEM • DRL: 1.180 m • Material: GFK/Stahl • Jahresarbeit: ca. 10 GWh

HYDRO

Kraftwerkszentrale kurz vor der Fertigstellung.

Foto: EWU

Speziell bei verringertem Wasserdargebot kann die Ossberger-Turbine ihre Stärken voll ausspielen.

Foto: EWU

Projekte

Steilbereich. Zusätzlich erforderte die Tras senführung die Herstellung einer Bachunter querung, welche mit einem Betondüker reali siert wurde. MAXIMALE EFFIZIENZ Für eine möglichst ertragreiche Strompro duktion in der Zentrale setzen die Betreiber auf eine elektromechanische Doppellösung. Als Hauptmaschine dient eine vertikalachsige 6-düsige Pelton-Turbine des Tiroler Herstel lers Geppert. Zusätzlich wird mit einer hori zontalachsigen Durchström-Turbine von Ossberger auch bei stark verringertem Was serdargebot das Maximum aus dem energeti schen Potential der Gebirgsbäche geschöpft werden. „Ursprünglich waren zwei gleich groß dimensionierte Pelton-Turbinen ge plant. Allerdings kam vom EWA während der Planungsphase der Vorschlag, anstelle zweier Pelton-Maschinen eine Variante mit einer Ossberger-Turbine in Erwägung zu ziehen. Diese Empfehlung basierte auf den guten Er fahrungen, die das EWA bei zwei Eigenanla gen mit Durchström-Turbinen gemacht hat“, sagt Betriebsleiter Russi und ergänzt, dass beim Entscheidungsprozess auch der finanzi elle Aspekt eine wichtige Rolle spielte: „Ich

war erstaunt über das preislich sehr interes sante Angebot, welches neben Turbine, Gene rator und Absperrklappe auch die gesamte Elektro- und Leittechnik für den Maschinen satz inkludierte.“ TURBINEN SCHAFFEN 2,7 MW ENGPASSLEISTUNG Insgesamt stehen dem Kraftwerk Realp II eine Nettofallhöhe von 125 m und 2,6 m³/s an Ausbauwassermenge zur Verfügung. Dabei ist die Pelton-Turbine auf 2.000 l/s ausgelegt und kann eine Engpassleistung von rund 2,1 MW erreichen, die Ossberger-Turbine schluckt 600 l/s und kommt auf eine elektri sche Leistung von mehr als 600 kW. „Bei vol lem Wasserdargebot können beide Maschinen unter Volllast produzieren, bei verringertem Zufluss wird ein gemischter Betrieb erfolgen“, erklärt Russi. Zur Energiewandlung sind bei de Turbinen mit Synchron-Generatoren aus gestattet. Die Pelton-Turbine ist direkt verti kal mit einem Generator von TES verbunden, der mit 428 U/min dreht und eine Nenn scheinleistung von 2.700 kVA erreicht. Der AEM-Generator der Durchström-Turbine ist in horizontaler Richtung gekoppelt und kommt mit einer Drehzahl von 750 U/min auf eine Nennscheinleistung von 637 kVA.

Mit diesem Turbinenduo können im Durch schnittsjahr rund 10 GWh Strom für das öf fentliche Netz erzeugt werden. PROBEBETRIEB IM HERBST GESTARTET Rechtzeitig vor dem Beginn der kalten Jahres zeit wurden gegen Herbstende beide Turbi nen erstmals angedreht und der Probebetrieb aufgenommen. Dem Stand der Technik ent sprechend erfolgt die Energiegewinnung völ lig automatisiert, die dazu benötigte Leit technik und Software stellte die aus der Westschweiz stammende Costronic SA zur Verfügung. Die generelle Überwachung und Steuerung der Anlage Realp II geschieht in der zentralen Leitwarte des EWU in Ander matt. Unkompliziert und ohne größeren bau lichen Aufwand konnte die Energieableitung realisiert werden. Da unmittelbar neben der Zentrale eine Erdleitung des Verteilnetzes ver läuft, musste für die Netzanbindung des neu en Kraftwerks lediglich ein neuer Schacht er richtet und die Kabel angeschlossen werden. „Schon in wenigen Monaten wird die Anlage beim Einsetzen der Schneeschmelze unter Volllast produzieren können“, zieht Russi ein positives Fazit über das fast fertige Wasser kraftprojekt.

Gasser Felstechnik AG

felstechnik.ch

Untertag | Felssicherung | Sprengbetriebe | Spezialtiefbau

Dezember 2017

HYDRO

Fotos: Voith Hydro

Projekte

Mit zwei neuen Kaplan-Turbinen von Kössler ist das Traditionskraftwerk Långed in Westschweden in eine neue Ära gegangen. Im Regeljahr liefert die Anlage rund 35 GWh.

ÖSTERREICHISCHE WASSERKRAFTTECHNOLOGIE FÜR SCHWEDISCHEN KRAFTWERKS-OLDTIMER

Gerade im wasserreichen Schweden vertraut man gerne und in hohem Maße auf die Turbinentechnologie des niederösterreichischen Branchenspezialisten Kössler. Eine weitere von mittlerweile zig Referenzanlagen konnte kürzlich in der kleinen Gemeinde Bengtsfors in Westschweden realisiert werden. Dabei wurden im traditionsreichen KW Långed 7 betagte Francisturbinen durch 2 große Kaplanturbinen aus dem Hause Kössler ersetzt – und somit in Zusammenarbeit mit den Kollegen von Voith Hydro Västeras ein über 100-jähriges Kraftwerk in die Neuzeit geführt. Das Kraftwerk wird seit Jahrzehnten von Vattenfall betrieben und gilt heute als das leistungsstärkste der über 40 Kleinwasserkraftwerke des Energiekonzerns.

Dezember 2017

Foto: EFG

ie Upperudsälven ist ein Flusssystem in der schwedischen Provinz Västra Götalands, das ein Areal von über 3.300 km2 entwässert. Die Geschichte der Wasserkraftnutzung an ihren Ufern reicht weit zurück. Bereits um 1850 wurde am Standort Dals Långed, einem kleinen Ort der Gemeinde Bengtsfors, mechanisch die Energie des Flusses genutzt, um eine Mühle zu betreiben, etwas später eine Papierfabrik. Die erstmalige hydroelektrische Nutzung an diesem Standort geht auf das Jahr 1909 zurück. Das Kraftwerk war zu seiner Zeit tatsächlich eine Anlage mit Pioniercharakter. Ausgerüstet mit insgesamt sieben Francis-Turbinen erzeugte sie im Regeljahr immerhin rund 30 GWh sauberen Strom. 1984 wurde sie von Vattenfall erworben und wird seitdem vom skandinavischen Stromriesen betrieben.

„Das Kraftwerk war in den letzten Jahren in keinem allzu guten Zustand mehr. Das betraf einerseits die maschinelle Ausrüstung, die sehr anfällig und wartungsintensiv geworden war, anderseits aber auch den vorgelagerten Damm“, erzählt der zuständige Projektleiter von Voith Hydro Västeras, Magnus Wenna. Es bestand Handlungsbedarf. DAMMSTABILITÄT ALS INITIALFUNKE „Hinsichtlich der Stabilität des Dammes, der in unmittelbarer Nähe zum Dorf Långed situiert ist, waren Zweifel aufgetaucht. Er wurde daraufhin in höchste Sicherheitsklasse, die es in Schweden gibt, aufgenommen. Eines war klar: Er musste dringend grundlegend saniert oder erneuert werden. Dies war der eigentliche Auslöser für die Initiative, die 2010 in das umfassende Revitalisierungspro-

jekt gemündet ist“, erzählt der Projektleiter der Firma Kössler, Karl Henninger. Das klar definierte Ziel der Betreiber sah daher eine Revitalisierung und einen Teilersatz des Staudamms sowie einen Ersatz der wesentlichen baulichen Strukturen des Maschinenhauses vor, inklusive einer komplett neuen elektromaschinellen Ausrüstung. Zudem sollte eine Fischaufstiegshilfe integriert und die Kapazität des Grundablasses erhöht werden. Es folgte ein aufwändiges Behördenverfahren, in dem alleine die naturschutzrechtliche Genehmigung rund anderthalb Jahre Zeit und jede Menge Aufwand erforderte. 2012 wurde die Voith Hydro Västeras AG von Vattenfall mit der Lieferung der elektromaschinellen Ausrüstung inklusive Kühlsystem betraut. „Kössler wurde von Voith Hydro Västeras mit der Lieferung der beiden neuen

HYDRO

Fotos: EFG

Projekte

Die beengte räumliche Situation am Bauwerk, das nur teilweise erneuert wurde, stellte die Monteure durchaus vor Herausforderungen.

Foto: EWA

Aufgrund der beachtlichen Baugröße wurden die Saugrohre in Teilen an die Baustelle geliefert. Sie wurden vor Ort zusammengeschweißt, sandgestrahlt und mit Korrosionsschutz beschichtet, bevor sie montiert wurden.

Technische Daten

rundum sanierte Leitapparat.

HOHE ANFORDERUNGEN IM VORFELD Dass der Auftrag über die beiden neuen Turbinen an den traditionsreichen niederösterreichischen Turbinenhersteller Kössler gehen konnte, war vorab durchaus mit einigen Herausforderungen verbunden. „Das lag ganz einfach daran, dass die erfahrenen Betreiber von Vattenfall natürlich genau wissen, was sie wollen und daher ganz konkrete und durchaus anspruchsvolle Anforderungen stellen. Erst nachdem wir nachweisen konnten, dass

Langsam wird die Turbine abgesenkt. Dies bedarf Erfahrung und Fingerspitzengefühl.

Dezember 2017

photo: zek

Einheben des Leitapparates

wir diese Anforderungen erfüllen können, waren wir als Lieferant für dieses Projekt qualifiziert“, sagt Karl Henninger. Nachdem im Januar 2013 Voith Hydro Västeras Kössler mit der Lieferung der beiden Turbinen betraut hatte, wurden im Dezember 2014 als erste Lieferung bereits die Saugrohre, die ebenfalls im Leistungsumfang der Firma Kössler enthalten waren, auf die Baustelle in Westschweden verfrachtet. Dabei mussten die stählernen Bauteile aufgrund ihrer Größe in mehreren Teilen transportiert werden, was den weiteren Bauverlauf durchaus ein wenig bremste. Schließlich mussten die Einzelteile zuerst vor Ort verschweißt und sandgestrahlt

Foto: EFG

UMWELTFREUNDLICHKEIT GROSS GESCHRIEBEN Konkret handelt es sich bei den neuen Maschinen, die das betagte Septett ablösen sollten, um zwei vertikale Kaplan-Turbinen in klassischer Bauweise, die sich am besten in das Retrofit-Konzept der schwedischen Be-

treiber eingefügt haben. „Die alten Maschinen waren schon in einem sehr schlechten Zustand. Die Effizienz war suboptimal, der Wartungsaufwand hoch und die Verfügbarkeit unterdurchschnittlich. Im Regeljahr kamen die Maschinen insgesamt noch auf knapp 30 GWh“, so Magnus Wenna von Voith Hydro Västeras. Mit den beiden neuen Kaplan-Turbinen aus niederösterreichischer Fertigung sollte eine neue Ära für das über 100-jährige Kraftwerk eingeläutet werden. Dabei spielten nicht nur die bewährte Robustheit und die hohen Wirkungsgrade der Maschine eine Rolle, sondern auch dem Thema Umweltfreundlichkeit wurde ein erhöhter Stellenwert eingeräumt. So wurde das Kraftwerk in Hinblick auf den Gewässerschutz mit einem Minimum an Öl und Schmierstoffen realisiert. Und um zu verhindern, dass Fische am Einlauf stecken bleiben oder zu Schaden kommen könnten, wurde ein spezieller Feinrechen mit extrem flacher Neigung installiert. Schließlich lautete eine Prämisse des Betreibers: Das neue Kraftwerk soll einen möglichst geringen Einfluss auf die Umwelt ausüben, und ein durch und durch „grüner“ Stromerzeuger sein. Besser als neu: Der Foto: EFG

Turbinen plus hydraulische Steuerung frei Haus zur Baustelle beauftragt. Hinzu kamen noch Montage-Supervision und Inbetriebnahme. Die komplette Auftragsabwicklung oblag dabei allerdings den Kollegen von Voith Hydro Västeras, die auch das Personal für Montage und Inbetriebnahme bereitstellten“, erklärt Karl Henninger.

HYDRO

Projekte

Das Montage- und IBS-Personal wurde von Voith Hydro Västeras gestellt. Von Kössler war ein Supervisor vor Ort, der die Arbeiten überwachte. Im Dezember 2015 war die Montage der beiden Maschinensätze abgeschlossen. Die IBS konnte beginnen.

und mit Korrosionsschutz versehen werden. „Eine Herausforderung für die Monteure war sicher, dass die Zugänglichkeit für die weitere Montage sehr eingeschränkt war. Man musste alles mit Mobilkränen zum Teil über sehr große Distanzen hinwegheben. Aber grundsätzlich ist die Montage sehr gut gelaufen, die Kooperation unseres Supervisors mit den schwedischen Monteuren wurde von beiden Seiten als sehr angenehm und professionell beurteilt“, erzählt Karl Henninger. KAVITATIONSSICHERHEIT GEFORDERT Im Dezember 2015 kamen die Turbinen an die Reihe. Die beiden Maschinen mit den In Skandinavien dürfen die Maschinen auch Männernamen tragen: "Sigvard" und "Herbert" heißen sie im KW Langed.

jeweils 2,5 m großen Kaplan-Laufrädern wurden per LKW nach Bengtsfors geliefert und montiert. Technisch gesehen standen beim Design und Konzept der Turbine zwei zentrale Aspekte im Vordergrund: Zum einen die Effizienz. Hohe bis sehr hohe Wirkungsgrade über einen möglichst großen Bereich des Lastspektrums waren Grundvoraussetzung, um überhaupt die avisierte Leistungs- und Ertragssteigerungen erzielen zu können. Zum anderen die Einbausituation: Für die Ingenieure von Voith Hydro Västeras und Kössler lautete das Ziel, eine möglichst kavitationssichere Einbaulage der Laufräder zu finden, was aufgrund der örtlichen Gege-

benheiten durchaus zur Knacknuss wurde. Karl Henninger: „Mit Hilfe der Technologie unserer Mutterfirma Voith Hydro und Kollegen von Voith Hydro Västeras ist es gelungen, einige doch sehr knifflige technische Herausforderungen bei diesem Projekt zu lösen. Die starke Performance der Maschine und ein attraktiver Preis waren Argumente genug, den Kunden von unseren Turbinen zu überzeugen.“ KNAPP 20 PROZENT MEHR ERTRAG Im Dezember 2015 war die Montage der Maschinen bereits abgeschlossen, sodass einem Probebetrieb im Anschluss an die Inbetriebsetzungsarbeiten im März letzten Jahres nichts mehr im Wege stand. Im Frühling 2016 war ein neues Kapitel in der über 100-jährigen Geschichte des Kraftwerks Långed aufgeschlagen: Die Anlage hatte ihren Regelbetrieb aufgenommen, vollautomatisch, wärterlos und nach modernsten Kriterien heutiger Wasserkrafttechnologie. Neben den bautechnischen Sanierungen und Ersatzbauten am Staudamm, dem neuen Fischpass und dem erweiterten Grundablass, punktet die neue Anlage in erster Linie durch ihre neugewonnene Effizienz. Ohne der geringsten Veränderung an Fallhöhe oder Ausbauwassermenge konnte das Regelarbeitsvermögen durch die beiden, jeweils knapp 4 MW starken Turbinen auf 35 GWh angehoben werden. Das entspricht einem Erzeugungsplus von fast 20 Prozent. Damit hat Kössler nicht nur seine Referenzliste um ein weiteres Kleinkraftwerk im hohen Norden erweitert, sondern durchaus einen kleinen Meilenstein gesetzt. Schließlich gilt das KW Långed als das leistungsstärkste Kraftwerk des großen schwedischen Energieversorgers Vattenfall, der immerhin rund die Hälfte aller Wasserkraftwerke im Drei-Kronen-Land besitzt und betreibt. Und nun zudem eines der modernsten.

Technische Daten • Kraftwerkstyp: Niederdruck-Kraftwerk • Ausbauwassermenge: 35 m3/s • Einzugsgebiet: 3.300 km2 • Fallhöhe: 12,3 m • Turbinen: Kaplan-Turbinen (2 Stück) • Fabrikat: Kössler • Leistung pro Maschine: 3.947 kW • Generatoren: 3-Phasen-Synchron-Generatoren Foto: Geppert

• Regelarbeitsvermögen: 35 GWh • Leistungsplus nach Umbau: 15 - 20 %

Dezember 2017

HYDRO

Veranstaltung

Foto: zek

Die Fachtagung „Instandhaltung im Wandel der Zeit“ der Kraftwerke Oberhasli AG fand am 19. Oktober im Hotel- und Naturresort Handeck in direkter Nähe zum Grimselpass statt.

„INSTANDHALTUNG“ IM MITTELPUNKT VON KWO-FACHTAGUNG IM GRIMSELGEBIET „Instandhaltung im Wandel der Zeit“: So lautete das Überthema der Fachtagung, die im Oktober von der Kraftwerke Oberhasli AG (KWO) in herrlicher Naturkulisse im Grimselgebiet organisiert wurde. Das Tagesprogramm umfasste eine hochinteressante Melange aus Expertenvorträgen und praxisbezogenen Workshops. Im Rahmen der Tagung konnte der Veranstalter KWO die fruchtbaren Synergien seiner Fachbereiche und Geschäftsfelder – „Grimsel Hydro“, „Grimselstrom“ und „Grimselwelt“ - voll unter Beweis stellen. Für die Besucher ging es nach der Begrüßung vom Technologiezentrum Wasserkraft in Innertkirchen direkt zur Vortragsreihe ins Hotel Handeck, das vom Tochterunternehmen Grimselwelt geführt wird. Am Nachmittag überzeugten sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer bei verschiedenen Workshops im Kraftwerk Handeck 1 vom weitreichenden Instandhaltungskonzept der KWO.

Foto: KWO

it ihren 11 Kraftwerksstufen und 8 Speicherseen verfügt die 1925 in der Grimsel- und Sustenregion gegründete KWO über ein gewaltiges Energiepotential. Ein großer Teil der beeindruckenden Anlagen wie Kraftwerkskavernen, Wasserschlösser, wasserführende Stollen, Druckschächte, Stollen für den Energietransport oder die Zufahrtstunnels sind vor dem menschlichen Auge tief im Fels verborgen. Zusammengerechnet erreichen die 29 Turbinen der unterschiedlichen Anlagen eine Gesamtleistung von 1.368 MW. Im Durchschnitt rund 2.350 GWh Strom, hauptsächlich für die Deckung des Spitzen- und Regelenergiebedarfs, erzeugt die Kraftwerksflotte pro Jahr. Die Konzepte und Herausforderun-

Staumauer Grimselsee im Winter

Dezember 2017

HYDRO

Veranstaltung

Foto: zek

Das 1925 in Betrieb genommene Kraftwerk Handeck 1 markiert die Entstehung der KWO.

Gian Marco Maier, KWO Vizedirektor

Dezember 2017

Foto: zek

MEHR ALS EIN STROMPRODUZENT Neben der Erzeugung von Strom aus Wasserkraft hat sich die KWO mit den Geschäftsbereichen „Grimsel Hydro“ und „Grimselwelt“ zwei zusätzliche wirtschaftliche Standbeine geschaffen. Im Technologiezentrum Wasserkraft in Innertkirchen bündelt Grimsel Hydro seine geballte technische Kompetenz, die man sich beim jahrzehntelangen Betrieb der eigenen Kraftwerke erarbeitet hat. Die Werkhallen dienen einerseits dem bestmöglichen Erhalt der eigenen Kraftwerksinfrastruktur. Andererseits stellt Grimsel Hydro das umfassende Know-how als Serviceangebot seinen Kunden zur Verfügung. Die Leistungen umfassen Service- und Betriebsaufgaben und

reichen bis hin zu Instandhaltungen und Reparaturen, etwa Teil- und Vollreparaturen von Laufrädern oder Revisionen von Abschlussorganen und Turbinen. Zudem bietet das Technologiezentrum Wasserkraft Unterstützung mittels Engineering- und Beratungsleistungen wie Strömungsberechnungen, Fingerprint-Messungen oder auch Inbetriebnahmen. Ökologische Begleitung für Restwasser-, Schwall- und Sunksanierungen oder Beratungen für Fischauf- und -abstiegsanlagen oder Fischlifte zählen ebenfalls zu den Serviceleistungen von Grimsel Hydro. Mit dem Geschäftszweig Grimselwelt hingegen beweist die KWO als Hotelier und Seilbahnbetreiber ihr Gespür für den Tourismus. Insgesamt neun Seilbahnen erschließen die alpine Bergwelt Gästen aus aller Welt. Als nicht alltägliches Angebot erfreuen sich zudem die abwechslungsreichen Exkursionen

WOHLÜBERLEGTE INSTANDHALTUNGSSTRATEGIE Die Teilnehmer der Fachtagung „Instandhaltung im Wandel der Zeit“ erhielten schon bei der Begrüßung in der modern ausgestatteten Werkstätte des Technologiezentrums Wasserkraft einen guten Eindruck von der technischen Kompetenz des Veranstalters. Nach den einleitenden Worten durch Daniel Fischlin, CEO der KWO, ging es per Bustransfer die Grimselpassstraße hoch zu den Vorträgen ins Hotel Handeck. Das Drei-Sterne Plus-Superior-Haus liegt im Gebiet der Nachbargemeinde Guttannen auf über 1.000 m ü.M. und wird von der Grimselwelt betrieben. Mit seinen großzügigen Seminarräumlichkeiten im Hauptgebäude und dem hervorragenden kulinarischen Angebot der ideale Platz für das Vormittagsprogramm. Gian Marco Maier, KWO-Vizedirektor und Geschäftsführer von Grimsel Hydro, machte mit der Präsentation „Mut zur Lücke?“ den Beginn der Vortragsreihe. Darin wurde anhand des Beispiels der Instandhaltungsstrategie der KWO ein vielschichtiges Konzept beschrieben, das sich durch verschiedene gezielte Instandhaltungsansätze an den „Key Performance Indicators“ (KPI) des Gesamtsystems orientiert. In seinem Fazit „Finde die Lücke!“ hielt Maier fest: „Die gewählte Vorgehensweise ermöglicht einen ‚fließenden‘ Übergang von der heutigen aktuellen Instandhaltungsstrategie zum neuen Ansatz. Es erforderte jedoch eine grundlegende Aufarbeitung der Vergangenheit, um den Zustand Foto: zek

gen der Instandhaltungsstrategie dieser hoch technisierten Anlagen standen unter anderem im Mittelpunkt der Fachtagung.

zu den ober- und unterirdischen Kraftwerksanlagen großer Beliebtheit. Dabei geht es beim Besuch von Stollen und Kavernen sowohl tief hinein in den Fels als auch hoch hinaus zu Staumauern und Talsperren.

Madeleine Gut, ZHAW

Stefan Böhler, OMICRON

HYDRO

Foto: zek

Veranstaltung

Der„Retrofit“-Workshop brachte den Teilnehmern das ausgereifte Instandhaltungskonzept der KWO am Beispiel ihres ältesten Kraftwerks näher.

als Basis für die Beurteilung zu kennen. In der Folge werden Themen wie Monitoring, Datenerfassung, Prognostik, etc. immer zentraler“, sowie abschließend: „Kosten senken, Maßnahmen streichen und Instandhaltungsintervalle verlängern sind keine Strategie, es sind erfolgreich angewandte Methoden. Um erstere zu erreichen, müssen zielführende Vorgaben (KPI´s) wie Verfügbarkeit, Ausfalloder Standzeiten, Schadenspotential etc. definiert werden.“

Methode zur Dehnungsmessung an den Pelton- und Francis-Turbinen der Kraftwerke Handeck 1 und Grimsel 2 gezeigt: Die gesamte Messelektronik konnte bei der Untersuchung auf den Laufrädern montiert werden. „Last but not least“ erläuterte Wolfang-Andreas Sutter, IT-Leiter der KWO, beim abschließenden Expertenbeitrag die komplexen digitalen Herausforderungen im Hinblick auf das Instandhaltungskonzept der Grimselwelt.

EXPERTEN HALTEN VORTRAG Im Anschluss referierte Madeleine Gut von der Mitveranstalterin Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) über vorausschauende Instandhaltungsstrategien. Die Leiterin des Forschungsschwerpunkts Utility Financial Management erörterte verschiedene prognostische Ansätze und zeigte deren Vorteile auf. Adrian Brügger von der LWK (Licht- und Wasserwerke AG Kandersteg) stellte zum Abschluss des ersten Vortragsblocks das Instandhaltungskonzept und Retrofitmaßnahmen bei den Eigenanlagen „Zilfuri“ und „Dorf“ vor. Stefan Böhler von OMICRON präsentierte mit dem Vortrag über „Marktgerechte Diagnosemethoden, mobiles Teilentladungsmonitoring bei der KWO“ den elektrotechnischen Schwerpunkt der Tagung. Darin wurde die in Zusammenarbeit mit der KWO entwickelte mobile Monitoring-Lösung zur Messung von Teilentladungen an den zahlreichen elektrischen Maschinen der KWO vorgestellt. Hochtechnisch ging es weiter mit dem Vortrag „Experimentelle Spannungsanalyse an Laufrädern“ von Projektleiter Maximilian Titzschkau. Dabei wurde eine von der KWO entwickelte

WORKSHOPS RUNDEN FACHTAGUNG AB Nach der Mittagspause und dem Transfer zur nahe gelegenen Zentrale des Kraftwerks Handeck 1 standen am Nachmittag verschiedene Workshops zur freien Auswahl. Beim Workshop „Retrofit“ erhielten die Teilnehmer anhand einer Rundführung durch Schieberkammer, Turbinenhalle und der 11 kV-Generatorenschaltanlage optimale Eindrücke vom durchdachten Instandhaltungskonzept des ältesten Kraftwerks der KWO. „Ökologische Rahmenbedingungen der Wasserkraft“ und „Bewertung: Kapitalkosten und strategische Flexibilität“, lautete die Themensetzung der alternativen, ebenfalls gut besuchten Workshops. Entspannten Abschluss fand die Fachtagung schließlich bei Apéro und Diskussion wieder im Hotel Handeck. Geschäftsführer Gian Marco Maier zeigte sich am Ende des Tages sehr glücklich über die Veranstaltung: „Ich bin rundum zufrieden mit dem Verlauf unserer Fachtagung. Mit der Themensetzung wurde definitiv der Puls der Zeit getroffen, das haben die gehaltvollen Beiträge der Vortragenden sowie die Resonanz der Teilnehmer wirklich gut gezeigt.“

Ole Kessler Produktmanager

Vertrauen ist wichtig bei der Diagnose von rotierenden Maschinen Wenn ich mich frage, was dafür spricht, unsere Prüf- und Monitoringsysteme für rotierende Maschinen zu verwenden, dann muss ich nur eines sagen: Vertrauen. Dieses Vertrauen basiert auf unserer langjährigen Erfahrung in Diagnoseverfahren für Maschinen & unserem Engagement bei der Unterstützung unserer Kunden. Dienstleister, Fertigungsbetriebe und Energieversorger weltweit vertrauen auf unsere Lösungen zur frühzeitigen Erkennung von Isolationsdefekten.

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Dezember 2017 AD17149-Rot-Machines-Testing-58x262mm-zekHYDRO-DEU.indd 12017-10-12 13:38:14

HYDRO

Projekte

as neue Hauptkraftwerk der Hasslacher Energie GmbH, eine Tochtergesellschaft des international tätigen Kärntner Holzunternehmens „Hasslacher Norica Timber“ wurde am Zusammenfluss der Lieser in die Drau errichtet. Der Neubau ersetzt zwei in die Jahre gekommene Altanlagen, ein Oberliegerkraftwerk mit drei Francis Turbinen sowie das ebenfalls bereits länger still stehende ehemalige Hauptkraftwerk, das „E-Werk 2 Ponau“. Dessen Turbine, eine auf 15 m³/s ausgelegte Kaplan-Maschine, erhält als technischer Zeitzeuge in Bälde einen Ehrenplatz im Krafthaus der neuen Zentrale. Den Zuschlag für das elektromechanische Komplettpaket – inklusive Leittechnik sowie einem Hosenrohr aus Stahl – konnte sich die im In- und Ausland vielfach bewährte GLOBAL Hydro Energy GmbH aus dem Norden Oberösterreichs sichern. GRUNDWASSER ERSCHWERT TIEFBAUARBEITEN „Aufgrund der direkten Nähe zur Drau stellte insbesondere die Grundwasserthematik keine leichte Herausforderung während der Tiefbauarbeiten dar. Beim Ausheben der Baugrube für das Krafthaus und der Rohr-

Dezember 2017

GLOBAL Hydro Energy Projektleiter Martin Graml (li.) neben Peter Fercher, der mit seinem Consulting Unternehmen die Projektleitung für Anlagenbetreiber Hasslacher Energie GmbH übernommen hat. Anfang September nahmen die baugleichen, jeweils auf eine Maximalleistung von 930 kW ausgelegten Kaplan-Spiralturbinen erstmals die Stromproduktion auf.

verlegung mussten aufgrund ergiebigen Grundwasserseintritts an verschiedenen Stellen aufwändig Wasserhaltungsmaßnahmen gesetzt werden. Mit mehreren gleichzeitig arbeitenden Pumpen wurden zeitweise bis zu 500 l/s abgesaugt“, erklärt Peter Fercher, der mit seinem Consulting Unternehmen die Projektleitung übernommen hat. Bis 2013 war Fercher in verschiedenen leitenden Positionen bei Hasslacher Norica Timber tätig, zuletzt als technischer Vorstand. Zu seinen Aufgaben zählte dabei unter anderem auch die Betriebsführung der Altanlage, wodurch der gebürtige Kärntner naturgemäß über beste Kenntnisse der baulich-technischen Gegebenheiten am Standort verfügt. HOSENROHR ERMÖGLICHT KANALQUERUNG Die Ausleitungsstrecke wurde im Gegensatz zum alten Konzept mit einem offenen Wehrkanal nun komplett unterirdisch verlegt. Dabei orientierte sich die Trasse der neuen, rund 660 m langen und komplett in GFK DN3000 ausgeführten Leitung am Verlauf der alten Strecke. Bereitgestellt wurde das gesamte Rohrmaterial vom Branchenspezialisten Amiblu (vormals Hobas). Ein bestehender Hauptabwasserkanal der Stadtgemeinde unmittelbar vor dem neuen Krafthaus machte beim Schlussabschnitt der Druckleitung eine Sonderlösung erforderlich. „Mit der DN3000 GFK Leitung hätte

man den Abwasserkanal nicht unterqueren können. Bei einer Verlegung des Abwasserkanals wäre wiederum eine wasserrechtliche Genehmigung notwendig gewesen, was einen Projektverzug von 1-2 Jahren bedeutet hätte“, sagt GLOBAL Hydro Energy Projektleiter Martin Graml. Gelöst wurde diese Problemstellung durch den Einbau eines komplett in Stahl ausgeführten Hosenrohrs. Dadurch verästelt sich die Druckleitung rund 30 m vor dem Krafthaus auf zweimal Das neue Krafthaus entstand an gleicher Stelle wie die Altanlage im Bereich der Einmündung der Lieser in die Drau.

Foto: zek

Nach intensiver 7-monatiger Bauphase ging das völlig neu errichtete Wasserkraftwerk der Hasslacher Energie GmbH in Spittal an der Drau zum Septemberanfang erstmals in Betrieb. Projektleiter Peter Fercher spricht angesichts des vielschichtigen Bauvolumens von einer Umsetzung in Rekordzeit. Trotz schwieriger Bodenbedingungen aufgrund anhaltender Grundwasserproblematik konnte das ambitionierte Projekt innerhalb der geplanten Frist fertiggestellt werden. Dabei wurden in wenigen Monaten neben der Erneuerung des fast kompletten Stahlwasserbaus an der Wehranlage eine rund 660 m lange Druckleitung DN3000 verlegt sowie die Anlagenzentrale mit zwei hocheffektiven Kaplan-Spiralturbinen fertig gestellt. Die gesamte elektromechanische Ausrüstung inklusive intelligenter Leittechnik „HEROS3“ lieferte GLOBAL Hydro Energy GmbH. Rund 10 GWh Ökostrom wird das neue Kraftwerk im Regeljahr produzieren.

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KÄRNTNER LIESERKRAFTWERK HASSLACHER IN REKORDZEIT AM NETZ

HYDRO

Projekte DN2200 und ermöglichte somit die Unterquerung des Abwasserkanals. Nach dem Hosenrohr geht die Leitung bis zum Anschluss an die Turbinen nochmals in GFK über. „Bei der Montage des Bauteils stieg das Grundwasser dermaßen an, dass die Schweißarbeiten nicht wie geplant an der Außenseite des Rohrmantels sondern von innen hergestellt werden mussten“, erläutert Graml die Umstände des anspruchsvollen Bauabschnitts.

Visualisierung der intelligenten Anlagensteuerung HEROS3

wegen den beträchtlichen Transportabmessungen der Spiralgehäuse der Turbinen (jeweils 6,4 m lang, 5,2 m breit und 2,6 m hoch) eine sorgfältige Routenprüfung im Projektvorfeld durchgeführt wurde: „Im ungünstigsten Fall hätten die Gehäuse geteilt und auf der Baustelle wieder zusammen geschweißt werden müssen, dies konnte praktischerweise vermieden werden.“ FRISTGERECHTE ERSTINBETRIEBNAHME Die Regelung der vollautomatischen Stromproduktion übernimmt die Steuerungssoftware „HEROS3“, eine Eigenentwicklung von GLOBAL Hydro. HEROS3 hat sich seit seiner Einführung vor wenigen Jahren bei Anlagen rund um den Erdball vielfach bewährt und sorgt auch beim neuen Kraftwerk im unteren Drautal für einen zuverlässigen Kraftwerksbetrieb. Oberste Priorität hat natürlich eine möglichst effektive Stromgewinnung, die HEROS3 dank intelligenter Programmierung auch bei wechselhaften Zuflussbedingungen und verringertem Was-

serdargebot sicherstellt. Die speziell auf Touch-Gesten ausgelegte Visualisierung der Steuerung ermöglicht dabei optimale Bedienung und Übersicht beim Zugriff aus der Ferne via Tablet oder Smartphone. Projektleiter Fercher zieht indessen nach der erfolgreich verlaufenen Inbetriebnahme am 1. September ein positives Fazit: „Seit dem Beginn der Probephase – welcher trotz Problemen mit dem Grundwasser während der Bauphase auf den Tag genau eingehalten wurde – läuft der Betrieb sehr stabil. Wobei nicht unerwähnt bleiben sollte, dass auch die revitalisierte Wehranlage inklusive neuer Rechenreinigungsmaschine sowie das 2015 gebaute Restwasserkraftwerk in die übergeordnete Anlagensteuerung integriert wurden.“ Bereits Anfang 2018 soll das neue Hauptkraftwerk der Hasslacher Energie GmbH seinen Regelbetrieb aufnehmen, im Frühjahr werden sich die Bürgerinnen und Bürger der Stadtgemeinde bei einer offiziellen Eröffnungsfeier von den Qualitäten der Anlage überzeugen können. Foto: zek

FAST 2 MW GEMEINSAME MAXIMALLEISTUNG Insgesamt stehen dem neuen Kraftwerk Hasslacher 17 m³/s an Ausbauwassermenge sowie 12,21 m Nettofallhöhe zur Verfügung. Um die elektrotechnische Ausrüstung im Hochwasserfall bestmöglich vor Überschwemmung zu schützen, wurden die vertikalachsigen Turbinen im Untergeschoss der Anlagenzentrale angeordnet. Die Verbindung mit den Synchron-Generatoren erfolgt durch die Zwischendecke mittels verlängerter Turbinenwellen. Dank dieser Ausführung erreichte man neben dem Hochwasserschutz außerdem optimale Zugänglichkeit für künftige Wartungs- und Kontrolltätigkeiten am Maschinensatz. Bei vollem Wasserdargebot erreichen die völlig identisch ausgeführten Turbinen eine maximale Leistung von je 930 kW. Die 5-flügeligen Laufräder mit einem Durchmesser von 1.215 mm drehen mit exakt 428 U/Min – ebenso wie die Hitzinger Generatoren, die eine Nennscheinleistung von 1.060 kVA erreichen. „Im Regeljahr wird das Maschinenduo rund 10 GWh Ökostrom produzieren. Der weitaus größte Teil der erzeugten Energie geht ins öffentliche Netz, rund ein Zehntel wird zur Deckung des Strombedarfs des nahe gelegenen Produktionsbetriebs der Papstar AG direkt im Projektgebiet verwendet“, erklärt Fercher. Martin Graml merkt noch an, dass

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 17 m3/s • Nettofallhöhe: 12,21 m • DRL DN3000: 660 m • Material: GFK • Turbine: 2 x Kaplan-Spiral • Drehzahl: 2 x 428 U/min • DN Laufrad: 2 x 1.215 mm • Engpassleistung: 2 x 930 kW • Hersteller: GLOBAL Hydro Energy GmbH • Generator: 2 x Synchron • Hersteller: Hitzinger • Nennscheinleistung: 1.060 kVA • Jahresarbeit: ca. 10 GWh

Als Energiewandler dienen zwei baugleiche Synchron-Generatoren von Hitzinger. Zum bestmöglichen Schutz im Hochwasserfall befindet sich die elektrotechnische Kraftwerksausstattung in erhöhter Position im Krafthaus.

Dezember 2017

HYDRO

Fotos: Energie AG

Projekte

Um diese Wandermöglichkeit u.a. für Fische herzustellen, hat die Energie AG in den vergangenen Monaten bereits viele Projekte in Angriff genommen und umgesetzt. In den kommenden Jahren stehen weitere Maßnahmen auf der Agenda. Insgesamt investiert die Energie AG rund 16 Mio. Euro für die Umsetzung der europäischen Wasserrahmenrichtlinie.

ENERGIE AG NIMMT ÖKOLOGISCHE VERANTWORTUNG FÜR GEWÄSSER WAHR Die oberösterreichische Energie AG investiert 16 Mio. Euro in ihre Kraftwerksstandorte für die Umsetzung der europäischen Wasserrahmenrichtlinie. In Oberösterreich und Salzburg konnten bereits ein Fischlift und zehn Fischtreppen und ökologische Verbesserungen ihrer Bestimmung übergeben werden. An sieben Kraftwerksstandorten werden weitere Maßnahmen – in erster Linie die Herstellung der Durchgängigkeit – in den nächsten Jahren umgesetzt. Damit verfolgt die Energie AG ihre Strategie zur Verbesserung der heimischen Fließgewässer konsequent weiter. Am Wasserkraftstandort Stadl-Paura wurde unlängst die technische Umsetzung vorgestellt.

ie Bedeutung von Strom aus Wasserkraft ist ein wesentlicher Faktor in der österreichischen Energiewirtschaft. Zurzeit werden rund 40 von insgesamt 60 TWh Jahresstromverbrauch aus der heimischen Wasserkraft generiert. „Die Wasserkraft ist für uns auch in Zukunft sehr bedeutend, weil wir damit eine nachhaltige und saubere Energieform zur Verfügung haben, die prognostizierbar ist. Wir brauchen diese Energieform aber auch, um den Ausgleich zu schaffen für die anderen, volatilen erneuerbaren Energieträger“, so Energie AG Technikvorstand DI Stefan Stallinger. Der kalkulierte Schwankungsbereich des Tagesrhythmus beträgt in der Wasserkraft rund 50 Prozent. Im Vergleich dazu liegt der Schwankungsbereich bei anderen erneuerbaren Energieformen, wie Photovoltaik oder Windkraft, bei etwa 100 Prozent. „An dieser Stelle hat die Wasserkraft als einzige Form der Stromgewinnung das Potential diese Produktionsunterschiede auszugleichen“, erklärt DI Stefan Stallinger. Trotz aller Potentiale haben sich die Rahmenbedingungen für die Betreiber in den vergangenen Jahren massiv verändert. Einerseits leistet die Wasserkraft einen maßgeblichen Anteil an der österreichischen Energieversorgung und andererseits wird die Durchgängigkeit von Gewässern für Fische, Krebse und andere Wasserlebewesen und damit der gesamtökologische Zustand von Fließgewässern immer wichtiger. Dazu schreibt die Wasserrahmenrichtlinie vor, welche Maßnahmen zur Erhaltung des natürlichen Lebensraums notwendig sind. Das betrifft die Durchwanderbarkeit bei Querbauten gleichermaßen wie beispielsweise das Anlegen von Vogelinseln oder Auen. „An diesem Punkt braucht es

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ein sorgfältiges Abwägen der ökologischen und ökonomischen Interessen“, sagt das für den Kraftwerksbereich zuständige Vorstandsmitglied. DIE ENERGIE AG SIEHT IHRE VERANTWORTUNG ALS CHANCE Als die bedeutendste heimische erneuerbare Energiequelle hat die ständige Optimierung der bestehenden Wasserkraftwerke einen sehhohen Stellenwert im Unternehmen. „Das Bestreben der Energie AG ist es, die Wasserkraft unter Berücksichtigung sozialer und ökologischer ErforderTechnik-Vorstand DI Stefan Stallinger (l.) und Energie AG Kraftwerke-Geschäftsführer DI Norbert Rechberger informierten unlängst am KW Stadl-Paura über die technische Umsetzung.

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Projekte nisse weiter auszubauen“, erklärt DI Norbert Rechberger, Geschäftsführer der Energie AG Oberösterreich Kraftwerke GmbH. Damit bekennt sich die Energie AG ganz offen zu einer nachhaltigen Ausrichtung des Unternehmens und nimmt mit der Umsetzung der europäischen Wasserrahmenrichtlinie ihre Verantwortung als regionaler Energieversorger sehr ernst. „Wir sind bestrebt, diese Projekte verantwortungsvoll und mit Augenmaß umzusetzen. Das heißt, die Revitalisierungsmaßnahmen sind ein Kompromiss zwischen wirtschaftlicher Machbarkeit und dem was wir für eine gesunde Ökologie in unseren Gewässern brauchen“, so Rechberger. Die Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie stellen für die Energie AG eine große Herausforderung in doppelter Weise dar. Zum einen stehen die dafür notwendigen Investitionen von rund 16 Mio. Euro für die baulichen Maßnahmen im Raum und zum anderen muss eine gewisse Wirtschaftlichkeit der einzelnen Standorte beibehalten werden. „Das ist nicht nur eine hohe Einmalinvestition, sondern wir verlieren dadurch jährlich Strom für 12.000 Haushalte“, erklärt Rechberger dazu. Das bedeutet, die dabei notwendigen Dotationswassermengen für die Gewässerdurchgängigkeit entsprechen einer Ertragseinbuße von circa 40 GWh, oder anders ausgedrückt, in etwa einer gesamten Jahresstromerzeugung des Kraftwerks am Standort Gmunden. REVITALISIERUNG AM BEISPIEL STADL-PAURA Beim Kraftwerk Stadl-Paura sind eine Reihe an Maßnahmen umgesetzt worden, um den Fischen ihren alten Lebensraum wieder zurück zu geben. Die größenbestimmende Fischart ist hier der Huchen mit bis zu 100 Zentimeter. Natürlich können aber auch alle kleineren Fische die Fischaufstiegshilfen nutzen. Aufgrund der weitläufigen Geländetypologie wurden teilweise unterschiedliche Fischaufstiegsbauarten kombiniert. Direkt beim Kraftwerk wurde ein Vertical-Slot-Fischpass mit einem Naturgerinne verbunden. Der Vertical-Slot, der vorwiegend in standardisierter Betonbauweise verbaut wird, führt somit weiter über ein Naturgerinne bis ins Oberwasser und wird mit einer Dotation von 450 l/s gespeist. Auf der sogenannten Hitiag-Insel, die das Ober- vom Unterwasser trennt und ausschließlich nur mit dem Boot erreichbar ist, wurde der Fischaufstieg als weiteres Naturgerinne realisiert und weist eine Dotation von 750 l/s auf. Die dritte Bauart von Fischaufstiegen am Kraftwerk Stadl-Paura ist der Borstenfischpass. Diese sogenannte „Bootsrutsche“ wird speziell eingesetzt, um Wanderhilfen mit Bootsgassen zu kombinieren und eignet sich für vergleichsweise geringe Gefälle von 8-10 Prozent. Die Kunststoffborsten durchdringen dabei fast den gesamten Wasserkörper bis knapp unter den Wasserspiegel. Zwischen den starren langen Borsten werden weichere, kürzere gesetzt, um in tieferen Schichten ein feinmaschiges Lückensystem zu bilden. Er benötigt

Der Vertical-Slot-Fischpass geht in ein Natur gerinne über und führt weiter bis ins Oberwasser.

750 l/s an Dotationswassermenge. Des Weiteren wurden umfassende ökologische Gestaltungsmaßnahmen durchgeführt und Buhnen, Strukturen, Totholz, Kiesbänke etc. angelegt. Die Investitionskosten für alle drei Fischaufstiegshilfen beliefen sich auf ca. 1,5 Mio. Euro. POSITIVE AUSWIRKUNGEN Die Fischtreppen werden stets vor Ort an die topographischen Gegebenheiten sowie an die Leitfischarten angepasst. Die Erfolgskontrolle der Migration von Wasserlebewesen wird mittels professionellem Monitoring eruiert. Anhand der Eckdaten, die dabei generiert werden, können schließlich diverse Einflussgrößen, wie Lockströmung oder Dotationswassermenge gezielt an Fische, Krebse und Co angepasst und die Funktion in weiterer Folge optimiert werden. Dazu gehen die Kraftwerksbetreiber mit diversen Institutionen teils längerfristige Kooperationen ein und arbeiten auch eng mit Fischereibetrieben oder mit gemeinnützigen Fischereivereinen zusammen. Das ermöglicht einen intensiven Datenaustausch und eine Weiterentwicklung in wissenschaftlicher Hinsicht. WEITERE PROJEKTE Die nächsten Fischaufstiege werden bereits 2018 an den Kraftwerksstandorten Marchtrenk und Traun-Pucking in Betrieb gehen. Nach Fertigstellung und erfolgreichem Probebetrieb des ersten Fischlifts Oberösterreichs in Gmunden ist nun ein weiterer Fischlift in Partenstein geplant. Die Revitalisierung der Kraftwerke Wagrein, Dürnau, Lauffen und Bad Aussee folgen in den darauffolgenden Jahren.

Projektorganisation Die Energie AG Oberösterreich Tech Services GmbH ist jene Gesellschaft der Energie AG Oberösterreich, welche über eine erfahrene Gruppe von Fachexperten und Projektleitern verfügt. Ihre Aufgabe besteht darin, Kraftwerksprojekte zu identifizieren, zu entwickeln, ihre Machbarkeit zu evaluieren und zur Genehmigung zu bringen. Das Leistungsspektrum der Energie AG Oberösterreich Tech Services für das Kraftwerk Bad Goisern (und andere Projekte) besteht unter anderem in der Erstellung von Varianten und Machbarkeitsstudien, der Projektabstimmung mit Stakeholdern, der Ausschreibungsplanung für alle Lose sowie der Projektleitung und Abwicklung.

„Die Energie AG Oberösterreich Tech Services verfügt durch die Kombination von langjähriger Erfahrung und Know-how über eine außergewöhnliche Kompetenz bei der Konzeptionierung und Umsetzung von Kraftwerksprojekten.“

Beim Kraftwerk Stadl-Paura hat die Energie AG eine ganze Reihe von Maßnahmen umgesetzt, um den Fischen eine Durchgängigkeit zu ermöglichen.

DI Stefan Stallinger MBA Technischer Vorstand Energie AG Oberösterreich

„Diese Vorzüge werden einerseits innerhalb des Konzerns genutzt und andererseits externen Partnern als Dienstleistung angeboten.“ Dezember 2017

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Umwelt

Fotos: DIVE

Blick auf das Wasserkraftwerk Öblitz aus der Vogelperspektive nach dem Einbau der drei DIVE-Turbinen. Rechts im Bild ist das Krafthaus.

EUROPAS FISCHFREUNDLICHSTES WASSERKRAFTWERK GEHT ANS NETZ Im September 2017 ist in Sachsen-Anhalt die fischfreundlichste Wasserkraftanlage Europas ans Netz gegangen. Die Wasserkraftanlage Öblitz befindet sich an der Saale südlich von Halle und nutzt eine Fallhöhe von 1,8 – 2,3 m. Um flussabwärts wandernden Fischen eine gefahrlose Passage des Standorts zu ermöglichen, wurde ein „Leitrechen-Bypass-System nach EBEL, GLUCH & KEHL (2001)“ installiert. Flussaufwärts wandernde Fische können die Staustufe durch Nutzung einer neuen, großzügig dimensionierten Fischaufstiegsanlage erstmalig überwinden. Für die Energiegewinnung kommen drei fischfreundlichen DIVE-Turbinen zum Einsatz.

ie Planungen für die Wasserkraftanlage begannen bereits im Jahr 2007. Ein Schwerpunkt im Genehmigungsverfahren war das Thema Fischfreundlichkeit. So musste nachgewiesen werden, dass flussabwärts wandernde Fische nur einer sehr geringen Sterblichkeit unterliegen. Zu diesem Zweck wurde am Standort ein „Leitrechen-Bypass-System nach EBEL, GLUCH & KEHL (2001)“ installiert, das aufgrund seiner vorteilhaften biologischen und betrieblichen Eigenschaften bereits an zahlreichen anderen europäischen

Dezember 2017

Wasserkraftanlagen zum Einsatz kommt. Der schräg zur Strömungsrichtung angeordnete Rechen wird durch horizontal ausgerichtete Rechenstäbe gebildet. Durch die biologische Wirkung des Rechens werden die Fische nicht nur am Eindringen in die Turbinen gehindert, sondern auch zum Bypass geleitet, der ihnen eine gefahrlose Passage in das Unterwasser ermöglicht. Der Bypass ist als schachtartiges, licht offenes Gerinne gestaltet, dessen Eintrittsprofil sich am abstromigen Ende des Rechenfeldes befindet und die gesamte Höhe der Oberwas-

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Umwelt

Einheben der vormontierten Turbineneinheit aus Leitapparat, Turbine und Generator.

sersäule erfasst. Neben seiner biologischen Funktion besitzt der Bypass auch betriebliche Aufgaben, indem er beispielsweise das am Rechen horizontal abgereinigte Treibgut in das Unterwasser weiterleitet. FISCHFREUNDLICHES DESIGN Die Sterblichkeitsrate von Fischen an einem Wasserkraftstandort ergibt sich jedoch nicht allein aus der biologischen Wirkung des Fischschutz- und Fischabstiegssystems, sondern auch aus den technischen Eigenschaften der nachgeordneten Turbinen. So können kleine bzw. schlanke Fische selbst durch Rechen mit geringer lichter Weite nicht vollständig geschützt werden und wandern teilweise durch die Turbine in das Unterwasser ab. Das jeweilige Schädigungsrisiko ist erheblich von den Eigenschaften der betreffenden Turbine abhängig und kann durch spezielle Prognosemodelle bereits im Vorfeld quantitativ bilanziert werden. Am Standort Öblitz wurden 3 DIVE-Turbinen installiert. Hierbei handelt es sich um drehzahlvariable Propellerturbinen mit festen Laufradschaufeln. Die Regulierung erfolgt über die Drehzahl und den Leitapparat. Dadurch ist die Verbindung zwischen Laufrad nabe und Schaufeln komplett spaltfrei. Zwischen Turbinenkessel und Laufrad ist der Spalt minimal, da die Schaufeln nicht drehbar sind. Da Spalträume in Turbinenlaufrädern als wesentliche Verletzungsorte für Fische gelten, verfügen DIVE-Turbinen diesbezüglich über sehr vorteilhafte Eigenschaften.

max. 130/min erlauben vielen Fischen ein einfaches Durchschwimmen der Turbinenkammer. Die DIVE-Turbinen GmbH & Co. KG hat 2016 Untersuchungen zur Fischmortalität an einer DIVE-Turbine durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass die Mortalität bei der DIVE-Turbine drehzahlabhängig ist und mit abnehmender Drehzahl sinkt. Bei der kleinsten untersuchten Drehzahl von 150/min war die turbinenbedingte Mortalität nur 1 Prozent. Es ist davon auszugehen, dass sie für den Drehzahlbereich der DIVE- Turbinen in Öblitz noch geringer ist. BISLANG GRÖSSTE DIVE-TURBINE VERBAUT Auch aus turbinentechnischer Sicht hat die Anlage Öblitz innovativen Charakter: Die drei DIVE-Turbinen mit je 300 kW Leistung sind die DIVE-Turbinen mit dem bislang größten Laufraddurchmesser von 2,38 m. Aufgrund der geringen Fallhöhe von 1,8 m bis 2,3 m wurde die Saugrohrform numerisch optimiert und als Holzschalung vergossen. Die Turbinendrehzahl wird dynamisch angepasst, so dass im gesamten Fallhöhenbereich höchste Wirkungsgrade garantiert sind. Über ein Display am Schaltschrank oder per Fernzugriff kann der Betrieb des Kraftwerks

immer überprüft werden. Eine Besonderheit der DIVE-Turbine ist, dass der Generator direkt über dem Turbinenlaufrad sitzt und sich die komplette Einheit aus Turbine und Generator unter Wasser befindet. Dadurch ist das Turbinensystem per se hochwassersicher. Außerdem besteht die Möglichkeit, zusätzlichen Abfluss durch das Kraftwerk bei Hochwasser sicherzustellen, selbst wenn sich zeitgleich ein Netzausfall ereignet. Dies ist möglich, da die Turbinen selbst mit Durchgangsdrehzahl sicher betrieben werden können. PROJEKT OHNE FÖRDERMITTEL FINANZIERT Trotz des innovativen Charakters des Kraftwerks als ökologisches Vorzeigeprojekt, sowie des Engagements der Betreiber für die regionale Stromerzeugung wurden für das Projekt keine öffentlichen Fördermittel bewilligt. So mussten die Betreiber eine alternative Finanzierungsmöglichkeit erschließen. Die Familien Kehl und Blaszczak fanden mit der Unterfränkischen Überlandzentrale eG aus dem Kontakt mit der Fa. DIVE Turbinen GmbH einen Partner aus Unterfranken, der sich für die Stromvermarktung verantwortlich zeigt und gemeinsam mit der DKB Bank die anspruchsvolle Finanzierung des Projektes ermöglicht hatte. So konnte 2015 mit dem Bau der Anlage begonnen werden. FISCHMONITORING FÜR 2018 GEPLANT Seit September 2017 ist die Anlage mit allen drei Turbinen am Netz und hat bereits mehr als 700 MWh Strom produziert. Nach über zweijähriger Bauzeit sind die Betreiber erleichtert und stolz, dass alles so reibungslos über die Bühne gegangen ist. Die ersten Fische wurden bereits in der Fischtreppe gesichtet, ab 2018 ist auch ein Monitoring vorgesehen. So ist mit der Wasserkraftanlage Öblitz ein weiteres Vorzeigeprojekt zur ökologischen Wasserkraftnutzung gelungen.

Schnitt durch die Wasserkraftanlage Öblitz mit Fischaufstiegsanlage und „Leitrechen-Bypass-System nach EBEL, GLUCH & KEHL (2001)“. Da der Schnitt durch die Turbinenkammer verläuft, ist im Bild nur der rechennahe Teil des Bypasses erkennbar.

Grafik: DIVE

INNOVATIVE TURBINENTECHNIK Durch die fest angeschweißten Laufradschaufeln war es auch möglich, die Anzahl der Schaufeln auf 3 Schaufeln zu reduzieren. Aufgrund der wenigen Laufradschaufeln mit festem Öffnungswinkel ist die Kollisionswahrscheinlichkeit für einschwimmende Fische minimal. Die niedrigen Drehzahlen von Dezember 2017

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Technik

Für das Rheinkraftwerk Eddersheim im Bundesland Hessen lieferte Muhr seine rundum erneuerte und modernisierte Rechenreinigungslösung HYDRONIC M-3000.

HYDRONIC M-3000 - DER „GOLF“ UNTER DEN MULTIFUNKTIONALEN RECHENREINIGERN STARTET EINE NEUE RUNDE Die Golfklasse bezeichnet bei den Autos jene Klasse, die den Spagat zwischen Preis und Nutzen am besten meistert. Eine Eigenschaft, die auch die kleinste Klasse der multifunktionalen Rechenreiniger für sich reklamieren kann. Mit dem Bau der ersten HYDRONIC M-3000 für das WKW Klosterbuch im Jahr 1994 legte Muhr den Grundstein für diese Klasse Rechen reiniger, die neben der Reinigung auch die Rechengutentsorgung übernehmen und darüber hinaus z.B. Dammtafeln heben und setzen können. Mit Auslieferung der HYDRONIC M-3000 an das WKW Eddersheim präsentiert Muhr nun eine von Grund auf neu entwickelte Modellgeneration.

as ist neu an der neuen M-3000? Diese Frage lässt sich gemäß Muhr-Fachredakteur Florian Kufner kurzum mit „alles“ beantworten: Neues Chassis, neuer Sockel, neue Kabine, neuer Schaltschrank, neuer Hydraulikschrank, neues Gegengewicht, neuer Hubarm, neuer Kranarm – nur die bewährte 4-teilige Greiferharke (mit einem Harkenboden und drei unabhängig voneinander schließenden Harkendeckeln) blieb erhalten, wurde aber um eine weiter optimierte, ab sofort optional erhältliche Variante ergänzt. Die gesamte Maschine ist nun in feste Module mit klar definierten Schnittstellen unterteilt. Dazu wurden zunächst die vielfältigen Anforde-

Dezember 2017

rungen und Detaillösungen bisheriger Projekte aufwändig analysiert und daraus ein modular aufgebautes Konzept entwickelt. Ziel war es, all diese individuellen Lösungen innerhalb eines Baukastens abbilden zu können. Dieser Baukasten baut wiederum auf Materialien und Komponenten auf, die sich im Verlauf der vergangenen 10-15 Jahre in verschiedensten Einsatzbereichen bewährt haben. Der Kunde hat so den Vorteil auch für individuelle Anforderungen bewährte Lösungen zu erhalten. Dazu verfügt die neue M-3000 über zahlreiche Vorrüstungen die den einfachen Anbau zusätzlicher Komponenten erlauben – ab Werk oder auch nachträglich, sollten sich

die Anforderungen des Kunden im Laufe der Betriebszeit ändern. HYDRONIC M-3000 BEIM KW EDDERSHEIM „Die bisher am WKW Eddersheim im Einsatz befindliche Rechenreinigungsmaschine (RRM) sollte nach 20 Jahren Einsatz durch eine neue, effizientere Anlage ersetzt werden. Dabei sahen die Vorgaben des Kunden folgende Anforderungen vor“, beschreibt Kufner: • Die Möglichkeit zur Ankoppelung und Weiterverwendung des bereits vorhandenen Containerwagens. • Die Einbindung der Anfahrleisten des

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Technik

Alter Rechenreiniger am Einlaufbereich des Kraftwerks.

Containerwagens in die Maschinensteuerung • Die Einbindung der bauseits vorhandenen Türschalter an den Zugangstoren des Kraftwerks in die Maschinensteuerung. • Die Einbindung der RRM-Steuerung in die Steuerung des Kraftwerks welche unter anderem auch die Fernsteuerung von der Warte eines weiteren Kraftwerks umfasst. • Und natürlich die Weiterverwendung der Gleisanlage „Eine Herausforderung war zudem der geringe rückseitige Abstand zwischen Fahrbahn und Kraftwerksgebäude“, ergänzt Kufner. LÖSUNG: MULTIFUNKTIONSGERÄT HYDRONIC M-3000 Dank der extrem kompakten Gestaltung des Sockels mit nur 2.500 mm Drehradius war der begrenzte Bauraum grundsätzlich schon fast ausreichend. Ein zusätzlicher Versatz der Drehachse um 100 mm in Richtung Oberwasser verschaffte die letzten erforderlichen Millimeter. Zur Einhaltung der nötigen Quetschabstände wurde eine Sockelerhöhung auf 2.200 mm installiert. Damit erfüllte man zugleich den Kundenwunsch nach einer verbesserten Sicht auf die Container beim Abwurf des Schwemmguts. Sämtliche erforderlichen Anpassungen (software- und hardwareseitig) konnten dank der intelligenten Modulbauweise mühelos innerhalb des M-3000 Baukastens realisiert werden. Durch das neue effiziente Hydraulikaggregat mit leistungsgeregelter Pumpe erreicht die neue RRM mit nur 22 kW sogar bessere Performancewerte als die Altanlage mit 60 kW. Die maximale Hubkraft von 20 kN am Rechen und 7,5 kN bei maximaler Ausladung von 12,5 m entsprechen dem üblichen Standard bei Rechenreinigern dieser Größe. Da der Containerwagen mit voll beladenen Containern eine höhere Masse auf-

Der neue Rechenreiniger erreicht dank des effizienten Hydraulikaggregats mit leistungsgeregelter Pumpe bessere Perfomancewerte als die Altanlage.

weist als die 30.000 kg des Rechenreinigers selbst, stattete Muhr das Fahrwerk mit vierFahrmotoren mit je 2,2 kW aus. Zusätzlich wurde die neue Schubstange des Containerwagens so gestaltet, dass die Ankuppelung des Wagens nun automatisch ohne manuelles Zutun des Fahrers erfolgen kann. „Ein Plus an Komfort und Sicherheit, das zwar nicht gefordert war, aber als zeitgemäße Lösung gelten darf“, erklärt Kufner und fährt fort: „Als Harke kommt die bereits eingangs erwähnte optimierte Variante zum Einsatz, auf Kundenwunsch in der Sonderbreite 2.800 mm anstatt der standardmäßigen 2.500 mm. Auch dies ist ein gutes Beispiel für die Flexibilität des neuen Konzepts.“ NEUE ERGONOMISCHE FAHRERKABINE Die neu gestaltete Kabine bietet durch ihre großzügigen Glasflächen mit schlanken Holmen und verglastem Boden perfekte Rund-

umsicht. Die Montage der Kabine erfolgt im Rahmen des zur Verfügung stehenden Bauraums zudem möglichst weit vorne, um beste Sicht auf den Arbeitsbereich zu ermöglichen. Bei der Ausstattung der Kabine sind den Kundenwünschen keine Grenzen gesetzt: Klimatisierung, individuelle Sessel, Beschattung, Scheibenwischer, Displays (zur Bedienung und/oder zur Anzeige von Kamerabildern) u.v.m. „Betreiber und Anwender können sich mit dem Modulsystem den perfekten Arbeitsplatz konfigurieren. Die ebenfalls neue Auszugsleiter ermöglicht einen sicheren Auf- und Abstieg in JEDER Drehposition. Dies gilt im Übrigen auch für erhöhte Ausführungen wie am Beispiel des Kraftwerks Eddersheim“ betont Kufner. GERÄT AM NEUESTEN STAND DER TECHNIK Die gesamte Hydraulik besteht ausschließlich aus hochwertigsten Komponenten in

Die neue HYDRONIC M-3000: Neues Design, bessere Ergonomie, bewährte Komponenten.

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Technik

Ein Blick von oben zeigt die penible Hydraulikverrohrung aus Edelstahl.

normgerechter Dimensionierung und modernster Steuerungstechnologie. Der Hydraulikschrank wurde dermaßen gestaltet, dass sämtliche Prüfpositionen komfortabel über eine Tür zugänglich sind. Für weitergehende Revisions- oder Reparaturarbeiten lässt sich der Schrank soweit öffnen, dass das Hydraulikaggregat vollständig frei zugänglich ist. Die gesamte Hydraulikverrohrung der RRM besteht aus Edelstahl mit EO2-Form-Verschraubungen. Nur an den wirklich notwendigen Stellen kommen auch Schläuche zum Einsatz. Dies minimiert den Wartungsaufwand für den Kunden und sorgt für maximale Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit. Beim Kranarm erfolgt die Verlegung der Hydraulikleitungen innerhalb des Rahmenprofils, wobei eine massive Abdeckung für zusätzlichen Schutz sorgt. Eine Beschädigung der Leitungen durch eingeklemmtes Schwemmgut oder ähnliches ist damit so gut wie ausgeschlossen. MAXIMALE LEISTUNG BEI MINIMALEM AUFWAND Insgesamt ist die Maschine auf minimalen Wartungsaufwand optimiert. Sämtliche Lager am Arm der Maschine sind wartungsfrei ausgeführt und auf eine maximale Standzeit ausgelegt. „Zusätzlich kommen durchgängig Lagerbolzen mit 100 mm Durchmesser zum Einsatz. Eine derartige Ausführung ist durchaus erwähnenswert, weil bei vergleichbaren Maschinen oftmals nur Lager mit einem Durchmesser von 60 bis 80 mm verwendet werden“, sagt Kufner. Die wenigen verbleibenden Prüf- und Wartungspositionen sind zudem durchwegs gut zugänglich angeordnet und jederzeit sicher erreichbar. „Dass die neue HYDRONIC M-3000 durch das cleane Design auch optisch attraktiver wurde, dürfte für die meisten hingegen weniger relevant sein, als dass der Preis im Vergleich zur Vorgängerversion trotz der zahlreichen Verbesserungen stabil gehalten werden konnte“, lässt Kufner nicht unerwähnt.

RECHENREINIGUNGSSYSTEME - STAHLWASSERBAU - FISCHSCHUTZ

2x Teleskoprechenreiniger + div. Stahlwasserbau (Österreich)

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Horizontalrechenreiniger (Schweiz)

Seilrechenreiniger (Frankreich)

hydr. Gleitschütz (Österreich)

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Foto: Josef Bischof

Technik

Die Unwetter im obersteirischen Sölktal führten auch zur Zerstörung so mancher Druckrohrleitung. Herkömmliche Steckmuffenverbindungen hielten den extremen Belastungen nicht stand.

WENN DIE RICHTIGE ROHRVERBINDUNG ZUR WIRTSCHAFTLICHEN ÜBERLEBENSFRAGE WIRD Die verheerenden Unwetter im Sommer dieses Jahres zogen gerade in der Obersteiermark so manches Kleinwasserkraftwerk arg in Mitleidenschaft. Die Schäden gingen in den zweistelligen Millionenbereich. Was im Lichte der anschließenden Analyse besonders auffiel: Jene Druckrohrleitungen, die mittels zuggesicherter Gussrohre errichtet worden waren, hielten auch den stärksten Kräften stand und blieben bestehen. Nicht zuggesicherte Systeme dagegen wurden von den Naturgewalten abschnittsweise in ihre Einzelteile zerlegt und mussten aufwändig wiederhergestellt werden. Natürlich spielt in einem derartigen Fall auch das Thema Versicherung eine wesentliche Rolle. Die Versicherungsbranche bietet bereits wasserkraftspezifische Lösungen an – und wird mit großer Wahrscheinlichkeit auf die Erkenntnisse aus den Unwetterschäden in der Obersteiermark reagieren und entsprechende Konsequenzen ziehen.

Foto: EFG

as Sturmtief Petra wird besonders den Bewohnern des obersteirischen Sölktals wohl noch lange in Erinnerung bleiben. In der Nacht von 5. auf 6. August dieses Jahres fielen bis zu 100 Millimeter Regen pro Quadratmeter, sodass ein 100-jährliches Hochwasser HQ100 erreicht wurde. Die Auswirkungen waren verheerend. Hunderte Muren lösten sich, zum Teil rutschten die Hänge bis auf den Felsuntergrund ab. Dass keine Menschen und auch kein Vieh zu Schaden kamen, schien tatsächlich an ein kleines Wunder zu grenzen. Dennoch: Der entstandene Sachschaden war gewaltig. In einer ersten Schadensbilanz bezifferte Landeshauptmann Hermann Schützenhöfer die Gesamtsumme mit über 100 Millionen Euro.

MASSIVE SCHÄDEN IM SÖLKTAL Zu den Hauptleidtragenden der Unwetterkatastrophe zählten auch die Betreiber der Kleinwasserkraftwerke in der Region. „Im Sölktal sind auf Liezener und auf der Murtaler Seite sämtliche Kraftwerke bei den Unwettern beschädigt worden. Abgesehen von zwei Ausnahmen“, sagt Rudi Stelzl vom Tiroler Traditions-Rohrhersteller TRM, der auf zwei heil gebliebene Anlagen verweist: „Das war zum einen ein Kleinwasserkraftwerk auf Liezener Seite sowie ein anderes mir bekanntes auf Murtaler Seite.“ Was diese beiden Kleinkraftwerke von den anderen unterscheidet: Beide sind mit einer Druckrohrleitung aus duktilem Guss (kurz: GGG) und mit ausschließlich längskraftschlüssiger Verbindung

ausgeführt. Selbst dort, wo ganze Hänge weggebrochen sind, blieb die zuggesicherte Rohrleitung – zwar freistehend und unbedeckt – aber immerhin völlig intakt erhalten. Der Unterschied war tatsächlich frappant, und war besonders deutlich anhand des obersteirischen Kraftwerks Schöder erkennbar, wo bei einer „gemischten“ Rohrleitung genau dort der Rohrbruch erfolgte, wo die Steckmuffenverbindung in die zuggesicherte überging. ZUGGESICHERTE VERBINDUNG HÄLT Besonders eindrücklich beschreibt dies auch DI Peter Neumann, jener Planungsingenieur, der mit der Sanierung der beiden Kraftwerke KW Schöder 1 und KW Schöder 2 betraut wurde. „Beim Kraftwerk Schöder 1 gab es Dezember 2017

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Foto: Josef Bischof

Foto: EWA

Fotos: EFG

Die zuggesicherten Verbindungen hielten stand - am Übergang zur herkömmlichen Steckmuffenverbindung erfolgte der Bruch.

Technik

nicht zugfest

Foto: Peter Neumann

Foto: EFG

Die meisten Rohrbrücken hielten. Doch ohne längskraftschlüssige Koppelung war die Verbindung zum nächsten Rohr abgerissen.

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VERSICHERUNGEN KALKULIEREN BEREITS Wie Kleinkraftwerke für zukünftige Unwetterereignisse ausgerüstet sein müssen, um etwaige Schäden bestmöglich zu vermeiden, ist längst auch ein Thema für die Versicherungsbranche geworden. Schließlich belief sich die Gesamtschadenssumme aus dem Kleinkraftwerksbereich alleine im Sölktal auf einen zweistelligen Millionenwert, exakte Zahlen darüber liegen noch nicht vor. Für einen ausgewiesenen Fachmann in diesem Bereich, Anton Alt, GF vom Versicherungsmakler Alt & Walch in Voitsberg, eine durchaus besorgniserregende Entwicklung: „Naturkatastrophen wie jene im Sölktal in diesem Sommer scheinen

Besser als neu: Der rundum sanierte Leitapparat.

Akad. Vkfm. Anton Alt GF des Versicherungsmaklers Alt & Walch Allgemein beeideter und gerichtlich zertifizierter Sachverständiger Versicherungsexperte für Kraftwerksversicherung anton.alt@alt-walch.at Tel: 03142/21110 I Roseggergasse 8 I 8570 Voitsberg

Foto: Geppert

ANSPRUCHSVOLLE REPARATURARBEITEN Auf das große Aufräumen und das Bilanzieren der Schäden folgten die Reparaturarbeiten, die sich gerade an den defekten Druckrohrleitungen als durchaus anspruchsvoll erweisen sollten. Dazu DI Peter Neumann: „Teilweise war es wirklich sehr schwierig, die Steine und den Schlamm, die in die Rohrleitung eingedrungen waren, wieder herauszubekommen. Grundsätzlich sind wir so vorgegangen, dass wir – beginnend ab der Wasserfassung – abschnittsweise von oben nach unten gespült haben. Dazu war es allerdings erforderlich, dass man den Entsander zuerst völlig schotter- und feinstofffrei bekommt, damit es beim Spülen zu keinem weiteren Eintrag kommt. Im Bereich vor dem Krafthaus des KW Schöder 2 haben wir hingegen über eine Länge von circa 100 Meter den Schlamm von unten nach oben ausgespült, um keine Sedimente mehr zu den Maschinen zu bringen. Diese Vorgangsweise war schlussendlich

erfolgreich.“ Im Zuge der Neuverlegung der betroffenen Abschnitte wurde auch ein zusätzliches Mannloch integriert. „Unmittelbar vor dem Krafthaus von KW Schöder 1 befindet sich ein Tiefpunkt, wo sich viel Material abgesetzt hat. Hier wurde nun ein Mannloch mit integrierter Spülleitung installiert“, so der Planer, der darauf verweist, dass die sanierten Abschnitte über eine zugfeste Verbindung verfügen – also wie etwa die patentierte längskraftschlüssige Rohrverbindung der Firma TRM. „Wie man bei diesen Kraftwerken gesehen hat, ist eine Verlegung mit zugfesten Rohrverbindungen, gerade im alpinen Raum, absolut sinnvoll. Eine Alternative dazu wäre, die Druckrohrleitung deutlich tiefer zu verlegen. Dagegen spricht allerdings, dass dies jedenfalls mit höheren Kosten verbunden ist – und dies manchmal die geologischen Gegebenheiten wirtschaftlich nicht zulassen.“ Als zusätzliche Sicherungsmaßnahme wurden die Ufersicherungen aus großen Wasserbausteinen im Betonbett verlegt. Für ein nächstes Unwetter, das hoffentlich noch lange auf sich warten lässt, sind die Kraftwerke nun bestens gewappnet.

photo: zek

zwei Abschnitte, wo bis zu 10 Rohre am Stück aus der Leitung ausgebrochen sind. Sie wurden später im Bachbett gefunden und waren nicht mehr brauchbar. Sie wurden offenbar durch die Kraft des Wildbachs regelrecht auseinandergezogen. Es wurden aber auch Bereiche der ursprünglich unterirdisch verlegten Leitung freigespült, wo die Leitung noch komplett intakt war“, erzählt Peter Neumann. Auch jener Trassenabschnitt bei KW Schöder 1, der unterirdisch durch das Dorf führt, zeigte keinerlei Schäden. Weiters erwähnt er die Rohrbrücke, die auch einem Versetzen des Widerlagers standgehalten hat. Auch hier zeigte sich eines ganz klar: Die Rohrleitungsabschnitte, die mit zuggesicherten Verbindungen gekoppelt waren, hatten das Unwetter unbeschadet überstanden. Die anderen nicht.

Die einzelnen Rohrstücke, die teilweise im Bachbett lagen, waren nicht mehr wiederzuverwenden.

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zugfest

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Technik

Im KW Schöder 1 wurde an einem Tiefpunkt ein Mannloch mit Spülmöglichkeit installiert.

Die Reparatur und Wiederherstellung der Druckrohrleitung gestaltete sich durchaus aufwändig.

sowohl in der Häufigkeit als auch in der Intensität zuzunehmen. Ein HQ100 sollte per definitionem eben nur einmal in 100 Jahren auftreten, wir hatten ein solches aber 2 oder 3 Mal in den letzten Jahren.“ Dass sich daraus Auswirkungen auf die Versicherungswirtschaft ergeben, scheint für ihn plausibel und sehr wahrscheinlich. Er verweist darauf, dass vor diesem Hintergrund auch die Prämien der Versicherer, welche an die Rückversicherer gebunden sind, vermutlich steigen werden. „Ich gehe davon aus, dass Kraftwerksbetreiber in Zukunft mit höheren Prämien rechnen werden müssen“, meint Anton Alt, räumt im selben Atemzug aber ein: „Von meiner Perspektive aus ist es sehr gut vorstellbar, dass im Hinblick auf ein versicherungstechnisches Risk-Management eine individuelle Anpassung erfolgen kann.“ Das bedeutet nichts

anderes, als dass in diesem Fall die Prämienhöhe von der qualitativen Ausführung eines Kraftwerksprojektes abhängen könnte. Sprich: Kraftwerksbetreiber mit einer längskraftschlüssigen Druckrohrleitung wären versicherungstechnisch im Vorteil. SOLIDE VERSICHERUNG UNVERZICHTBAR Der Versicherungsspezialist gibt sich mit seinen Aussagen allerdings durchaus noch vorsichtig und zurückhaltend. Schließlich müssen einige der Schäden immer noch ausgewertet und im Rahmen des Risk-Managements analysiert und beurteilt werden. Eines hält er allerdings ganz klar fest: „Wichtig ist, dass Kraftwerksbetreiber professionell versichert sind. Gerade bei den jüngsten Schäden haben wir gesehen, dass hier der eine oder andere auf der Strecke geblieben ist, weil

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Längskraftschlüssige oder zuggesicherte VRS®-T-Verbindung: Genau genommen handelt es sich bei den zuggesicherten Verbindungen um längskraftschlüssige Steckmuffenverbindungen auf formschlüssiger Basis. Die Voraussetzung dafür bilden die Schweißraupe auf dem Einsteckende und die Sicherungskammer. Der eigentliche Formschluss wird zwischen der Schweißraupe und der Sicherungskammer durch das Einsetzen von Verriegelungssegmenten erzielt. Hierdurch entsteht eine mechanische Kraftübertragung zwischen dem Einsteckende und der Muffe des nächsten Rohres oder nächsten Formstückes. Je nach Nennweite erfolgt die Verriegelung mit 2 bis 14 Riegeln, die in der Regel sehr einfach zu montieren sind. Sie werden über ein Muffenfenster eingelegt und über den Rohrumfang verteilt. An geschnittenen Rohren ist das Einsetzen eines Klemmringes möglich. Rohre mit VRS®-T-Verbindung gibt es in Stücklängen von 5 und 6 m. Der Vorteil dieser Verbindung liegt vor allem darin, dass sie sehr hohe zulässige

Betriebsdrücke und enorme Zugkräfte auffangen kann. Das längskraftschlüssige System bei Rohren DN900 toleriert etwa Zugbelastungen bis 1.845 kN. Dabei lassen sie - je nach Nennweite - noch immer gewisse Abwinkelungen zu.

er nicht oder völlig unzureichend versichert war. Das sollte eigentlich nicht sein.“ Ein wichtiger Faktor dabei ist, dass Betreiber nicht auf Versicherer setzen, die keinerlei Erfahrung in diesem Bereich mitbringen. Dies sei auch ein Grund gewesen, so Anton Alt, warum man sich in seinem Unternehmen, das als Versicherungsspezialist für Industrie und Gewerbe bekannt ist, besonders intensiv mit dem Themenkomplex Wasserkraft beschäftigt habe. „Für einen Betreiber ist es unerlässlich, ein Fachgespräch mit einem Spezialisten aus diesem Bereich zu führen. Wir haben beispielsweise ein Spezialprodukt für die Branche ausgearbeitet, das auf unseren Erfahrungen beruht, die wir seit 2010 gemacht haben. Seit dieser Zeit arbeiten wir intensiv mit Planern und Betreibern zusammen und haben dazu einige Risikoanalysen angestellt. Ein Fachgespräch mit einem Spezialisten, der die Vorstellungen eines Wasserkraftbetreibers bedarfsgerecht umsetzen kann, sollte eigentlich unabdingbar sein“, so Anton Alt. EXTREM-EREIGNISSEN GETROTZT Die Erfahrungen aus den Unwetterereignissen und den Schadensfällen im obersteirischen Sölktal werden nicht nur die betroffenen Kleinkraftwerksbetreiber noch länger in Erinnerung bleiben. Sie werden auch noch länger Thema in der Branche sein, die sich allem Anschein nach auf ein vermehrtes Auftreten derartiger Unwetterkatastrophen einstellen wird müssen. Ein ganz wesentlicher Aspekt, um das Schlimmste zu verhindern, wurde dabei auch ganz klar ersichtlich: TRM-Rohrleitungen aus duktilem Guss mit längskraftschlüssigen Verbindungen beweisen auch unter extremsten Belastungen ihre Widerstandsfähigkeit und garantieren selbst nach derartigen Ereignissen einen Fortbestand der Anlage. Gerade bei einem Neuprojekt sollte man diesen Punkt keinesfalls außer Acht lassen.

VRS®-T-Verbindung

Dezember 2017

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Schwerpunkt

ZUSTANDSÜBERWACHUNG VON HYDROGENERATOREN – EINE ÜBERSICHT

ährend früher Maschinen nach einem festgelegten Plan instand gestellt wurden, wird die Wartung heute eher zustandsbasiert ausgeführt (CBM, Condition Based Maintenance). In Zeiten niedriger Stromerlöse wird die Wartung oft so lange ausgesetzt, bis eine Instandsetzung wirtschaftlich am günstigsten erscheint. Damit ist der Zustand der risikobasierten Instandsetzung (RBM, Risk Based Maintenance) erreicht. Allen Konzepten gemeinsam ist, die Verfügbarkeit der Maschine zu erhalten. Das jedoch setzt die genaue Kenntnis über deren Zustand voraus. Diese Zustandsermittlung erfolgt idealerweise ohne Betriebsunterbrechung. ZUSTANDSERFASSSUNGEN ON- UND OFF-LINE Die Zustandserfassung kann On-line (Betrieb) oder Off-line (Stillstand) erfolgen. Die Stillstandmessungen bieten zwar umfangreichere diagnostische Möglichkeiten, führen aber zu Produktionsausfällen. Zudem befindet sich die Maschine nicht annähernd im gleichen Zustand wie in Betrieb; mechanische und thermische Einflüsse fehlen vollständig. Die Maschine befindet sich, zwischen den Diagnoseterminen, im unbekannten Zustand. Größere Maschinen sind in der Regel mit grundlegenden Monitoring-Systemen (Erfassung der Lagerschwingungen oder der Wicklungstemperatur) ausgestattet. Auch zählt die Ermittlung der Produktionsmenge, durch Messung von Maschinenspannung und

Dezember 2017

Bild 1: Häufig genutze Darstellung der TE- Aktivität als „PRPD-pattern”

Fotos / Grafiken: Qualitrol

Rotierende elektrische Maschinen sind, abhängig von Ihrer Betriebsweise, verschiedensten Alterungsfaktoren ausgesetzt. So spielt bei Maschinen mit hoher Betriebsspannung die elektrische Alterung eine große Rolle. Bei Generatoren mit langem Aktivteil wirkt sich die thermische Alterung dominant aus. Und Motor-Generatoren in Pumpspeicherwerken sind aufgrund häufiger Zyklen allen Alterungsfaktoren stark unterworfen. Die fortschreitende Alterung kann sowohl zu ungeplanten Betriebsunterbrechungen als auch zum Totalausfall der Maschine führen. 50% der Ausfallzeiten gehen zu Lasten mechanischer, weitere 50% zu Lasten elektrischer Komponenten.

Ein Fachbeitrag von D.I. (TH) Christoph Wendel, Rotating Machines Technical Specialist bei Qualitrol IRIS

-Strom, dazu. Für tiefergehende Erkenntnisse, über den Zustand einer Maschine, sind anspruchsvollere Methoden notwendig. MESSUNG DER TEILENTLADUNGSAKTIVITÄT Mit Beginn der ersten elektrischen Maschinen (ca. 1890), wird geschichteter Glimmer in Hochspannungsmaschinen verwendet. Glimmer besitzt eine relativ gute Wärmeleitfähigkeit und dielektrische Verluste, die recht temperaturunabhängig sind. Vor allem aber wird Schichtglimmer nach wie vor eingesetzt, um die Beständigkeit gegenüber elektrischen Entladungen innerhalb der Isolation oder auf deren Oberfläche zu erhöhen. Diese Entladungen entsprechen räumlich begrenzten Blitzen mit hohem, lokalem Energieumsatz. Zudem ist die Häufigkeit der TeilBild 2: TE-Koppler, in Wicklung integriert

entladungen (TE) groß; es kommt innerhalb der Maschine zu mehreren Milliarden Entladungen pro Tag. Insbesondere hohe Entladungen lassen die Isolation signifikant altern. Vielmehr sind die TE aber Indikatoren für andere Alterungsfaktoren, sofern diese die Isolationseigenschaften beeinflussen. Solche TE treten an Grenzflächen, zwischen gasförmigen Isolierstoffen und flüssigen oder festen Isolierstoffen (z.B. Luft-Isolieröle, Luft-Maschinenisolation), auf. Hohlräume innerhalb der Isolation, in denen solche TE stattfinden, sind in der Fertigung nicht zu vermeiden. TE zeigen somit sowohl die Güte der Fertigung an als auch alterungsbedingte Veränderungen des Isolierstoffs und können mit geeigneten Systemen erfasst und dargestellt werden (Bild 1).

HYDRO

Schwerpunkt Auf der Natur der TE beruht die meist angewandte Messtechnik: an die Eingangsklemmen der Maschine werden, mindestens einer pro Phase (Bild 2), schnelle Stromlieferanten (Kondensatoren ->TE-Koppler) geschaltet, um dort die Stromimpulse zu messen. Bei laufender Maschine werden die hochfrequenten TE von anderen Signalen überlagert. Dazu zählen neben den sehr hohen Betriebsspannungen und -strömen auch Störungen aus dem Erregersystem, statische Aufladungen und externe TE-Quellen. Die eigentliche Herausforderung bei on-line Messungen ist, die TE-Signale von diesen Störungen zu unterscheiden, damit autark arbeitende Systeme nicht durch Störsignale falsche Aussagen liefern. Hierzu werden Hochpass-Filter eingesetzt um niederfrequente Störungen zu blockieren. Fortschrittliche Systeme analysieren zusätzlich die Form der Signale. Bei dem am weitverbreitetsten System werden zwei TE-Koppler je Phase verbaut, um die Laufrichtung oder die Laufzeit der TE zu erfassen, was zusätzlich die Unterscheidung von Signalen innerhalb (erwünscht) und ausserhalb (unerwünscht) der Maschine ermöglicht. Bei sehr schlechtem Signal-zu-Rauschverhältnis werden mitunter Antennen statt der erwähnten Kondensatoren verbaut, die weitestgehend immun gegen externe Einstrahlung sind. LUFTSPALTMESSUNG Größere Hydrogeneratoren haben einen schmalen Luftspalt (knapp über 10 mm), wodurch sich jede Unregelmässigkeit stark auswirkt. Ist der Abstand der Pole zum Stator nicht gleichmässig, kommt es zu stärkeren Vibrationen, erhöhten magnetischen Verlusten und somit zur Abnahme des Wirkungsgrads und zu erhöhten Wellenspannungen und -strömen. In extremen Fällen (z.B. Verschiebung der Lager- zur Statormitte) berühren sich beide Komponenten. Ein unregelmässiges Magnetfeld sorgt zudem für eine stärkere Deformation des Blechpaketes, was die oben genannten Phänomene verstärkt. Mögliche Ursachen dafür können u. a. unterschiedlich in den Luftspalt ragende Pole, nicht-mittige Ausrichtung oder eine Schieflage des Rotors im Luftspalt sein. Aus der Betrachtung der Messaufgabe resultiert die verbreitete Sensorik: Stator- und Rotoroberfläche entsprechen einem großen, aber unregelmässigen Plattenkondensator, dessen Kapazität antiproportional vom Abstand abhängt. Bildet man diese Kapazität lokal nach, so kann man über die punktuelle Kapazität den Abstand messen. Hierzu wird eine elektrisch geschirmte, gegen das Statoreisen isolierte, Plattenelektrode auf den Sta-

Bild 3: Luftspaltsensor auf dem Statoreisen

tor geklebt (Bild 3). Die Gegenelektrode bildet die Rotoroberfläche bzw. die Oberflächen der einzelnen Polschuhe. Um eine Maschine vollumfänglich zu erfassen bedarf es mindestens drei installierter Sensoren: einen für unregelmässig in den Luftspalt ragende Pole, einen um eine nicht-zentrische Ausrichtung zu messen, ein weiterer zur Erfassung der Schieflage des Rotors. Gute kapazitive Sensoren sind immun gegen magnetische Felder und resistent gegen Chemikalien und Verschmutzungen. Zudem müssen sie nicht kalibriert werden und liefern Ausgangssignale, welche proportional zum Abstand sind. ROTORFLUSSMESSUNG Bei Generatoren erfolgt die Energiewandlung von mechanischer zu elektrischer Energie im Luftspalt, vermittelt durch das magnetische Feld. Damit die Ströme und Spannungen in den 3 Phasen möglichst identisch sind muss auch das Magnetfeld, welches

auf die Phasen einwirkt, gleichmässig sein. Dieses Magnetfeld teilt sich, in den für Hydrogeneratoren üblichen Schenkelpolen, entlang des Rotorumfangs auf. Stehen Pole unterschiedlich weit in den Luftspalt oder haben sie unterschiedliche Windungszahlen aufgrund von Windungsschlüssen, dann ist die gleichmässige Induktion gestört. Die Folgen sind, wie für die Luftspaltmessung schon beschrieben, höhere Wellenspannungen und -Ströme, erhöhte Vibrationen und ein geringerer Wirkungsgrad. Bei langen Rotoren kann es dabei zu irreparablen Verbiegungen der Rotorwelle kommen. Die vom Rotor in den Stator induzierte Spannung lässt sich punktuell mit einer eigens auf den Stator geklebten Spule (Feldsonde) nachbilden. Nach Aufbereitung liefert die Feldsonde Signale, die Aufschluss über Windungsschlüsse oder andere Defekte geben (Bild 4). Idealerweise ist die Flussprobe klein und flach, damit sie bei Wartungsarbeiten im schmalen Luftspalt nicht beschädigt wird. Bild 4: Rotor-Flussmessung an einem Rotor mit 72 Polen Pol 61 mit Windungsschluss

Dezember 2017

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Schwerpunkt

Bild 6: Elektroerosion der Lagerschale

Bild 5: Schwingungssensor auf einer Isolierkappe

WICKELKOPFSCHWINGUNG Die Statorwicklung ist im Blechpaket gehalten und kann sich, fachgerecht fixiert, kaum bewegen. Im Wickelkopf jedoch schwingt die Wicklung vergleichsweise frei, mit doppelter Netzfrequenz. Diese zyklische Verbiegung geschieht bis zehn Mio. Mal am Tag, was zur (irreparablen) Zerstörung der Isolation im Wickelkopfbereich und zu Brüchen der Kupferleiter führen kann. Lokale Resonanzen im Bereich der doppelten Netzfrequenz beschleunigen die Alterung erheblich. Zur Messung werden Beschleunigungssensoren direkt auf die Wicklung geklebt (Bild 5). Wichtig ist, dass sie aus nichtleitendem Material, als optische Sensoren, ausgeführt sind. Metallische Teile und ihre Zuleitungen würden zu permanenten Entladungen führen, die die Isolation angreifen.

WELLENSPANNUNG UND -STROM Eine weitere Methode, die weniger bedeutsam für die meist kurzen Hydro-Maschinen ist: Alle Störungen im magnetischen Kreis bauen Spannungen zwischen Welle und (isolierten) Lagern auf und können, bei schlechter Rotor-Erde, die Lagerisolation oder den Lager-Ölfilm (Bild 6) durchbrechen und die Lager irreparabel schädigen. Gemessen werden diese über Messwiderstände und zusätzliche Bürsten. FAZIT Als Garant für störungsfreien Betrieb und hohe Verfügbarkeit der Maschine ist es vorteilhaft, den Zustand permanent im on-line Modus zu erfassen. Vielfältige Monitoringsysteme können bestimmte Alterungsfaktoren und ungünstige Zustände punktgenau erkennen -> 5 Methoden sind oben vorgestellt. Die Instandsetzungsmassnahmen sind ursachenabhängig und diese ist meist nicht auf den ersten Blick erkennbar (z.B. führt ein geringfügig verschobener Rotor zu erhöhter Vibration). Genaue Kenntnis des Systems und ggf. weitere diagnostische Maßnahmen sind zur Ursachenfindung häufig unabdingbar.

Der Autor ist unter cwendel@qualitrolcorp.com erreichbar und steht gerne für Fragen und Anregungen, aber auch mit Rat und Tat, zur Verfügung.

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Fotos: Hitzinger

Bei Hitzinger wird F&E tatsächlich groß geschrieben. Innovationen, wie etwa ein neu designter Klemmenkasten zeigen, dass die Generatorenbauer aus Linz gerne Impulse aus dem Markt aufnehmen und praktisch umsetzen.

BEIM LINZER GENERATORSPEZIALISTEN BRUMMT DER INNOVATIONSMOTOR Keinen anderen Generator trifft man heute in den Kleinwasserkraftwerken Zentraleuropas häufiger an als jenen des oberösterreichischen Traditionsherstellers Hitzinger. Dies aus gutem Grund: Abgesehen von den bekannten Qualitäten, wie Wirkungsgrade und hohe Lebensdauer, warten die Ingenieure regelmäßig mit Weiterentwicklungen und Innovationen auf. Diesen Herbst nutzen die Branchenspezialisten des Linzer Herstellers die zunehmend stärker frequentierte Kongressmesse „Renexpo Interhydro“ in Salzburg, um ihre letzten Neuentwicklungen vorzustellen. Darunter finden sich etwa ein optimierter Klemmenkasten, temperaturgeregelte, motorisierte Luftklappen oder die neuen hochpoligen Maschinen mit Fremdlüftern.

o sehr mancher Betreiber in heißen Sommermonaten darum bemüht ist, die Abwärme aus dem Generator möglichst effektiv aus dem Krafthaus zu leiten, so willkommen ist die warme Luft aus dem Inneren des Generators allerdings an eisigen Wintertagen. Schließlich gilt es, das Einfrieren an der einen oder anderen Stelle zu verhindern und natürlich selbst nicht zu frösteln. Eine sehr einfache Methode für kontinuierliche Wärme zu sorgen, besteht darin, ganz einfach die Notklappen der Einhausung des Luft-Wasser-Wärmetauschers zu öffnen. Aus diesem Grund lassen zahlreiche Betreiber ihre Maschinen über die Wintermonate hinweg mit geöffneter Klappe laufen. Im Hinblick auf einen möglichst geringen Staubeintrag ins Innere der Maschine ist dies

allerdings nicht 100-prozentig ideal. Nachdem eine Anregung aus dieser Richtung an die Firma Hitzinger herangetragen wurde, beschlossen die Ingenieure eine einfache Lösung dafür zu liefern. Das Ergebnis ist ein elektrisch gesteuerter Arm, der je nach Temperatur die Notklappen des Generators öffnet und wieder schließt – alles vollautomatisch. Damit beweisen die Techniker von Hitzinger wieder eines: Man ist willens und fähig, sehr rasch auf Ideen und Anregungen aus dem Markt zu reagieren und praktikable und auch günstige Lösungen zu realisieren. BEDIENERFREUNDLICHKEIT EIN MUSS Ganz ähnlich liegt der Fall bei einer anderen Innovation, die ebenfalls erst kürzlich verwirklicht wurde: Man hatte bei Hitzinger

ganz genau zugehört, als sich der eine oder andere Betreiber, aber auch die E-Technikspezialisten der Turbinenbauer einen einfacheren Zugang zu den Klemmen und Anschlüssen der vertikalachsigen Generatoren wünschten. Diesem Wunsch wurde nun mit dem Konzept eines neu designten Klemmenkasten Rechnung getragen. Er zeichnet sich vor allem durch hohen Bedienkomfort, Übersichtlichkeit und einfache Zugänglichkeit aus. „Dieser neue Klemmenkasten ist zwar noch nicht Standard, kann aber jederzeit gerne bei Bedarf angebaut werden. Wir freuen uns, dass wir unseren Kunden diese Neuentwicklung auch auf der Renexpo Interhydro vorstellen können“, sagt Geschäftsfeldleiter Generatoren, Dr. Daniel Huber von der Firma Hitzinger. Dezember 2017

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ringfügigen Rückstand auf vergleichbare PMG aufweisen und zudem preislich interessant sind, stoßen derzeit auf sehr positive Resonanz. Dazu Daniel Huber: „Das hat vor allem damit zu tun, dass immer mehr Netzbetreiber strenge Einspeisekriterien vorgeben. Das heißt konkret, dass ein Generator heute nicht nur nur Blindleistungsabgabe, sondern auch Blindleistungsaufnahme beherrschen muss. Ein herkömmlicher PMG kann ohne aufwändige Kompensationsanlagen diese Anforderungen nicht erfüllen. Daher richtet sich die Aufmerksamkeit wieder stärker auf einen modernen langsam drehenden Synchrongenerator.“ Derzeit liegen zahlreiche Anfragen hinsichtlich Turbinen mit Drehzahlen unter 200 rpm auf dem Schreibtisch von Daniel Huber. Die bauliche Lösung für Anforderungen dieser Art liegen vor allem

in der Erhöhung der Polzahlen, was allerdings die Baugröße erhöht und damit auch den Preis hinaufschraubt. Aus diesem Grund haben sich die Techniker von Hitzinger eine einfache, aber sehr kluge Lösung dazu einfallen lassen. Sie haben vergleichsweise kompakte hochpolige Maschinen mit geringer Drehzahl entwickelt, die ihre geringe Baugröße einer kleinen technischen Innovation verdanken: Fremdlüfter. Es handelt sich dabei um mehrere kleine Lüfter im Zuluftschacht des Generator, die variabel zuschaltbar sind – also je nach Temperatur aktiv werden. Da gerade durch hohe Temperaturen ein massiver Wirkungsgradeinbruch bewirkt wird, kann auf diese Weise ein hohes Leistungslevel aufrecht erhalten bleiben. Im Vergleich zu einer Maschine ohne Fremdlüfter erreicht diese Variante ein Leistungsplus von 20 bis 30 Prozent. Nähere Details dazu wird Daniel Huber oder einer seiner Kollegen gerne an der Renexpo Interhydro erläutern.

VEREINFACHUNGEN IM PRODUKTIONSVERFAHREN An einer anderen Anpassung an die steigenden Markterfordernisse arbeitet man bei Hitzinger schon seit einigen Jahren: dem Vorstoß in höhere Leistungsregionen. War bis vor einigen Jahren das Ende der Fahnenstange bei etwa 2 MVA erreicht, wurde vor zwei, drei Eine einfache Lösung Jahren mit der Leistung von 4 MVA ein echfür eine relativ häufige Besser als neu: Der ter Meilenstein gesetzt. Mittlerweile bietet der Anforderung: Über einen rundum sanierte Leitapparat. Linzer Branchenspezialist sogar Maschinen elektrischen Linearantrieb gesteuert, öffnet und mit 6 MVA Nennleistung – und hat damit schließt ein mechanischer endgültig den Sprung von der kleinen in den Arm die Notklappen des mittleren Wasserkraftbereich gemeistert. Generators je nach UmgeDoch der Leistungsspagat bringt durchaus erbungstemperatur. höhte Herausforderungen in den Produktionsverfahren mit sich. „Lange Zeit war die Baugröße 110 unser Maximum, mit der Baugrößenerweiterung auf 6 MVA bei 1.000 Upm haben wir auf Baugröße 136 umgestellt, wodurch sich allerdings andere Herstellungsnormen ergeben haben, wie etwa andere

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ALTERNATIVE ZUM PMG GEFRAGT Doch es sind nicht nur kleine bauliche Innovationen, wie Klemmenkasten oder motorisierte Luftklappen, an denen die Ingenieure der Firma Hitzinger arbeiten. Darüber hinaus geht es auch um wesentlich tiefer greifende Anpassungen des Angebotsportfolios an die Erfordernisse des Marktes. Vor dem Hintergrund häufiger werdender Revitalisierungen von betagten Niederdruckanlagen etwa verlangt der Wasserkraftmarkt vermehrt langsam laufende Maschinen. Waren es in den letzten Jahren verstärkt Permanentmagnetgeneratoren, die von innovationsfreudigen Betreibern aufgrund ihrer bauimmanenten Wirkungsgradvorteile nachgefragt wurden, steigt in jüngster Zeit die Nachfrage nach langsam laufenden Synchrongeneratoren. Vor allem jene Maschinen, die leistungstechnisch nur ge-

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Über den neu designten Klemmenkasten sind sämtliche Anschlüsse ganz einfach zu erreichen.

Klemmenkasten mit neuartigem Design.

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Schleifringaufbau zur Wellenerdung: Eine gängiger Aufbau, der dank des spezifischen Designs bei einem Hitzinger-Generator obsolet ist. (Bild oben) Gleitlagergeneratoren, wie jener im Kraftwerk Jerzens, (re) müssen mit einem zusätzlichen Schmieraggregat für die Ölkühlung ausgestattet werden.

Blechschnitte etc. oder andere Werkzeuge. Unser Ziel war nun, dass wir auch im höheren Leistungslevel, etwa bei langsamer laufenden Maschinen, preislich interessante Generatoren anbieten können, die nicht gemäß der 136-Herstellungsnormen gefertigt werden. Aus diesem Grund haben wir mit der Baugröße 124 eine Zwischengröße eingezogen, die uns diese Vereinfachung ermöglicht. Das heißt, dass diese Baugröße noch gemäß den Produktionsverfahren der 110-er Größe realisiert wird“, erläutert Daniel Huber, wie es den Linzer Ingenieuren gelungen ist, auch in diesem Bereich auf individuelle Wünsche und Anforderungen von Kunden einzugehen. SCHWERPUNKT WÄLZLAGER Ein weiterer zentraler Aspekt in der F&E-Abteilung betrifft die Wellenlager, auf die bei rotierenden Maschinen verständlicherweise besonders hohes Augenmerk gelegt wird. Bei

Hitzinger geht generell die Tendenz weg von Gleitlagern und hin zu modernen Wälzlagern, die deutliche Wirkungsgradvorteile aufweisen. Schließlich ist die Rollreibung viel geringer als Gleitreibung. Was den Wälzlagern vor allen Dingen einen Wettbewerbsvorteil verschafft ist, die Tatsache, dass dabei zur Gänze auf Schmieröl und Aggregate verzichtet werden kann, was durchaus einen Unterschied von 10.000 bis 20.000 Euro ausmachen kann. „Durch neue Materialien sind moderne Wälzlager heute auch hohen Kräften absolut gewachsen. Außerdem sind sie mittlerweile auch sehr einfach zu tauschen. Die meisten Turbinenbauer können dies inzwischen für den Betreiber übernehmen“, so der Ingenieur aus dem Hause Hitzinger. Er verweist in diesem Zusammenhang auch auf eine interessante Sonderposition der Hitzinger-Generatoren, deren Wellen im Gegensatz zu anderen Maschinen dank des be-

währten Hitzinger-Designs keine spannungsinduzierten Schäden erleiden können. Es handelt sich dabei um ein bekanntes Schadensphänomen bei herkömmlichen Generatoren und tritt auf, wenn es durch minimale Asymmetrien zu Lagerströmen an der Welle kommt. Diese Spannungsinduktionen führen in der Folge zu schweren Schäden an den betroffenen Lagern. Herkömmliche Generatoren behelfen sich zumeist durch stromisolierte Lager. Bei einem „echten Hitzinger“ ist dies nicht erforderlich. Was in diesem Zusammenhang auch eine entscheidende Rolle spielt, ist natürlich die Auslegung der eingesetzten Wälzlager. Dies erfordert Know-how und Erfahrung gleichermaßen. Schließlich ist dabei die zentrale Frage, ob die Lager auf Maximal- oder auf Durchschnittskräfte ausgelegt werden. Auch in diesem Punkt sollte der Betreiber das Gespräch mit dem Generatorhersteller suchen. PREMIERE AN DER INTERHYDRO Eine wunderbare Gelegenheit dazu bietet sich an der diesjährigen Renexpo Interhydro, der bekannten Wasserkraftmesse Ende November 2017 in Salzburg, wo die Firma Hitzinger erstmalig mit einem eigenen Präsentationsstand vertreten sein wird. Dabei kann sich der Wasserkraftinteressierte nicht nur ein Bild von den kontinuierlichen Weiterentwicklungen und jüngsten Innovationen des Branchenprimus machen, sondern kann auch aus erster Hand erfahren, in welche Richtung sich die Anforderungen im Hinblick an einen modernen Generator hin entwickeln. Schließlich verfügt man beim Linzer Traditionshersteller, der seit seit 1946 im Elektromaschinenbau tätig ist, über jede Menge Erfahrung. Die Ingenieure von Hitzinger sind Motorenbauer mit Leib und Seele – und lieben es einfach, wenn sie die optimale Antwort auf ganz individuelle Fragestellungen finden.

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In diesem Jahr wird der Linzer Generatorhersteller zum ersten Mal auf der Renexpo Interhydro in Salzburg mit einem eigenen Messeauftritt vertreten sein. Dr. Daniel Huber (re) mit DI (FH) Thomas Gattringer.

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Veranstaltung

VEREIN KLEINWASSERKRAFT ÖSTERREICH ORGANISIERT ABWECHSLUNGSREICHE JAHRESTAGUNG IN FELDKIRCH Fotos: zek

Im Kultur- und Kongresszentrum Montforthaus im vorarlbergischen Feldkirch fand Mitte Oktober die Jahrestagung des Vereins Kleinwasserkraft Österreich statt. Das fachliche Rahmenprogramm der sehr gut besuchten Veranstaltung setzte sich aus Expertenbeiträgen zu aktuell relevanten Themen aus dem Wasserkraftsektor, praxisnahen Workshops und Exkursionen zu den Anlagen Mühletorplatz und Illspitz zusammen. Wie in den Jahren zuvor nutzen eine Vielzahl von Vereinsmitgliedern die Jahrestagung als ideales Forum zum Austausch zwischen Betreibern und Vertretern aus Wirtschaft, Technik und Politik. Als kulturellen Höhepunkt luden die Veranstalter zu einer abendlichen Backstage-Führung durch das Festspielhaus Bregenz und die Seebühne am Bodensee.

achdem die Jahrestagung des Vereins Kleinwasserkraft 2016 im niederösterreichischen Waidhofen an der Ybbs stattgefunden hatte, ging es 2017 in die entgegengesetzte Himmelsrichtung nach Vorarlberg. Mit der Entscheidung für das Kultur- und Kongresszentrum Montforthaus in Feldkirch hatten die Veranstalter eine ideale Örtlichkeit in urbaner Umgebung für das jährliche Treffen gewählt. Das Gebäude am Rande der Altstadt wurde nach formschöner Umgestaltung 2015 neu eröffnet und bildet einen ansprechenden modernen Gegensatz zum historischen Stadtkern von Feldkirch. Mit dem großen Saal als Auditorium sowie mehreren Seminarräumen im Ober- und Untergeschoss, die für die Workshops und als Präsentationsfläche von zahlreichen Branchenvertretern genutzt wurden, stand ausreichend Platz in gepflegter Atmosphäre zur Verfügung. EXPERTENVORTRÄGE MIT THEMENVIELFALT Nach der Begrüßung und einleitenden Worten von Christoph Wagner, Präsident Kleinwasserkraft Österreich, Franz-Karl Meusburger, Landessprecher Vorarlberg, dem Bürgermeister von Feldkirch Wilfried Berchtold und Landesrat Erich Schwärzler startete Dirk Hendricks vom europäischen Dachverband der erneuerbaren Energien (EREF) die Vortragsreihe. Senior Policy Advisor Hendricks stellte darin die grundlegenden Punkte des von der EU-Kommission Ende 2016 präsentierten Pakets für künftige Maßnahmen zur europäischen Energieunion vor. Aktuell wird das aus vier Hauptrichtlinien und ebenso vielen Verordnungen bestehende Legislativpaket in europäischen Hauptstädten und im EU-Parlament diskutiert. In seinem Vortrag beleuchtete Hendricks die wichtigsten Punkte des Pakets für Kleinwasserkraftbetreiber und erläuterte entsprechende Forderungen der EREF. Den Anschluss machte Fritz Schweiger, 1. Vorsitzender Vereinigung Wasserkraftwerke in Bayern e. V., mit seinem Beitrag über die aktuelle Situation und Herausforderungen der bayerischen Vereinspräsident Christoph Wagner

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Gut besuchtes Foyer des Montforthaus in Feldkirch bei der Jahrestagung 2017.

Kleinwasserkraftbetreiber. Dabei wurde einerseits gezeigt, welchen Beitrag die (Klein-) Wasserkraft Bayerns für die Energiewirtschaft leistet und welchen Zusatznutzen sie aus sozioökonomischer Sicht bringt. Andererseits wies Schweiger auf Konflikte und Diskrepanzen zwischen dem ökologischen Betreiben von Kleinwasserkraftwerken und dem gewünschten ökonomischen Erfolg hin. Um die künftigen Rahmenbedingungen der Kleinwasserkraft in der Schweiz im Hinblick auf die im Mai durchgeführte Volksabstimmung zur „Energiestrategie 2050“ ging es im folgenden Vortrag von Martin Bölli, Geschäftsleiter vom Verband Swiss Small Hydro. Bölli ging darauf ein, wie es dazu kommen konnte, dass im Zuge dieser Abstimmung für den Ausschluss von Förderungen von neuen Kleinanlagen mit einer geringeren Jahresproduktion als 6,7 GWh gestimmt wurde, und was dieses Votum für die Zukunft der eidgenössischen Betreiber bedeutet. Nach einer Kaffeepause machte Harald Tschenett, Produktionsleiter der Tiroler Rohre GmbH mit der Präsentation „Hochdruckrohre in Wasserkraftanlagen – Bruchmechanische Optimierung des Gussrohr-

Der Einladung nach Vorarlberg waren eine Vielzahl von Betreibern und Branchenvertretern gefolgt.

Dirk Hendricks, EREF Senior Policy Advisor

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Veranstaltung

Der in der Branche allseits geschätzte Edwin Walch (3. v.li.) tritt nach Jahrzehnten im Dienst der Wasserkraft bei ANDRITZ Hydro zum Jahreswechsel den Ruhestand an.

Produktpräsentation der Tiroler Rohre GmbH mit kompetenten und sympathischen Unternehmensvertretern.

systems“ Werbung in eigener Sache für das hochwertige Rohrmaterial seines Unternehmens. Magnus Brunner, Vorstand der Abwicklungsstelle für Ökostrom AG (OeMAG) referierte im Anschluss über die im Sommer beschlossene, sogenannte „kleine Ökostromnovelle“. Gemeinsam mit Controller Roland Bauer und Rechtsexperte Martin Seidl, beide OeMAG, hatte Brunner später am Nachmittag bei einer offenen Fragerunde ein offenes Ohr für die Anliegen der anwesenden Betreiber. „Netze 2.0 – Chancen und Herausforderungen für die Kleinwasserkraft aus Sicht der E-Control“ lautete der Titel des abschließenden Fachvortrags des ersten Veranstaltungstages. E-Control Vorstandsmitglied Wolfgang Urbantschitsch beschrieb darin die Kerntätigkeiten der Regulierungsbehörde und die zu erwartenden technologiespezifischen Auswirkungen durch „smarte Energiesysteme“ für den Kleinwasserkraftsektor. TECHNIK, WIRTSCHAFT UND POLITIK AM NACHMITTAG, KULTUR AM ABEND Für die Nachmittags- und Abendgestaltung hatten sich die Veranstalter ein vielfältiges Programm überlegt. Dabei ging es unter anderem im Rahmen einer Altstadtführung zu Fuß zum Kraftwerk Mühletorplatz oder mit dem Bus zur 2014 in Betrieb genommenen Anlage am Illspitz. Weiters bestand die Möglichkeit zur Teilnahme am Workshop von Dirk Hendricks, der die Möglichkeiten zur Vernetzungen und Zusammenarbeit von europäischen Kleinwasserkraftverbänden behandelte. Ein immer aktuelles Thema hatte Landessprecher FranzKarl Meusburger für den alternativ angebotenen Workshop gewählt: „(Rest-) Wassermessung in der Praxis“. Auch der kulturelle Aspekt sollte mit einer gelungenen Abendveranstaltung im rund 30 km entfernten Bregenz nicht zu kurz kommen: Bei einer Backstage-Führung durch das Festspielhaus und die beindruckende, vom Wasser umspülte Seebühne eröffnete sich ein nicht alltäglicher Blick hinter die Kulissen der international bekannten Kulturinstitution am Bodensee. INHALTE UND AUSBLICKE Den Beginn des zweiten Veranstaltungstages machte Andritz AG Compact Hydro-Vertriebsprofi Edwin Walch, der Ende des Jahres seinen wohlverdienten beruflichen Ruhestand antreten wird, mit der Präsentation „Mit Andritz-Turbinen zur Energieunabhängigkeit des Bezirks Murau“. Paul Ablinger, Geschäftsführer des Vereins Kleinwasserkraft Österreich, unternahm in folgenden Redebeitrag eine „Analyse der ‚kleinen‘ und Ausblicke auf die ‚große‘ Ökostromnovelle“. Weiter ging es mit dem Vortrag „Sinn und Unsinn von Grünstromzertifikaten“ von Karl Döller, Geschäftsführer der VKWÖkostrom GmbH aus Bregenz. Mit dem Vortrag: „Die OeMAG und der Mischtarif. Rechtsfolgen von Engpassleistungsüberschreitungen nach bisheriger und nach neuer Rechtslage“ beleuchtete Reinhard

Schanda von der Kanzlei Sattler & Schanda unter anderem rechtliche Fragestellungen. Stadtwerke Feldkirch Bereichsleiter Hans-Jörg Mathis referierte im Anschluss am Beispiel des Kraftwerks Illspitz über „Lösungen für technische Herausforderungen im modernen Kraftwerksbau“. Über „Revitalisierung und Neubau von Kleinwasserkraftwerken in Südösterreich – Praxisbeispiele und Erkenntnisse“ drehte sich der nächste Beitrag vom Kärntner Allround-Experten für erneuerbare Energien Christoph Aste. Anschließend stellte der niederösterreichische Betreiber Alexander Wilhelm, Geschäftsführer der „Betreibergesellschaft Dumbaschnecke“, die ausgeprägten Hürden bei der Projektumsetzung seiner fischerzeugenden Fischwanderhilfe an der Triesting vor. GELUNGENE VERANSTALTUNG - NEUAUFLAGE 2018 IN DER STEIERMARK Veronika Koller-Kreimel vom Lebensministerium ging in ihrem Vortrag „Wasserkraft und Ökologie; Sanierungsanforderungen und neue Entwicklungen“ auf notwendige Handlungsanleitungen ein, die notwendig sind, um ordnend in die vielfältigen Nutzungen und Ansprüche unserer Gewässer einzugreifen. Darüber hinaus wurde das Maßnahmenprogramm des 2. Nationalen Gewässerbewirtschaftungsplans vorgestellt und die Kriterien für die Prioritätensetzung zur Sanierung der Gewässer. Im finalen Redebeitrag der Veranstaltung gab Präsident Christoph Wagner einen Überblick über aktuelle Entwicklungen, Ergebnisse und Erfolge des Vereins sowie die Positionen und Zielsetzungen für die Zukunft. Nach der finalen Frage- und Diskussionsrunde fand die Jahrestagung 2017 schließlich entspannten Ausklang beim gemeinsamen Mittagessen im Montforthaus. Schon heuer steht bereits fest, dass die kommende Jahrestagung wieder ein gutes Stück weiter im Osten stattfinden wird, für 2018 ist die Neuauflage in der Steiermark bereits vorgeplant. Die Jahrestagung 2017 in Feldkich zeichnete sich durch ein vielfältiges Programm in gepflegter Atmosphäre aus.

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