zek Hydro - Ausgabe 5 - 2023 by zek Magazin

OKTOBER 2023

Verlagspostamt: 5450 Werfen · P.b.b. „03Z035382 M“ – 21. Jahrgang

Fachmagazin für Wasserkraft

HYDRO KW Waldemme: CKW beweist langen Atem Fischschleuse eröffnet ganz neue Möglichkeiten Allgäuer-Kärntner Gespann entwickelt neue Turbine Imposantes Sperrenkraftwerk im Pongau revitalisiert

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HYDRO

Zur Sache

SPEICHERFÄHIGKEIT ALS GROSSER TRUMPF DER WASSERKRAFT

ehmen wir nur das Beispiel Individualverkehr, dann wird schnell klar, dass der Anteil von elektrischem Strom am Gesamtenergiemix in den nächsten Jahren markant ansteigen wird. Das trifft zweifellos auf den gesamten DACH-Raum zu. Alleine für die Schweiz gehen Schätzungen momentan davon aus, dass der Anteil von aktuell circa 27 Prozent bis 2050 auf 38 bis 46 Prozent ansteigen wird, also ein Anstieg von vermutlich deutlich mehr als 50 Prozent. Fossile Energie wird im Rahmen einer forcierten Energiewende zurückgedrängt und durch Strom aus erneuerbaren Ressourcen ersetzt werden. Darüber besteht kein Zweifel. Daher wird die Wasserkraft nicht nur ein wichtiger Player in der europäischen Elektrizitätswirtschaft bleiben, sondern ihre Bedeutung wird sogar noch steigen. Und das nicht nur aufgrund ihrer Grundlastfähigkeit, sondern auch weil sie so effizient Energie speichern kann wie derzeit keine andere Variante. Allerdings wird sie auch Anpassungen erfahren, weil durch den Klimawandel und gewisse Richtlinien der Energiewende neue Herausforderungen auf sie zukommen werden. Einerseits tragen Kraftwerksbetreiber einer zunehmenden Ökologisierung Rechnung, indem bei Bau und Planung immer stärker auf Lebensräume für Fauna und Flora, aber auch auf Themen wie Grundwasser oder Hochwassersicherheit Rücksicht genommen wird. Andererseits arbeiten zahlreiche Ingenieure und Forscher schon jetzt daran, wie unsere Anlagen noch effizienter gemacht werden. Der branchenbekannte Professor für Wasserbau an der ETH Zürich, Robert Boes, hat mit seiner Forschungsgruppe in den letzten Jahren unter anderem zum Potenzial des Aus- und Neubaus von Stauseen in der Schweiz geforscht. Ein besonders interessanter Aspekt dabei war die Fragestellung, welche Möglichkeiten sich für die Umlagerung der Stromverfügbarkeit in den Winter eröffnen, wenn die Staumauern erhöht werden. Dabei kamen die Forscher um Robert Boes zu dem Ergebnis, dass man 2,2 bis 2,9 TWh pro Jahr zusätzlich vom Sommer in das Winterhalbjahr umlagern könnte, wenn 17 der 26 untersuchten Stauseen ausgebaut – sprich deren Staumauern moderat erhöht würden. Damit könnte die Elektrizitätserzeugung durch Wasserkraft im Winterhalbjahr von einem Anteil von bislang 48 auf 62 Prozent erhöht werden. Eine insofern besonders interessante Erkenntnis, als sich trotz massivem Ausbau von Windkraft- und Photovoltaikanlagen im Grunde nichts am substantiellen Problem der Winterstromlücke in unseren Breiten ändern wird. Das ist auch der Grund, warum Österreich in den Wintermonaten nach wie vor viel Kohlestrom importiert. Die Erkenntnisse der Schweizer Forscher zeigen, dass die Wasserkraft auch in diesem Bereich Lösungen liefern kann. Denn auch wenn Umweltschutzaktivisten große Wasserkraftprojekte in den Bergen ein Dorn im Auge sind: Das Verhältnis zwischen Energieeinsatz beim Bau und Betrieb und der Energieausbeute über die Gesamtlaufzeit der Anlage ist immer noch unerreicht. Während dieser Verhältniswert bei der Windkraft bei 1:15 liegt, beträgt er bei Laufkraftwerken 1: 200, bei Pumpspeicherkraftwerken gar 1:300. Es wäre wünschenswert, wenn derartige Zahlen auch einmal in den großen tagesaktuellen Medien Niederschlag finden würden. Abschließend möchte ich mich wieder bei allen bedanken, die am Entstehen der vorliegenden Ausgabe mitgeholfen haben. Ich darf Ihnen, liebe(r) Leser(in) eine gute Zeit mit der neuen zek HYDRO wünschen. Ihr Mag. Roland Gruber (Herausgeber)

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HYDRO

Zur Sache

ENERGIEERZEUGUNG

ENERGIEVERTEILUNG

UMWELT- UND WASSERTECHNIK

SOFTWARE ENGINEERING

April 2016

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Schubert CleanTech GmbH

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HYDRO

Zur Sache

Wie wir das Morgen gestalten, bestimmt wer wir heute sind. Wir stellen seit mehr als 55 Jahren elektrotechnische Anlagen im Bereich der Energieerzeugung und -verteilung sowie der Umwelt- und Wassertechnik her. Damit leisten wir bereits seit vielen Jahren einen signifikanten Beitrag zur Transformation unseres Energiesystems hin zu erneuerbaren Energieträgern und für die Bereitstellung von sauberem Wasser. Wir sind Schubert CleanTech und wir gestalten die Erzeugung und Verteilung von sauberer Energie und die Wassertechnik von morgen aktiv mit. FÜR UNSERE ZUKUNFT. FÜR DEINE ZUKUNFT.

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April 2016

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HYDRO

KW RETTENSTEIN

Aktuell

Inhalt

18 KW WALDEMME

08 Interessantes & Wissenswertes SHORT CUTS

22 KW THALLER

28 KW LINTAU

Projekte

14 Imposantes Sperrenkraftwerk erfolgreich in eine neue Ära geführt KW RETTENSTEIN

28 XL-Turbinen aus Österreich für indonesisches Kleinkraftwerk KW LINTAU

18 CKW beweist bei Kraftwerksprojekt langen Atem KW WALDEMME

32 Umfassende Erneuerung beschert EVN-Kraftwerk Leistungsschub KW OCHSENBURG

22 Pionier-Kraftwerk erklimmt nach Sanierung neues Leistungslevel KW THALLER

37 E-Werk freut sich zum 100erJubiläum über neues Kraftwerk KW MARATSCHBACH

Veranstaltung

26 Weniger CO2 in der Stahlindustrie: Braun reüssiert weltweit 175-JAHR-JUBILÄUM

42 Neuer Teilnehmerrekord bei Wasserkraftkonferenz in Graz PRAKTIKERKONFERENZ

03 Editorial 06 Inhalt 08 Impressum

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HYDRO

Inhalt

KW MARATSCHBACH

SCHWERPUNKT

Projekte

Schwerpunkt

44 Bayerischer Kraftwerksverbund erhält Ertüchtigungsprogramm RUSELKRAFTWERKE

51 Fischschleuse eröffnet neue Möglichkeiten für Gewässerbewohner FISCHSCHLEUSENTECHNIK

Veranstaltung

56 Kompakt und zuverlässig – zukunftssichere Lösungen STREAMDIVER & M-LINE

50 Reger Meinungsaustausch am Anwenderforum in Rosenheim ANWENDERFORUM KWK

58 Neues Konzept für spezifische Anforderungen in der Wasserkraft SCHMIERÖLTECHNIK 60 Allgäuer-Kärntner Gespann bringt neues Produkt auf den Markt KAPLAN-SCHACHTTURBINE

Technik 64 Energiewirtschaft 4.0 – Herausforderungen und Chancen DIGITALISIERUNG

SCHWERPUNKT

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zek HYDRO 05/2023

Schubert CleanTech Voith Hydro Etertec Rittmeyer

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43 11 24 63 39 66 55 38 31 30 22 54 33 25 58 + 59 35 21 54 36 16 16 52 11 41 19 17 + 40 + 48 13

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HYDRO

HERAUSGEBER

Mag. Roland Gruber VERLAG

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

CHEFREDAKTION

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

Mag. Andreas Pointinger, ap@zek.at Mobil +43 (0)664-22 82 323 ANZEIGENLEITUNG / PR-BERATUNG

Die Vorstandsriege der Energie AG: CFO Andreas Kolar, CEO Leonhard Schitter und COO Stefan Stallinger. „Das Pumpspeicherkraftwerk in Ebensee ist quasi die grüne Batterie Oberösterreichs“, sagt Energie AG-CEO Leonhard Schitter.

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

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

UMSCHLAG-GESTALTUNG

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Anlagenschema im Überblick: Die reine Bauzeit beträgt rund vier Jahre. Der Probebetrieb des Pumpspeicherkraftwerks Ebensee ist für Ende 2027 geplant.

VERLAGSPOSTAMT

A-5450 Werfen GRUNDLEGENDE RICHTLINIEN © SWM / M. Schlaf

STADTWERKE MÜNCHEN INVESTIERT IN DEN AUSBAU DER KLEINWASSERKRAFT Unmittelbar vor der Genehmigung befindet sich ein neues Kleinwasserkraftwerk am Westerhamerwehr im bayerischen Landkreis Rosenheim, an dem die Stadtwerke München schon seit 17 Jahren planen. Das Wehrbauwerk ist Teil eines künstlich angelegten Gewässersystems, das bereits seit über 110 Jahren der regionalen Stromgewinnung dient. Parallel zu einer Fischaufstiegshilfe, die man ohnehin errichten hätte müssen, soll an dem Standort nun auch ein Kleinkraftwerk entstehen. Das berichtete der Leiter des Bereichs Wasserkraft bei SWM, Christoph Rapp, im Rahmen des 26. Int. Anwenderforums Kleinwasserkraftwerke in Rosenhein. Hydroelektrisch nutzbar ist am Standort eine Fallhöhe von 4,80 Meter. Der durchschnittliche Abfluss liegt bei 6,3 m3/s. Die installierte Leistung soll bei rund 220 kW liegen. Laut Rapp ist mit einem Baubeginn am Westerhamerwehr nicht vor 2025 zu rechnen.

Impressum

Die SWM Wasserkraft produziert in 14 Anlagen Ökostrom für die Stadt München.

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

Österreich: Euro 78,00, Ausland: Euro 89,00 inklusive Mehrwertsteuer zek HYDRO erscheint 6x im Jahr. Auflage: 8.000 Stück ISSN: 2791-4089

201920025

BAUBESCHLUSS FÜR PUMPSPEICHERKRAFTWERK DER ENERGIE AG IN EBENSEE Um die volatile Stromerzeugung aus Sonne und Wind ausgleichen zu können, braucht es auch großtechnische Speicherkapazitäten und Flexibilitäten in Form von Pumpspeicherkraftwerken. Nun gab es im Aufsichtsrat der Energie AG grünes Licht für den Bau des Pumpspeicherkraftwerks in Ebensee. Es ist mit einem Investitionsvolumen von rund 450 Mio. Euro die größte Einzelinvestition in der Geschichte der Energie AG. Das Kraftwerk ist als Kavernenkraftwerk am Fuße des großen Sonnsteins mit einer reversiblen Pumpturbine geplant. Als Oberwasserspeicher ist im Rumitzgraben ein ca. 60 Meter hoher Naturschüttdamm vorgesehen. Als Unterwasserspeicher dient der Traunsee. Das Wasser wird über eine Kaverne, in der sich die reversible Turbine befindet, rund 500 Meter nach oben gepumpt. Bei Energiebedarf fällt das Wasser nach unten und der Energiespeicher wird abgerufen. Das Kraftwerk hat einen Speicherinhalt von 1,32 Mio. Kubikmeter und verfügt über eine Leistung von 170 MW. Der Speicherinhalt ermöglicht eine Betriebszeit zur Stromerzeugung von 10 Volllaststunden. Die Kraftwerkskaverne ist unterirdisch und in etwa so groß wie die Kirche in Ebensee. Das Rohr für die Wasserzuführung und Ableitung mündet mehrere Meter unter Wasser in den Traunsee. Die Energieableitung erfolgt über einen getrennten Energieableitungsstollen mittels einer gesonderten 110-kV-Ausleitung und einem eigenen Schaltwerk. Die Genehmigungen für den Netzanschluss liegen vor. Der Baustart ist ab Oktober 2023 mit den Vorarbeiten geplant.

Aktuell

Wasserkraftwerk Isar 1 der Stadtwerke München. Nach 17 Jahren Planungszeit soll in wenigen Jahren am Westerhamerwehr ein neues Kraftwerk entstehen.

Dem Ehrenkodex des Österreichischen Presserates verpflichtet

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HYDRO

Aktuell

Amédée Murisier (VWR-präsident EES), Sebastian Arnold (Gem.Präsident Simplon Dorf), Antje Kanngiesser (CEO Alpiq), Roberto Schmidt (Staatsrat), Philipp-Matthias Bregy (Nationalrat), Pfarrer Rolf Kalbermatter, David Jossen (Geschäftsführer EES)

Der Speicher Soboth liegt im Grenzgebiet Kärnten/Steiermark auf 1.080 m Seehöhe, er dient in erster Linie der Wasserzufuhr für das PSKW Koralpe.

Sanierungsarbeiten am Traditionskraftwerk Walchensee am Kochelsee in Oberbayern.

Trotz schlechtem Wetter wollten über 3.000 BesucherInnen am „Tag der offenen Baustelle“ am 23. September im Kühtai mit dabei sein.

Das bestehende Wehr wird ersetzt, weil es unter anderem die Anforderungen für den Hochwasserschutz nicht mehr erfüllt.

EINWEIHUNG DES OPTIMIERTEN KRAFTWERKS GABI Energie Electrique du Simplon (EES) hat am 23. September das Wasserkraftwerk Gabi offiziell eingeweiht. Im Frühling 2023 hatte EES die Totalsanierung der Kraftwerksanlagen abgeschlossen. Die Arbeiten ermöglichen die Steigerung der durchschnittlichen Jahresproduktion um etwa 15 Prozent auf 44 Mio. kWh. Mit der Sanierung der Kraftwerke Gondo (2017), Tannuwald (2020) und Gabi (2023) verfügt EES über leistungsfähige Anlagen, um auf der Simplon-Südseite in den kommenden Jahrzehnten weiterhin eine zuverlässige Stromerzeugung aus Wasserkraft zu gewährleisten. Nach über 60 Jahren Dauereinsatz mussten die Maschinen ersetzt werden. Die Kraftwerksanlagen wurden daher ab März 2022 einer Totalsanierung unterzogen. Innerhalb eines Jahres wurden die alten Anlagen rückgebaut, ein neues Gebäude errichtet und die hydroelektrischen und mechanischen Komponenten vollständig ersetzt. Insgesamt wurden dafür über 37 Mio. CHF investiert. KELAG ENTLEERT SPEICHER SOBOTH FÜR INSPEKTIONEN Abweichend von der normalen Speicherbewirtschaftung begann der behördlich genehmigte Abstau 2023 bereits im September, damit der Speicher Anfang November entleert ist. Die Entleerung erfolgt hauptsächlich über die Druckrohrleitung zum Krafthaus Koralpe und weiter in die Drau. Nur die kleine Restwassermenge unterhalb des Einlaufes zur Druckrohleitung wird über den Grundablass in den Feistritzbach abgegeben. Die Totalentleerung ist notwendig, um Inspektionen und eventuell notwendigen Instandhaltungsarbeiten an den sonst ständig unter Wasser liegenden Anlagenteilen durchzuführen. Dazu gehören die wasserseitige Dammböschung, das Einlaufbauwerk zum Triebwasserweg, der Druckstollen, Druckrohrleitung und die Einrichtungen des Grundablasses. Die Inspektionen und Instandhaltungen sind erforderlich, um den weiterhin sicheren Betrieb des PSKW Koralpe sicherzustellen. ÜBER 3.000 BESUCHERINNEN BEIM TAG DER OFFENEN BAUSTELLE Eine Großbaustelle übt auf Jung und Alt besondere Anziehungskraft aus – erst recht, wenn es sich um ein hochalpines Vorhaben wie das Erweiterungsprojekt Kühtai handelt, das in den kommenden Jahrzehnten mit nachhaltiger Stromerzeugung aus erneuerbarer, heimischer Wasserkraft maßgeblich zur sicheren Energiezukunft Tirols beitragen wird. So konnte TIWAG beim mittlerweile zweiten „Tag der offenen Baustelle“ am 23. September trotz schlechtem Wetter über 3.000 BesucherInnen im Kühtai begrüßen. Neben vielfältigen Möglichkeiten, die Baustelle bzw. die einzelnen Bauabschnitte wie Damm, Kaverne oder auch die teilweise riesigen Baufahrzeuge aus nächster Nähe zu besichtigen, sorgte auch ein buntes Rahmenprogramm besonders für die Kinder für Unterhaltung. Das leibliche Wohl der BesucherInnen blieb dank bester Verpflegung aus der Kantine nicht auf der Strecke. KRAFTWERK EMMENWEID WIRD MODERNISIERT Anfang September starteten die Bauarbeiten beim Kraftwerk Emmenweid in der Gemeinde Luzern. Zur Verbesserung des Hochwasserschutzes und der Fischgängigkeit wird die gesamte Wehranlage modernisiert. Gleichzeitig werden der Ober- und Unterwasserkanal saniert sowie die Turbine und der Generator revidiert. Im Gebiet Littauerboden werden in den nächsten Monaten die gesamte Wehranlage mit zwei Wehrklappen ausgerüstet, eine Horizontalrechenanlage und eine Fischwanderhilfe neu errichtet. Das Kraftwerk Emmenweid wird wegen der Bauarbeiten im Zeitraum von Januar 2024 bis Ende April 2025 außer Betrieb sein. Nach der Modernisierung wird das Kraftwerk wieder zuverlässig rund 5,4 GWh Strom pro Jahr produzieren, was dem durchschnittlichen Stromverbrauch von etwa 1.200 Vier-Personen-Haushalten entspricht. CKW investiert insgesamt rund 10,3 Mio. Schweizer Franken in die Zukunft des Kraftwerks Emmenweid. Oktober 2023

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Aktuell

Patrick Oberholzer (Projektleiter UW Dielsdorf), Dani Bucher (Leiter Geschäftsbereich Netze und Geschäftsleitungsmitglied EKZ), Andreas Denz (Gemeindepräsident Dielsdorf) und Roger Süess (CEO Green) (v.l.) beim Spatenstich des neuen EKZ-Umspannwerks.

Der aktuellen Studie der TU Clausthal zufolge werden der Bau von vier neuen PSKW mit zusammen 1 GW Engpassleistung empfohlen. Im Bild ein reversibler Maschinensatz des illwerke vkw-Pumpspeicherkraftwerks Obervermuntwerk II in Vorarlberg.

Der FLEXIM-Stammsitz in Berlin-Marzahn wird zum Exzellenzzentrum für Ultraschalldurchflussmesstechnik ausgebaut.

Das schwimmende Kleinwasserkraftwerk Strom-Boje® verfügt dank seines innovativen Funktionsprinzips über ein vielversprechendes Anwendungspotential an großen und mittleren Flüssen.

FLEXIM WIRD TEIL VON EMERSON Emerson Electric Co. übernimmt die FLEXIM Flexible Industriemess technik GmbH. Emerson ist ein global führender Anbieter von innovativen Technologie- und Softwarelösungen für die industrielle Automatisierung. Als Technologieführer auf dem Gebiet der eingriffsfreien Durchflussmessung mit Ultraschall wird FLEXIM Teil des Geschäftsbereichs Durchflussmessung von Emerson. Der Stammsitz von FLEXIM in Berlin-Marzahn wird zum Exzellenzzentrum für Ultraschalldurchflussmesstechnik ausgebaut. „Mit Emerson haben wir einen starken Partner, mit dem wir gemeinsam unsere führende Position auf dem weltweit wachsenden Markt für industrielle Ultraschalldurchflussmesser weiter ausbauen werden”, sagt Jens Hilpert, Mitgründer von FLEXIM, zum Verkauf: „Emerson und FLEXIM teilen dieselbe Innovationskultur und Leidenschaft für fortschrittliche technologische Lösungen.” EKZ BAUT IN DER REGION DIELSDORF IM KANTON ZÜRICH NEUES UNTERWERK Dem zunehmenden Strombedarf in der Region Dielsdorf, der einerseits auf die zunehmende Elektrifizierung der Gesellschaft und andererseits auf die Nachfrage des Metro-Campus Zürich zurückgeht, auf welchem drei Hochleistungs-Datacenter und Bürogebäude entstehen, begegnet der Energieversorger EKZ mit dem Bau eines neuen Unterwerks (UW). Nach dem Ende September durchgeführten Spatenstich ist die Inbetriebnahme für den Herbst 2025 geplant. Das neue UW Dielsdorf wird in die bestehende 110 kV-Leitung Regensdorf-Eglisau der Axpo Grid AG eingebunden. Die Anlage des neuen UW Dielsdorf ist für drei parallele Trafoeinspeisungen à 50 MVA ausgelegt und wird auch das bestehende UW Regensdorf entlasten. In der ersten Stufe erfolgt der Ausbau des neuen UW Dielsdorf mit zwei Reguliertransformatoren und zwei Erdschlussspulen. Der Ausbau auf je drei Einheiten erfolgt erst, wenn die Lastverhältnisse dies erfordern. STUDIE SPRICHT FÜR BAU VIER NEUER PUMPSPEICHERKRAFTWERKE Den Bau von vier neuen Pumpspeicherkraftwerken empfiehlt eine neue Studie der Technischen Universität Clausthal, berichtete die Deutsche Presseagentur (dpa) in einer im September veröffentlichen Mitteilung. Die neuen PSKW könnten unter anderem zur Energiespeicherung oder der Trinkwasseraufbereitung im niedersächsischen Harz beitragen, hieß es bei der Vorstellung des Abschlussberichts. Unter dem Namen „Energie- und Wasserspeicher Harz“ hat die TU Clausthal demnach mit Partnern sechs Standorte ausfindig gemacht, an denen Infrastrukturprojekte sinnvoll sein könnten. Vor allem machen die Wissenschaftler deutlich, dass vier PSKW das derzeitige Speichervolumen von 60 Mio. m³ für Trinkwasser um 50 Prozent erhöhen könnten. STROM-BOJEN®-ENTWICKLER SUCHT NEUE TEILHABER Mitte September veröffentlichte Fritz Mondl, der Entwickler der Strom-Boje®, einen Aufruf zur Gründung einer neuen GmbH: „Es ist uns nun die entscheidende technische – aus Sicherheitsgründen noch geheim gehaltene – Revolution gelungen, die die Strom-Boje® auf ein höheres Level hebt.“ Laut Mondl verspricht die Weiterentwicklung eine ausgezeichnete Leistungskurve durch ein verbessertes Energieaggregat. Das größte Leistungsplus der vergangenen Jahre soll durch einen optimierten Turbineneinlauf erzielt werden. Durch die jüngsten Verbesserungen soll eine um bis zu 15 Prozent höhere Stromerzeugung möglich werden. Um die Serienfertigung des Systems zu ermöglichen, planen Mondl und seine Partner die Gründung einer neuen GmbH. Potentiellen Interessenten wird eine Beteiligung an der neuen GmbH offeriert. Die bestehende Aqua Libre GmbH wird wie bisher für die technische Weiterentwicklung, Produktion, Installation und Wartung der Strom-Bojen-Parks im Auftrag der Betreiber zuständig sein.

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Aktuell

Screenshot aus der App, der die Kaverne bzw. das zukünftige unterirdische Kraftwerk Kühtai 2 zeigt

TIWAG MACHT PUMPSSPEICHERKRAFTWERK KÜHTAI 2 DIGITAL ERLEBBAR Mit dem in Bau befindlichen Pumpspeicherkraftwerk Kühtai 2 und QR-Code Download QR-Code Download dem dazugehörigen Speichersee Kühtai kann die TIWAG erneuerbare Apple Store Google Play Store Energie zeitlich flexibel erzeugen und Strom aus anderen erneuerbaren Energiequellen zwischenspeichern. Durch die Nutzung von zusätzlichem Wasser aus dem mittleren Ötztal und dem hintersten Stubaital wird die Erzeugung von Strom aus natürlichem Zufluss in der erweiterten Kraftwerksgruppe erheblich gesteigert. Via Smartphone oder Tablet können das Projektgebiet und die Kraftwerksinfrastruktur durch die App „TIWAG erneuerbare+“ ganz komfortabel aus der Ferne erkundet werden. Die App zeigt nicht nur einen Überblick des Erweiterungsprojekts Kühtai, mittels Röntgenblicks werden auch die Leitungen und die Kaverne inklusive der Pump-Turbine mit dem Generator eindrucksvoll sichtbar gemacht. Als besonderes Highlight kann die Augmented ReaEINSCHALTUNG BRAUN-STWB 120x180 - 2021.qxp_EINSCHALTUNG STWB 122x90 20.10.21 13:26 Seite 2 lity Funktion (AR+) der App sogar einzelne Anlagenteile und den Stausee direkt in den Raum projizieren.

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Aktuell GRÜNER STROM FÜR DIE EU SOLL DURCHS SCHWARZE MEER FLIESSEN Einem Bericht des Onlineportals en-former.com zufolge plant die EU-Kommission die Verlegung eines Unterseekabels durch das Schwarze Meer. Damit soll in Georgien regenerativ erzeugter Strom nach Rumänien und damit ins EU-Netz transportiert werden. Das Vorhaben ist gleichzeitig Teil eines umfangreichen Förderprogramms für die Energiewende in dem ehemaligen Sowjetstaat. Zudem soll Deutschland in die Wasserstoff-Infrastruktur investieren. Schon jetzt herrschen beim georgischen Strommix deutlich erneuerbare Quellen vor. So stammen ca. 74 Prozent des im Land erzeugten Stroms aus Wasserkraft, die fossile Ressource Erdgas liegt bei rund 25 Prozent. Ehrgeizig sind die Ausbaupläne für die kommenden zehn Jahre. So möchte der staatliche Energieversorger GSE bis 2033 die Erzeugungskapazitäten mehr als verdoppeln, wobei der Fokus auf dem Ausbau der Wasserkraftnutzung liegt. Damit wären günstige Voraussetzungen geschaffen für den Export von grüner Energie in die EU.

Das Grenzkraftwerk Rheinfelden zwischen Deutschland und der Schweiz wurde 2010 in Betrieb genommen. Durch die geplanten Eintiefungen im Ober- und Unterwasser könnte die Anlage jährlich 20 GWh mehr Ökostrom erzeugen.

Der gebürtige Salzburger Rainer Tschopp hat Anfang September bei VERBUND eine neue berufliche Herausforderung gestartet.

Das Axpo-Wasserkaftwerk Windisch an der Reuss erzeugt mit seinen drei Maschinengruppen im Regeljahr ca. 11,7 GWh Strom.

Für die Realisierung von Leitungen am Meeresgrund kommen spezielle Kabellegerschiffe zum Einsatz. In absehbarer Zukunft könnte grüner Strom aus Georgien durch ein Unterseekabel im Schwarzen Meer in die EU fließen.

KRAFTWERK RHEINFELDEN BALD NOCH LEISTUNGSSTÄRKER Die deutsche Energiedienst Holding AG plant ab 2026 ein Projekt zur Produktionssteigerung an ihrem Wasserkraftwerk in Rheinfelden und hat bereits erste Maßnahmen für die Projektvorprüfung eingeleitet. Für die Produktionssteigerung sieht das Unternehmen eine Eintiefung des Rheins unterhalb und oberhalb des Kraftwerks vor. Somit könnten zusätzlich 6.000 Vier-Personen-Haushalte mit Strom versorgt werden. Durch die Maßnahme wird die Fallhöhe des Wassers am Kraftwerk erhöht. Die jährliche Stromproduktion erhöht sich dadurch um rund 20 Mio. kWh. Für die Genehmigung und Umsetzung des Projekts hat das Unternehmen den Kontakt zu den zuständigen Behörden aufgenommen. „Die Energiewende erfordert schnelle Umsetzung und massive Investitionen. Mit diesem Projekt treiben wir die klimafreundliche Stromerzeugung aus Wasserkraft in Deutschland und der Schweiz voran“, so Jörg Reichert, Geschäftsführer Energiedienst. NEUER VERBUND COMMUNICATIONS MANAGER UND PRESSESPRECHER Rainer Tschopp ist seit September der neue Communications Manager und Pressesprecher für die Region West bei VERBUND. Er zeichnet für die Kommunikationsagenden in Salzburg, Tirol und Bayern verantwortlich. Auch das aktuell größte Bauprojekt von VERBUND, das 480 MW Kavernenkraftwerk Limberg III in der Kraftwerksgruppe Kaprun, wird von ihm kommunikativ betreut. Rainer Tschopp folgt in dieser Funktion Wolfgang Syrowatka nach, der im Team der Holding Kommunikation unter Monika Riedel die strategische Kommunikation übernommen hat. Der gebürtige Salzburger Rainer Tschopp war zuletzt für Marketing und Kooperationen im ORF Landesstudio Salzburg zuständig. Von 2011 bis 2018 war er Senior Consultant und ab 2013 auch Mitglied der Geschäftsleitung in der Kommunikationsagentur ikp Salzburg GmbH. AXPO SANIERT UNTERWASSERBEREICH VON KRAFTWERK WINDISCH Anfang August startete Axpo die Sanierung von Teilen des Uferbereichs im Unterwasserkanal des Kraftwerks Windisch im Kanton Aargau. Bei Kontrollen rund 600 m im Unterwasserbereich der Anlage waren einzelne abgerutschte Uferverbauungen und unterspülte Fundationen festgestellt worden. Die Sanierungskosten betragen rund 400.000 Franken. Bei der Sanierung wird das Ufer abschnittsweise mit Granit steinblöcken gesichert und die Unterspülungen werden mit Unterwasserbeton verfüllt. Die Granitsteine werden per LkW angeliefert und auf dem Installationsplatz in Unterwindisch auf eine Schwimmplattform umgeladen und an den Einbauort transportiert. Dort werden diese mit Unterstützung eines Tauchers eingebaut. Die Axpo geht davon aus, dass die Arbeiten im Oktober abgeschlossen werden können.

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Projekte

Das Kraftwerk Rettenstein, dessen Triebwasser direkt aus einer Wildbachsperre an der Wagrainer Ache ausgeleitet wird, wurde im Sommer letzten Jahres technisch wieder in Schuss gebracht.

IMPOSANTES SPERRENKRAFTWERK ERFOLGREICH IN EINE NEUE ÄRA GEFÜHRT So spektakulär die Einbausituation des Kraftwerks Rettenstein in der gewaltigen Wildbachsperre an der Wagrainer Ache in St. Johann im Pongau auch wirkt, so dürftig war über viele Jahre hinweg seine Stromausbeute. Kurzum: Es arbeitete suboptimal. Im Vorjahr nahm der bekannte Planer Dipl.-Ing. Thomas Grimmer, der diese Anlage 2018 erworben hatte, einen umfassenden Umbau vor. Ohne Änderungen der Konzessionsdaten, alleine durch Adaptierung der Fassung, einer besseren Ausnutzung des Gefälles, einem Wechsel der elektromechanischen Ausrüstung und der Integration einer modernen Steuerung gelang es, die Leistung um gut 80 Prozent zu erhöhen. Das zuvor nur schwer zu betreibende Kleinkraftwerk liefert heute im Regeljahr rund 1 Million Kilowattstunden. Dank der Kunstinstallationen im Krafthaus hat die Anlage auch einen interessanten ästhetischen Mehrwert zu bieten.

sollte, legt die Tatsache nahe, dass es in den folgenden Jahrzehnten vom oberösterreichischen Energieversorger OKA, dem Vorgänger unternehmen der heutigen Energie AG, betrieben wurde. Genau genommen bis in die 1980er Jahren, als die Anlage von einem lokalen, privaten Wasserkraft-Enthusiasten zum symbolischen Preis von 1 Schilling erworben

wurde. Doch der konnte sich nicht allzu lange daran erfreuen. Denn in den Folgejahren wurden die großen Wildbach- und Lawinensperren gebaut, um die Infrastruktur darunter und vor allem auch oberhalb der Hänge zu sichern. Die Sperren verliehen den gefährlich abrutschenden Hängen endlich die gewünschte Stabilität. Allerdings war mit dem Sperrenbau © Archiv OKA

ie Wasserkraftnutzung entlang der Wagrainer Ache in St. Johann im Pongau hat eine lange, bewegte Geschichte hinter sich. Auf die Schmieden, Sägewerke und Mühlen folgten Anfang des 20. Jahrhunderts die Wasserkraftwerke, die erstmalig Elektrizität erzeugten. Darunter ein Kraftwerk, das 1906 errichtet wurde und damals für viel Aufregung gesorgt haben muss, wie Planer, Eigentümer und Betreiber Dipl.Ing. Thomas Grimmer erzählt: „Aus alten Überlieferungen wissen wir heute, dass man damals keine große Freude mit dem geplanten Kraftwerk hatte, da sich der Betreiber für eine Wechselstromanlage entschieden hatte. Zu dieser Zeit war noch Gleichstrom das Maß der Dinge – und dies dürfte der Grund gewesen sein, warum man diese Anlage so weit hinten in den Graben der damals noch ausgesprochen wilden Wagrainer Ache verbannt hatte.“ Dass es danach sehr wohl Akzeptanz finden

Archivaufnahme des Ursprungskraftwerks, das 1906 gebaut wurde und das im Zuge der Errichtung der Wildbachsperren in den frühen 1990er Jahren aufgegeben und komplett überschüttet wurde.

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Der alte Tiroler Rechen arbeitete suboptimal und bereitete aufgrund des hohen Sedimenteintrags einen hohen Aufwand.

Vier mächtige Hydraulikzylinder treiben den beweglichen Tiroler Rechen von Wild Metal an.

FASSUNG QUASI DYSFUNKTIONAL „2018 habe ich gemeinsam mit einem Partner aus dem Pongau das Kraftwerk gekauft. Dieser ist allerdings 2021 ausgestiegen. Daraufhin habe ich mit den Plänen für den Umbau begonnen“, erinnert sich Grimmer. In den drei Jahren habe er die Anlage natürlich gut kennengelernt und dabei festgestellt, dass mit den vorliegenden Mängeln keine wirtschaftliche und moderne Wasserkraftnutzung möglich sei. „Die Stahlrohre in der Talsperre waren noch gut erhalten. Aber die Fassung selbst stellte sich zuletzt als komplett marode dar, sie war quasi dysfunktional. Teile des Betons waren bereits unterspült. Der ursprüngliche Tiroler Rechen an der Fassung war auch zu flach angeordnet, sodass immer wieder viel Schotter und Sand in den Triebwasserweg gespült wurde, sodass sich der verwinkelte Zulaufkanal binnen Minuten

verlegte. Auch dieser musste danach wieder händisch freigelegt werden.“ Ein weiterer gravierender Mangel der Anlage war ihre Steuerbarkeit. Nicht weniger als vier unterschiedliche Steuerungen waren bis vor dem Umbau hier installiert. Dazu der erfahrene Wasserkraftplaner: „Steuerungskomponenten von vier unterschiedlichen Herstellern bei einer Anlage, die kaum über eine Engpassleistung von 120 Kilowatt hinausgekommen ist: Das sagt eigentlich alles aus. Außerdem kommunizierten diese höchst dürftig miteinander.“ UMBAU IN SECHS MONATEN Im August 2022 machte sich Thomas Grimmer mit seinen Partnern – der Firma Voith Hydro für den elektromechanischen Bereich, die Firma Wild Metal für den Stahlwasserbau, die Firma Schubert CleanTech für die Steuerung, die Firma Spiluttini Bau für die Bauarbeiten und die Firma Grabner Stahl- und Maschinenbau sowie die Fa. Metallbau Pointner für die Metallarbeiten und viele lokale Fachfirmen – an den Umbau der Anlage. Die Pläne dazu, die der routinierte Planer im Frühling desselben Jahres eingereicht hatte, beschränkten sich im Wesentlichen auf den Maschinentausch und die Erneuerung der Rechenanlage an der Wasserfassung. Da auf diese Weise keinerlei Änderungen an der Konzessionswassermenge angedacht war, gab es für den Umbau auch schnell © Grimmer

ALTES KRAFTWERK WIRD ZUGESCHÜTTET „Mit Aushubmaterial aus dem zu dieser Zeit erfolgten Tunnelbau in der Nachbargemeinde Schwarzach wurde der Graben abschnittsweise um bis zu 50 m aufgefüllt. Damit wurde im Zuge des Sperrenbaus das alte Kraftwerk tatsächlich zugeschüttet. Der Besitzer stimmte dem unter der Bedingung zu, dass er als Kompensation ein Kleinkraftwerk betreiben durfte, das an einer der eben errichteten Sperren gebaut worden war. Doch das Kraftwerk wies einige Mängel auf“, lässt Thomas Grimmer die Geschichte Revue passieren. Für ihn steht fest, dass bei Planung und Bau einiges schiefgelaufen ist: „Warum man die Anlage überhaupt auf die orografisch linke Bachseite gelegt hat, erschließt sich mir bis heute nicht. Das brachte weder hydraulisch einen Vorteil noch wirtschaftlich. Schließlich musste dafür eine eigene Brücke über die Wagrainer Ache gebaut werden. Hinzu kommt, dass es keinen Grund ablass gab und die ganze Wasserfassung äußerst schlecht funktionierte.“ Entsprechend mau stellte sich die Performance der Anlage in den letzten Jahren dar. „Die Wagrainer Ache ist ein extrem stark geschiebeführendes Gewässer. In so einem Fall ist ein funktionierendes Geschiebemanagement natürlich das Um und Auf.

Vor dem Umbau war man nicht nur nach Hochwässern, sondern quasi nach jedem Spülvorgang dazu gezwungen, die verwinkelte Spülrinne, die durch die breite Sperrenmauer führt, manuell auszuräumen. Das ist nicht nur zeitaufwändig und mühsam, sondern kostet letztlich auch Geld, wenn man in dieser Zeit nichts produzieren kann“, so Thomas Grimmer. Doch der Planer und jetzige Betreiber sah nicht nur die Probleme, sondern auch das Potenzial der Anlage.

auch ein Wermutstropfen verbunden: Das historische Kraftwerk ging verloren.

Die Wasserfassung muss adaptiert werden.

Spiluttini Bau sorgt für den Ausschnitt in der Betondecke.

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Maschinensatz des Altbestands: Die Durchströmturbine wurde ausgetauscht.

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Mit der neuen Kaplan-Spiral-Turbine von Voith Hydro ließ sich eine Leistungssteigerung von rund 80 Prozent erzielen.

Der neue Tiroler Rechen der Fa. Wild Metal mit vier Wehrfeldern ermöglicht heute einen effektiven Triebwassereinzug und ein optimales Sedimentmanagement.

grünes Licht von Seiten der Behörden. In weniger als 6 Monaten sollte es dem Betreiber gelingen, das Gros der Umbauarbeiten abzuschließen.

UMFASSENDER MASCHINENTAUSCH Die zweite Säule des Projekts betraf den elektromechanischen Umbau, nur wenige Meter entfernt im Maschinenhaus im Schatten der Sperrenmauer. „Die installierte Durchströmturbine war grundsätzlich noch in einem guten Zustand. Aber durch eine doppeltregulierte Kaplan-Turbine sollte sich an dem Standort mehr herausholen lassen. Vor allem weil man damit die die bisherigen Triebwasserrückgabeverluste vermied und sich somit ein unterwasserseitiger Fallhöhengewinn von immerhin gut 2,5 m lukrieren ließ“, erklärt der Planer. Vom Bauteam der Firma Spiluttini wurde die bestehende Durchströmturbine samt Getriebe und Generator ab dem Flansch nach der Mauerdurchführung ausgebaut und in der Folge der Ausschnitt in der Betondecke des Krafthauses hin zum Unterwasser hergestellt. In weiterer Folge wurde das neue Turbinenge© Eschbacher

ANGEPASSTE RECHENANLAGE „Ich habe mich mit dem erfahrenen Südtiroler Stahlwasserbauspezialisten Markus Wild von Wild Metal zusammengesetzt, der ein optimales Konzept für ein funktionales Rechensystem für die Wasserfassung sowie einen neuen Grundablass vorlegen konnte“, erzählt der Betreiber. Eingebaut wurde nun ein beweglicher Tiroler Rechen mit einem Spaltmaß von 15 mm – im Vergleich dazu wies der alte ein Spaltmaß von 25 mm auf. Die Rechenanlage ist in vier Felder aufgeteilt, wobei jedes einzeln be dien- und steuerbar ist. Der Gegenrechen ist an einem Drehpunkt gelagert und wird durch einen Hydraulikzylinder zwischen die Stäbe des Hauptrechens gedrückt, wodurch dieser gereinigt wird. Dank des geringeren Spaltmaßes fällt heute, nach dem erfolgten Umbau, deutlich weniger Sediment in den Entsander. Dort wurde nun auch eine Schottermessung installiert. Sobald diese anschlägt, wird der Entsander durchgespült. „Die Firma Wild Metal hat auch eine neue Hydraulikanlage installiert und rund 420 m Hydraulikleitungen an der Wasserfassung verlegt. Damit werden heute zwei Entsanderschieber, die zwei Grundablassschieber, die hydraulische Rechenreinigung der vier Rechenfelder sowie zusätzlich

der alte Feinrechen vor dem Einlauf in die Druckrohrleitung angetrieben“, erklärt Thomas Grimmer. Die Einhausung über dem Altbestand des Rechenreinigers wurde von den Firmen Pointner bzw. Grabner Stahl- und Maschinenbau mustergültig in Stahl-Modularbauweise umgesetzt. Das Team von Grabner hat zudem eine neue solide Treppe aus Stahl an der Sperrenmauer errichtet, in der wir die erforderlichen Steuerkabel verlegen konnten.

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Netto-Fallhöhe: 12,5 m Turbine: Kaplan-Spiral-Turbine Drehzahl: 750 Upm Generator: Synchrongenerator Tiroler Rechen: 4 Felder vollautomatisch Spaltmaß lichte Weite: 15 mm Grundablasschütz: 800 x 800 mm Planung: ZT Grimmer Bauarbeiten: Spiluttini Bau Regelarbeitsvermögen: 1,0 GWh

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Ausbauwassermenge: 2.000 l/s Fabrikat: Voith Hydro Ausbauleistung: 215 kW Nennleistung: 300 kVA Fabrikat: Wild Metal Rechenreinigung: hydraul. Gegenrechen Schütze Krafthaus: 3.200 x 2.500 mm Steuerung & Automatisation: Schubert Stahlbauten: Grabner Maschinenbau Leistungssteigerung: ca. 80 Prozent

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Maschinenhaus mit Kunsthallenflair

häuse an die ebenfalls neue Zuführleitung angeschlossen. Konkret setzte Thomas Grimmer bei seiner Turbine auf eine horizontale doppeltgeregelte Kaplan-Spiralturbine von Voith Hydro. Ausgelegt auf 2.000 l/s und eine Fallhöhe von 12,5 m bringt die Turbine eine Nennleistung von 225 kW. Die leistungsstarke Turbine treibt einen Synchrongenerator vom Fabrikat Hitzinger mit 300 kVA an. Das an den Turbinenauslauf anschließende Saugrohr wurde circa. 5 m unterhalb der bestehenden Triebwasserrückführung eingebaut und analog zur alten Rückführung in Beton ausgeführt. SCHWIERIGES SEDIMENTMANAGEMENT Die dritte und letzte tragende Säule des Umbauprojekts stellte die neue elektro- und leittechnische Modernisierung des Kraftwerks dar. Diese wurde in bewährter Manier von der Firma Schubert CleanTech aus dem niederösterreichischen Ober-Grafendorf umgesetzt. Gerade einem voll autarken Sedimentmanagement kam dabei zentrale Bedeutung zu, wie der Projektleiter von Schubert CleanTech, Benjamin Wagner betont: „Ermöglicht wurde das durch den Einsatz von Schottermessungen in Kombination mit Spülungen durch die Entsanderschieber. Durch die eigens für dieses Projekt programmierte Gesamtspülung kann die gesamte Anlage mit einem Mausklick gespült

Altes und Neues harmonieren wie selbstverständlich.

werden.“ Betreiber Thomas Grimmer ergänzt: „Im Rahmen des Probebetriebs hat das Team von Schubert das gesamte Spül- und Entsandungsmanagement optimiert und an die Gegebenheiten angepasst. Das war speziell an diesem Standort keineswegs einfach, hat am Ende aber sehr gut funktioniert. Heute läuft die Anlage, die zuvor kaum steuerbar war auch automatisierungs- und leittechnisch auf dem neuesten Stand der Wasserkrafttechnik.“ Von seiner Betriebsweise her änderte sich nichts für das Kraftwerk Rettenstein. Wie schon zuvor wird es weiterhin als Volleinspeiser betrieben, der den produzierten Strom an die bestehende Trafostation der Salzburg Netz GmbH liefert. In Summe werden das im Regeljahr rund 1 Mio. Kilowattstunden sein, wie der Betreiber betont. Somit konnte die Effizienz der Anlage beachtlich gesteigert werden. MODERNE KUNST IM MASCHINENHAUS Letztlich sollte auch das Krafthaus saniert, sandgestrahlt und optisch wieder auf Hochglanz gebracht werden. Und diese Optimierung sollte nicht aufs Äußere beschränkt bleiben. „Der Grund warum damals das Krafthaus so groß geplant worden war, lag darin, dass der Betreiber die historische Technik aus dem alten OKA-Kraftwerk ausstellen wollte. Und diesen Gedanken habe ich aufgegriffen und weiterge-

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Kunst als echte Bereicherung der Kraftwerksoptik: Die Bilder stammen vom Künstler Markus Habersatter.

sponnen. Die nun ausgestellten Bilder stammen von Markus Habersatter, einem Schüler von Hermann Nitsch, dessen abstrakte Kunst den Betonwänden eine neue Dynamik und dem ganzen Maschinenhaus eine eigene Charakteristik verleihen“, erklärt der Planer. Generell wurde die Halle mit viel Charme und einer mutigen Verbindung von Altem und Neuem zu einer ganz speziellen Leitstelle gestaltet, von der aus der Betreiber seine Anlage kontrolliert und gegebenenfalls steuernd eingreift. Mit der erfolgreichen Adaptierung des Kraftwerks Rettenstein hat der Planer und Kraftwerksbetreiber allerdings erst den ersten Grundstein für eine geplante kleine Kraftwerkskette an der Wagrainer Ache gelegt. Sowohl an einer Sperre oberhalb als auch einer unterhalb ist noch je ein weiteres Kleinkraftwerk mit zum Teil größerer Erzeugungskapazität geplant. Deren Umsetzung soll Schritt für Schritt in den nächsten Jahren erfolgen.

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Am 27. Juli 2023 hat das neueste Kleinwasserkraftwerk der CKW AG an der Luzerner Waldemme erstmals nachhaltig erzeugten Strom ins öffentliche Netz eingespeist.

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CKW BEWEIST BEI REALISIERUNG VON LUZERNER KLEINWASSERKRAFTWERK WALDEMME LANGEN ATEM 18 Jahre sollte es von der ersten Konzeptstudie an dauern, bis das neue Luzerner Kleinwasserkraftwerk Waldemme erstmals Strom produzieren konnte. Im September 2023 hat die CKW AG das Kraftwerk in der Gemeinde Flühli, dessen Entstehungsgeschichte von zahlreichen Hürden gekennzeichnet war, schließlich feierlich eröffnet. Die Anlage nutzt das namensgebende Gewässer Waldemme, wobei das an der Wehranlage entnommene Triebwasser über eine knapp 2,1 km lange Druckrohrleitung DN1600 in die Kraftwerkszentrale geleitet wird. Ausgeführt wurde das komplette Stahlwasserbauequipment vom Branchenspezialisten WIEGERT & BÄHR. Im Maschinengebäude kommt eine Durchström-Turbine mit 1,4 MW Engpassleistung vom ebenfalls aus Deutschland stammenden Hersteller OSSBERGER zum Einsatz, die konstruktionsbedingt ein äußerst breites Betriebsband abdeckt. Das neueste CKW-Kleinwasserkraftwerk wird im Regeljahr genügend Strom für ca. 1.500 durchschnittliche Vier-Personen-Haushalte erzeugen.

ie Schweizer CKW-Gruppe hat sich in ihrem bald 130-jährigen Bestehen von ihren Anfängen als Stromproduzent aus Wasserkraft zu einem führenden Anbieter integrierter Energie- und Gebäudetechniklösungen entwickelt. Aber auch heute noch vorsorgt der zur Axpo-Gruppe gehörende Konzern mehr als 200.000 Endkundinnen und Endkunden in den Kantonen Luzern und Schwyz mit Strom. Ursprünglich hervorgegangen ist die CKW AG aus der 1894 gegründeten Elektrizitätswerk Rathausen AG, die zwei Jahre nach der Gründung das Laufwasserkraftwerk Rathausen an der Reuss fertiggestellt hatte. Noch heute befindet sich der Sitz der CKW-Gruppe direkt neben dem Tra-

Die knapp 2,1 km lange Druckrohrleitung besteht zur Gänze aus GFK-Rohren DN1600 vom Hersteller Amiblu, die rund um den Globus im Wasserkraft-, Kommunal- und Industriesektor zum Einsatz kommen. Wegen der abschnittsweisen Nähe der Druckrohrleitung zu einer Hochdruck-Erdgaspipeline mussten bei den Verlegearbeiten strenge Sicherheitsvorkehrungen eingehalten werden.

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Den gesamten Stahlwasserbau lieferte der deutsche Branchenexperte WIEGERT & BÄHR.

Die Wasserfassung der Anlage wurde an einem bereits zuvor durch eine Betonschwelle verbauten Standort des Gewässers errichtet. Die ökologische Durchgängigkeit in beide Flussrichtungen gewährleisten ein Vertical-Slot-Pass für den Fischaufstieg sowie eine separate Fischabstiegsrinne.

ditionskraftwerk auf einer künstlich geschaffenen Insel in der Reuss. In Sachen Eigen energieerzeugung setzt die CKW auf eine ganze Reihe unterschiedlicher Ressourcen – Wasser, Wind, Biomasse, Photovoltaik, aber auch Kernkraft.

geben hätte. Die Nutzung der Lammschlucht war allerdings einer der Hauptkritikpunkte der Projektgegner, die eine Schubladisierung des Projekts forderten. In Zusammenarbeit mit kantonalen Stellen, der Gemeinde Flühli und Umweltverbänden erfolgte ab 2019 aufgrund veränderter wirtschaftlicher Rahmenbedingungen eine grundlegende Überarbeitung der Projektplanung. Die schließlich eingereichten Konzessions- und Bauansuchen bestanden aus einem erheblich redimensionierten Projekt, das die Lammschlucht nicht mehr betraf und somit die geforderten Umweltaspekte stärker berücksichtigte. Nach der 2021 durch den Regierungsrat des Kantons Luzern erteilten Konzession und dem anschließenden Ausschreibungsverfahren für die Vergabe der einzelnen Bau- und Techniklose konnte am 11. März 2021 der erste Spatenstich gesetzt werden.

ANLAGE DEUTLICH REDIMENSIONIERT Bei der Realisierung ihres neuesten Kleinwasserkraftwerks in der Luzerner Gemeinde Flühli galt es für die CKW einen langen Atem unter Beweis zu stellen. Immerhin sollte es von anfänglichen Vorabklärungen und der Erstellung erster Studien 17 Jahre lang dauern, bis der erste Spatenstich gesetzt werden konnte. Der primäre Grund für die außerordentlich lange Verfahrensdauer waren die Einsprachen gegen das Projekt von Seiten mehrerer Umwelt schutzorganisationen und Fischereiverbänden. Ursprünglich war der Neubau in der Luzerner Region Entlebuch durch die Integration der lokalen Lammschlucht mit einer weitaus größeren Fallhöhe konzipiert worden, wodurch sich eine Engpassleistung von ca. 3,9 MW er-

VORSICHT BEI DER ROHRVERLEGUNG Alexander Paulus, seines Zeichens Fachbereichsleiter für Projekte und Kundengeschäfte bei der CKW, betont, dass der Bau des

Kleinwasserkraftwerks nach der langen Genehmigungsphase möglichst rasch umgesetzt werden sollte: „Damit die CKW mit der Anlage den geförderten Einspeisetarif (KEV Vergütung) in Anspruch nehmen konnte, musste das Kraftwerk so schnell wie möglich ans Netz gebracht werden. Um dies zu schaffen, wurde weitgehend parallel an der Errichtung des Maschinengebäudes, der Wasserfassung und an der Verlegung der Druckrohrleitung gearbeitet.“ Eine der wesentlichen Projektherausforderungen stellte laut dem Projektleiter die Verlegung des knapp 2.100 m langen Kraftabstiegs dar, der zur Gänze aus glasfaserverstärkten Kunststoffrohren (GFK) DN1600 vom Hersteller Amiblu besteht. Da sich die Trassenführung der Druckrohrleitung abschnittweise in unmittelbarer Nähe zur Erdgaspipeline der Schweizer Transportgas AG befindet, mussten bei der Rohrverlegung außerordentliche Sicherheitsrichtlinie eingehalten werden. Die seit 1974 in Betrieb stehende Hochdruckleitung verläuft von der italienischen

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Mit einer nutzbaren Fallhöhe von ca. 40 m und eine Ausbauwassermenge von 5 m³/s war der Neubau prädestiniert für den Einsatz einer Durchström-Turbine. Die vom süddeutschen Kleinwasserkraftallrounder OSSBERGER gefertigte Maschine kommt auch mit stark verringertem Wasserdargebot bestens zurecht und ermöglicht den Betreibern eine ganzjährig effektive Ökostromproduktion.

Grenze durch den Schweizer Zentralraum und bildet im Norden eine Verbindung zu den deutschen und französischen Erdgasnetzen. „Bei der Verlegung der Druckrohrleitung mussten bei jenen Abschnitten, die besonders nahe neben der Gaspipeline verlaufen, aufwändige Grabenverbauungen vorgenommen werden. In manchen Bereichen beträgt der Abstand der Leitungen lediglich zwei Meter“, so Alexander Paulus. Selbstverständlich waren im Nahbereich der Erdgasleitung Sprengarbeiten für die Herstellung der Druckrohrleitung strengstens untersagt. Dort musste das zum Teil von hartem Felsgestein durchzogene Erdreich mit schwerem Gerät bearbeitet werden. Das ausgehobene Felsmaterial wurde lokal gebrochen und fand im Anschluss als aufbereitetes Bettungs- und Hinterfüllungsmaterial für die GFK-Leitung Verwendung.

STAHLWASSERBAU VOM BRANCHENEXPERTEN Die Wasserfassung der Anlage befindet sich am Standort einer bereits zuvor mittels Betonschwelle verbauten Abschnitts der Wald emme. Konzipiert wurde das Bauwerk mit einem seitlichen Wassereinzug, an dem maximal 5 m³/s Triebwasser aus dem Gewässer entnommen werden. Die vorgeschriebene Restwasserabgabe wurde jahreszeitlich gestaffelt festgelegt. Zwischen April und September werden konstant 735 l/s dotiert, von Oktober bis März beträgt die Restwasserabgabe ebenfalls konstante 800 l/s. Alexander Paulus merkt an, dass die an der Wasserfassung verbaute Technik durchaus als komplex bezeichnet werden darf. So kommen eine ganze Reihe von Absperr- und Regelungsorgane zum Einsatz, die das Trieb- und Restwasser in die vorgesehenen Bahnen leiten. Geliefert wurde der komplette Stahlwasserbau inklusive Hy-

draulikausstattung und Verrohrungen vom deutschen Branchenexperten WIEGERT & BÄHR, der bei dem Projekt einmal mehr seine Kompetenz in der Schweiz unter Beweis stellen konnte. Für optimale Zuflussbedingungen am Einlaufbereich sorgt ein vertikaler Schutzrechen mit dazugehöriger Rechenreinigungsmaschine in Teleskoparmausführung. Das vom Schutzrechen entfernte Treibgut und Geschwemmsel landet in einer Spülrinne und wird über diese in die Restwasserstrecke abgeführt. Die ökologische Durchgängigkeit an der Wehranlage gewährleisten zwei separate Fischpassagen. Als Verbindung zwischen dem Ober- und Unterwasserbereich der Wehranlage wurde ein technischer Fischaufstieg in Form eines Vertical-Slot-Passes errichtet. In umgekehrter Richtung können die aquatischen Lebewesen die Wehranlage durch eine Abstiegsrinne überwinden, deren Einstiegsbereich sich neben dem Feinrechen befindet. BEWÄHRTE TECHNIK IN DER ZENTRALE Der ursprünglich am Fuß der Lammschlucht vorgesehene Standort der Kraftwerkszentrale wurde bei der Redimensionierung des Projekts zum höher gelegenen Schluchtende hin verlegt. Wegen der Fallhöhe von knapp 40 m und der Ausbauwassermenge von maximal 5 m³/s beschloss die CKW das Kraftwerk mit einer Durchström-Turbine auszurüsten: „Zwar decken Kaplan-Maschinen auch ein breites Betriebsband ab, bei Durchström-Turbinen ist der Regelbereich aber noch weiter ausgelegt – was bei diesem Projekt einen wichtigen Punkt darstellte. Mit der Durchström-Turbine kann sogar mit nur 350 l/s Zuflussmenge mit einem akzeptablen Wirkungsgrad Strom erzeugt werden“, sagt Al-

Technische Daten

Im Regeljahr wird das Kraftwerk Waldemme ca. 6,5 GWh Ökostrom produzieren. Umgerechnet entspricht dies dem Jahresbedarf von rund 1.500 durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalten.

• Ausbauwassermenge: 10 m³/s • Bruttofallhöhe: ca. 40 m • Wasserfassung: Seiteneinzug • Fabrikat Stahlwasserbau: WIEGERT & BÄHR • Druckrohrleitung: 2.094 m GFK • Ø: DN1600 • Fabrikat: Amiblu • Turbine: Durchström-Turbine • Drehzahl: 250 U/min • Engpassleistung: ca. 1,4 MW • Hersteller: OSSBERGER • Generator: Synchron • Nennscheinleistung: 1.600 kVA • Hersteller: AEM Dessau GmbH • Regelarbeitsvermögen: ca. 6,5 GWh

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Projekte exander Paulus. Gefertigt wurde die Turbine von dem seit mehr als 100 Jahren aktiven Unternehmen OSSBERGER, deren Unternehmensgründer Fritz Ossberger federführend an der Entwicklung der Durchström-Turbine beteiligt war. In Summe haben die deutschen Kleinwasserkraftallrounder, deren Maschinen auf allen fünf Kontinenten sauberen Strom erzeugen, bis dato mehr als 10.000 Anlagen mit ihren zuverlässigen Lösungen ausgestattet. Beim Kraftwerk Waldemme kommt eine horizontal angeströmte OSSBERGER-Turbine zum Einsatz, die mit 250 U/min dreht und unter Volllast ca. 1,4 MW Engpassleistung erreicht. Vervollständigt wird der Maschinensatz durch einen ebenfalls horizontalachsigen Synchron-Generator, der durch ein Getriebe mit dem Übersetzungsverhältnis 1:4 mit dem walzenförmigen Turbinen-Laufrad verbunden ist. Das elektromechanische und regelungstechnische Equipment der Anlage inklusive der Kraftwerkssteuerung wurde von der CKW in Eigenregie ausgeführt. Dem Stand der Technik entsprechend funktioniert der Kraftwerksbetrieb vollautomatisch, wobei die Betreiber mittels Online-Verbindung jederzeit auch aus der Ferne rund um die Uhr auf die Steuerung zugreifen können. ÖKOLOGISCHE AUFWERTUNGEN Das erste Mal in Betrieb genommen wurde das Kraftwerk schließlich am 27. Juli 2023. Rund zwei Monate nachdem das Kraftwerk erstmals ins Netz eingespeist hat, zieht Alexander Paulus beim zek HYDRO-Interview ein sehr positives Resümee: „Die zahlreichen Herausforderungen, wie der enorme Zeitdruck für die Fertigstellung, die baulichen Einschränkungen durch die Erdgaspipeline und die mehrfache Sperrung der einzigen Zufahrtsstraße zur Baustelle durch den Kanton konnten dank der guten Zusammenarbeit aller am Projekt Beteiligten erfolgreich bewältigt werden.“ Der Projektleiter verweist ergänzend noch auf mehrere ökologische

Martin Schwab (CEO der CKW), Hella Schnider-Kretzmähr (Gemeindepräsidentin Flühli), Fabian Peter (Regierungspräsident Kanton Luzern) und der von der CKW gesponserte Schwingerkönig Joel Wicki (v.l.), der ebenfalls an der Realisierung der Anlage beteiligt war, bei der feierlichen Eröffnung der Anlage im September 2023.

Ausgleichs- und Begleitmaßnahmen, die von der CKW umgesetzt wurden. Dazu zählte die Renaturierung von zwei Betonschwellen oberhalb der Wasserfassung. Zusammen mit der Fischtreppe und der Fischabstiegsrinne entstand auf einer Länge von rund 1.500 m ein wertvoller Lebensraum für die Gewässerlebewesen der Waldemme. Das für die Druckrohrverlegung gerodete kleine Waldstück wurde in Kooperation mit Fachexperten wieder aufgeforstet und ökologisch aufgewertet. Zudem konnte die Bodenqualität über der Druckrohrleitung für die landwirtschaftliche Bearbeitung teilweise verbessert werden. SCHRITT IN DIE RICHTIGE RICHTUNG Am 22. September wurde die neueste Ökostromanlage der CKW im Beisein von zahlreichen Ehrengästen aus Politik und Wirtschaft sowie Vertretern der beteiligten Firmen feierlich eröffnet. Regierungspräsident Fabian Peter würdigte in seiner Rede das Engagement der CKW, die danach trachtet, den Anteil der erneuerbaren Energien im Kanton Luzern bis 2030 zu verdoppeln. „Damit wir unsere Klimaziele erreichen können,

müssen wir alle einen Beitrag leisten. CKW geht hier mit gutem Beispiel voran, denn die Investition in erneuerbare Energiequellen macht uns vom Ausland unabhängiger, stärkt die Versorgungssicherheit und steigert unsere Standortattraktivität.“ Martin Schwab, CEO der CKW, forderte eine deutliche Beschleunigung der Bewilligungsverfahren für eidgenössische Ökostromprojekte: „Das Wasserkraftwerk Waldemme ist ein Paradebeispiel dafür, dass die Bewilligungsverfahren in der Schweiz zu lange dauern. Damit wir die gesetzten Ausbauziele in der Schweiz erreichen, müssen jetzt die Bewilligungsverfahren vereinfacht werden. Und: den einen oder anderen Kompromiss müssen alle Beteiligten eingehen, so wie CKW das beim Kraftwerk Waldemme mit der Projektverkleinerung und der hohen Restwassermenge gemacht hat.“ Mit dem Neubau an der Waldemme hat die CKW einen weiteren Schritt für das Erreichen ihrer ambitionierten Ziele gesetzt. Im Regeljahr kann die Anlage den Jahresstrombedarf von durchschnittlich 1.500 Haushalten aus einer zu 100 Prozent nachhaltigen Quelle abdecken.

CKW-Projektleiter Alexander Paulus blickt auf ein erfolgreich realisiertes Ökostromprojekt in Luzern zurück.

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PIONIERKRAFTWERK AN DER FEISTRITZ STEIGT DANK MODERNISIERUNG AUF NEUES LEISTUNGSNIVEAU

ass der Hauptplatz von Anger im Jahr 1895 als erster öffentlicher Platz in der Steiermark mit elektrischem Strom beleuchtet werden konnte, ist den Urgroßeltern von Alois (Luis) Thaller, seines Zeichens Hotelier, 3 Hauben-Koch und Kraftwerksbetreiber, zu verdanken. Seine Vorfahren hatten bereits 1891 eines der ersten elektrischen Strom produzierenden Kleinwasserkraftwerke im Bundesland errichtet. 30 PS-Leistung schaffte das Pionierkraftwerk an der Feistritz, das in seiner ursprünglichen Form mittels mechanischen Wasserrads einen Generator angetrieben hat. Nachdem zunächst nur private Verbraucher in Anger an das Kraftwerk angeschlossen waren, wurde vier Jahre nach der Erstinbetriebnahme auch der Hauptplatz der Gemeinde erstmals mit elektrischem Licht bestrahlt. Mit der Anschaffung eines leistungsstärkeren Generators 1897, der heute im Technischen Museum in Wien ausgestellt ist, wurde auch das lokale Stromnetz erwei-

Das Kleinwasserkraftwerk Thaller in der steirischen Gemeinde Anger wurde im Zuge einer großangelegten Modernisierung von einer Ausleitungs- zu einer Laufwasserkraftanlage umgebaut.

Das Kleinwasserkraftwerk Thaller in der Gemeinde Anger an der Feistritz, das in seiner ursprünglichen Form be reits vor mehr als 130 Jahren als eines der ersten Wasserkraftwerke in der Stei ermark Strom erzeugte, wurde kürzlich von Grund auf modernisiert. Wegen einer behördlich vorgeschriebenen Ver vielfachung der Restwasserabgabe be schloss die Betreiberfamilie, die in An ger das 4 Sterne Posthotel Thaller mit angeschlossenem 3 Hauben Lokal „Der Luis“ führt, eine umfassende Erneue rung. Das Ausleitungskonzept der Alt anlage mit offenem Kanal wurde aufge lassen, nun wird das Triebwasser gleich an der bestehenden Wehranlage in dem neu daneben errichteten Maschinenge bäude turbiniert. Geliefert wurde das komplette elektromechanische, stahl wasserbauliche und regelungstechnische Equip ment inklusive Steuerung vom oberösterreichischen Kleinwasserkraft allrounder Jank GmbH. Dank der mo dernen Wasserkrafttechnologie, deren Herzstück eine für 265 kW Engpass leistung konzipierte Kaplan-Turbine bildet, stößt das Traditionskraftwerk in neue Leistungs- und Erzeugungsdimen sionen vor.

tert, und es konnten noch weitere Liegenschaften in Anger sowie der Ortsteil Trog mit Strom versorgt werden. Zwischen 1958 und 1959 wurde die Anlage durch die Großeltern von Luis Thaller mit dem Einbau einer vertikal achsigen Francis-Turbine ausgebaut und erweitert. Mitte der 1970er Jahre musste die Wehranlage wegen des Baus einer neuen Umfahrungsstraße und der damit einhergehenden Gewässerregulierung neu errichtet werden. Der letzte größere Umbau des Kraftwerks vor der jüngsten Erneuerung erfolgte im Jahr 2001, wobei die Anlage wegen eines größeren Maschinenschadens mit neuem Getriebe, Turbinen-Regler und Generator ausgestattet wurde

sechsfachung der Restwassermenge undenkbar gewesen. Die Möglichkeit des Einbaus einer separaten Dotier-Turbine haben wir zwar in Betracht gezogen, allerdings hätte damit nur ein geringer Teil des Erzeugungsverlustes ausgeglichen werden können.“ Letzten Endes stellte sich nach der Abwägung verschiedener Varianten eine Kompletterneuerung des Kraftwerks als sinnvollste Lösung heraus. Mit der Generalplanung des Projekts wurde das niederösterreichische Ingenieurbüro Mosbacher GmbH beauftragt, das auf eine ganze Reihe von erfolgreichen Wasserkraftprojekten an der Feistritz verweisen kann. Neben dem Kleinwasserkraftsektor zählen auch Planungsleistungen für Fisch wanderhilfen, Hochwasserschutz, Aquakulturen sowie Entwässerungs- und Versickerungsprojekte zum Portfolio des IB Mosbacher. Der Betreiber lässt nicht unerwähnt, dass das wasserrechtliche Verfahren und die Erteilung der Baugenehmigung von behördlicher Seite grundsätzlich unkompliziert verlaufen seien: „Die letztendlich auch umgesetzte Variante mit der Auflassung der ca. 110 m langen alten

VOM AUSLEITUNGS- ZUM LAUFKRAFTWERK Rund 20 Jahre später erhielten die Betreiber Post von der Behörde, die schließlich zu einem Komplettumbau des Kraftwerks führen sollte, erklärt Luis Thaller: „Um das Jahr 2019 herum haben wir die behördliche Vorschreibung erhalten, dass die zuvor mit 200 l/s festgelegte Restwasserabgabe der Anlage auf konstant 1.200 l/s erhöht wird. Ein wirtschaftlicher Betrieb des Kraftwerks, mit dem wir den Eigenbedarf unseres Hotels abdecken und ins öffentliIB MOSBACHER | Neuplanung | Umplanung | Bewilligung | Ausschreibung | Bauaufsicht | che Netz einspeisen, N ä h e r e I n f o s u n t e r www.ib-mosbacher.at o d e r j.mosbacher@ib-mosbacher.at wäre mit diese VerPLANUNG | AUSSCHREIBUNG | BAUAUFSICHT | BAUKOORDINATION

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werden. Da an den Wehrstandort aber ein Privatgrundstück angrenzt, war eine beliebige Verbreiterung nicht so einfach möglich. Schlussendlich wurde der alte Einlaufbereich inklusive eines bestehenden Wehrpfeilers angepasst, um die 8 m³/s Ausbauwassermenge ohne Beeinträchtigungen ins Maschinengebäude zu leiten. Bei der Konzeption des Einlaufbereichs waren wir übrigens auch unterstützend tätig, indem wir im Projektvorfeld eine computergestützte Strömungssimulation durchgeführt haben.“ MODIFIZIERTER DENILPASS BRINGT FISCHE INS OBERWASSER Der auf der orographisch linken Gewässerseite angeordnete Einlaufbereich wurde von Jank mit einem fischfreundlichen Schutzrechen mit horizontalem Profilstab ausgestattet. Gereinigt wird der 12 m lange und 1,8 m hohe Rechen mit 20 mm Stababstand von einer elektromechanisch angetriebenen Re chenreinigungsmaschine. Das seit Jahrzehnten bewährte Reinigungssystem mit Pe gel

regelung, welches von Jank seit mehr als 40 Jahren gefertigt wird, befreit den Kraftwerks einlauf zuverlässig von Geschwemmsel. Das von der ca. 22 m² großen Rechenfläche entfernte Treibgut wird über den neben der Wehrklappe angeordneten Grundablassschütz mit aufgesetzter Klappe auf direktem Weg in den Unterwasserbereich abgeführt. „Die vollautomatische Rechenreinigung stellt für uns als Betreiber eine wesentliche Erleichterung dar. Beim alten Kraftwerk war der Einlaufbereich mit einem Grobrechen mit händisch ziehbaren Stäben und einem nachgeschalteten vertikalen Feinrechen ausgestattet. Der Feinrechen war zwar ebenfalls mit einem automatischen Rechenreiniger ausgerüstet, allerdings musste vor allem im Herbst bei hohem Geschwemmselandrang oftmals händisch nachgeholfen werden“, so Luis Thaller. Zur Gewährleistung der ökologischen Durchgängigkeit für die aquatischen Lebewesen der Feistritz wurde die Wehranlage mit einer Fischaufstiegshilfe ausgerüstet. Wegen der begrenzten Platzverhältnisse ent-

Luis Thaller, der Anlagenbetreiber und leidenschaftliche 3 Hauben Koch, freut sich über die mustergültig realisierte Erneuerung seines Traditionskraftwerks.

Der seitlich angeordnete Kraftwerkseinlauf wurde von der Jank GmbH mit einem horizontalen Schutzrechen und einer dazugehöriger Rechenreinigungsmaschine (am Bild noch ohne Dachabdeckung) ausgestattet.

KOMPLETTPAKET VOM KLEINWASSERKRAFTALLROUNDER AUS OBERÖSTERREICH Die Umsetzungsphase des rund 40 km nordöstlich von der Landeshauptstadt Graz gelegenen Ökostromprojekts startete im Sommer 2022. Durchgeführt wurden die kompletten Hoch- und Tiefbauarbeiten von der oststeirischen Schuller Bau- & Transport GmbH. Vom Umbau weitgehend ausgenommen blieb lediglich die Mitte der 1970er Jahre eingebaute Wehrklappe mit einseitigem Antrieb, die mit einem neuem Hydraulikzylinder ausgestattet und in die moderne Anlagensteuerung eingebunden wurde. Ausgeführt wurde der komplette Stahlwasserbau vom renommierten Branchenexperten Jank GmbH, der an der Feistritz ebenfalls vier Wasserkraftwerke betreibt bzw. schon um die zehn Projekte am Gewässer realisiert hat. Zusätzlich sorgten die im oberösterreichischen Innviertel ansässigen Kleinwasserkraftallrounder für die Lieferung des gesamten elektromechanischen und leittechnischen Anlagenequipments. „Das Angebot, die komplette Kraftwerksausstattung von einem kompetenten Unternehmen aus einer Hand zu beziehen war für uns der Hauptentscheidungsgrund, um der Firma Jank den Zuschlag zu erteilen“, bekräftigt Luis Thaller. Siegi Jank, der Konstruktionsleiter des in 4. Generation geführten Familienbetriebs weist darauf hin, dass die wesentliche Projektherausforderung bei der baulichen Umsetzung lag: „Der Einlaufbereich des Kraftwerks neben der Wehranlage musste aufgrund der verdoppelten Ausbauwassermenge entsprechend groß ausgeführt

Wegen der von 4 auf 8 m³/s verdoppelten Ausbauwassermenge musste der neue Kraftwerkseinlauf entsprechend groß dimensioniert werden.

Ausleitungsstrecke und dem Neubau des Maschinengebäudes neben der bestehenden Wehranlage wurde von der Behörde wohlwollend aufgenommen. Durch die Änderung des Funktionskonzepts von einer Ausleitungs- auf eine Laufwasserkraftanlage stellte auch die Verdoppelung der maximalen Ausbauwassermenge von 4 auf 8 m³/s keine Hürde dar.“

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Als gewässerökologische Passage dient an der Wehranlage ein eco²-Fischpass von der Grazer eco² fish solutions GmbH, mit dem auch schwimmschwächere Arten problemlos ins Oberwasser aufsteigen können.

Eindruck vom Einheben der weit vormontierten Kaplan-Turbine, dahinter auf der LKW-Ladefläche befindet sich der direkt mit dem Turbinen-Laufrad gekoppelte Synchron-Generator.

schieden sich die Betreiber für den Einsatz eines modifizierten Denil-Fischpass (eco²Fischpass) von der Grazer eco² fish solutions GmbH. Bei dem weiterentwickelten Fischaufstieg handelt es sich um ein System, das schon zu Beginn des vorigen Jahrhunderts als gewässerökologische Passage bei Querbauten in Flüssen und Bächen eingesetzt wurde. In ihrer Urform waren Denil-Pässe aber nur bedingt für sohlorientierte bzw. schwimmschwache Fischarten geeignet. Der neu entwickelte Fischpass kann dank verschiedener konstruktiver Anpassungen auch von weniger starken Schwimmern zum Aufstieg ins Oberwasser genutzt werden. Darüber hinaus benötigt der modifizierte Denil-Fischpass durch seine kompakte Ausführung vergleichsweise wenig Platz, gewährleistet aufgrund der Fertigteil-

bauweise eine schnelle Montage und zählt außerdem zu den kostengünstigsten Fischaufstiegssystemen. Für das Kraftwerk Thaller lieferten die Grazer zur Bewältigung von 3,75 m Höhenunterschied am Wehrstandort insgesamt drei linear angeordnete eco²-Fischpässe, die zwischen drei Ruhebecken positioniert wurden. KAPLAN-MASCHINE ÜBERZEUGT UNTER VOLL- UND TEILLAST Als Herzstück der Anlage kommt eine von Jank entwickelte und gefertigte Kaplan-Turbine in vertikalachsiger Bauweise mit direkt gekoppeltem Synchron-Generator zum Einsatz. Die durch verstellbare Laufradflügel und dem Leitapparate doppeltregulierte Turbine kann das im Jahresverlauf variierende Wasser-

dargebot der Feistritz in einem breiten Teillastspektrum mit einem Maximum an Effizienz zur Stromerzeugung nutzen. Somit deckt die für 8 m³/s Durchfluss und 3,75 m Nettofallhöhe ausgelegte Maschine konstruktionsbedingt ein breites Teillastspektrum ab und erreicht bei vollem Zufluss 265 kW Engpassleistung. Das 4-flügelige Laufrad hat einen Durchmesser von 1.360 mm und treibt den ebenfalls vertikal achsigen Generator vom Hersteller Hitzinger mit exakt 231 U/min an. Der mit Wälzlagerung bestückte Generator erzeugt 400 V Spannung und wurde auf 350 kVA Nennscheinleistung ausgelegt. Ebenfalls im Jank-Lieferumfang enthalten war das gesamte elektrotechnische Equipment sowie die Leittechnik der Anlage. Für die vollautomatische Stromproduktion sorgt die von den

Technische Daten

eco²-Fischpass:

• Ausbauwassermenge: 8 m³/s • Nettofallhöhe: 3,75m • Turbine: doppeltregulierte Kaplan • Drehzahl: 231 U/min • Laufrad: 4 Flügel • Ø: 1.360 mm • Engpassleistung: 265 kW • Hersteller: Jank GmbH • Generator: Synchron • Spannung: 400 V • Nennscheinleistung: 350 kVA • Hersteller: Hitzinger • Fischaufstieg: eco²-Fischpass • Hersteller: eco² fish solutions GmbH • Regelarbeitsvermögen: ca. 1.100.000 kWh

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MODERNISIERUNG MACHT SICH BEZAHLT Nach der ohne nennenswerte Komplikationen verlaufenen Bauphase konnte das von Grund auf erneuerte Feistritzkraftwerk im heurigen Februar erstmals in Betrieb genommen werden. Luis Thaller zeigt sich mit dem Ergebnis der Anlagenmodernisierung grundsätzlich sehr zufrieden: „Der Maschinensatz hält was er verspricht und liefert auch bei geringeren Zuflüssen zuverlässig Strom. Neben dem Erzeugungsplus schätzen wir besonders den nun komplett vollautomatischen Betrieb des Kraftwerks und die problemlos funktionierende Reinigung des Einlaufbereichs. Vor

Die doppelt regulierte Kaplan-Turbine von Jank generiert auch bei verringertem Wasserdargebot ein Maximum an Effizienz, unter Volllast erreicht das Kraftpaket 265 kW Engpassleistung.

Oberösterreichern selbst entwickelte Kraftwerkssteuerung JaPPOS (Jank Power Plant Operating System). Dem Stand der Technik entsprechend können die Betreiber via gesicherter Online-Verbindung rund um die Uhr aus der Ferne mittels PC oder Smartphone auf die Kraftwerkssteuerung zugreifen. Siegi Jank weist auf eine elektrotechnische Besonderheit hin: „Unser Leitsystem JaPPOS regelt auch die Eigenbedarfsabdeckung des Hotelbetriebs und sorgt für das Einspeisen des überschüssigen Strom in öffentliche Netz. Aktuell kann das Kraftwerk aber nur mit maximal 100 kW Leistung ins Netz einspeisen, weil am derzeitigen Einspeisepunkt nicht mehr möglich ist.“

dem Umbau musste praktisch jeden Tag bei der Anlage Nachschau gehalten werden. Wenn sich das Kraftwerk wegen einer Störung abgestellt hat, musste dieses manuell wieder hochgefahren bzw. mit dem Netz synchronisiert werden. Dieser Aufwand gehört nun endgültig der Vergangenheit an. Der einzige Wermutstropfen des Projekts liegt bei der aktuell mit 100 kW beschränkten Einspeiseleistung ins öffentliche Netz. Damit wir zu-

künftig mit noch höherer Leistung ins Netz einspeisen können, wird in absehbarer Zeit ein größer dimensioniertes Kabel zum Einspeisepunkt der Energie Steiermark verlegt.“ Nichtsdestotrotz hat sich das Ökostromprojekt in der Gemeinde Anger auf alle Fälle bezahlt gemacht: Das Regelarbeitsvermögen des Traditionskraftwerks an der Feistritz steigerte sich durch die Modernisierung um rund ein Drittel auf ca. 1.100.000 kWh.

High-End-Design Turbinenbau in Perfektion www.jank.net Oktober 2023

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Die Präsidentin der Wirtschaftskammer Oberösterreich Doris Hummer (li) und Landeshauptmann OÖ Thomas Stelzer (re) gratulierten Lennart Braun, Roderich Braun und Martin Braun zum 175-jährigen Unternehmensjubiläum. Dafür gab es auch eine Auszeichnung der WKOÖ.

WENIGER CO2 IN DER STAHLINDUSTRIE – BRAUN MASCHINENFABRIK REÜSSIERT WELTWEIT 175 Jahre nach seiner Gründung ist das Familienunternehmen Braun Maschinenfabrik heute Weltmarktführer bei Trennschleifmaschinen in der Stahlindustrie. Das bildet zugleich einen Teil der Nachhaltigkeitsstrategie des Unternehmens ab, das damit aktiv zur Einsparung von CO2 beiträgt. Das gilt auch für das zweite Firmenstandbein, die Sparte Stahlwasserbau, mit der Braun Maschinenfabrik heute den Umstieg auf erneuerbare Wasserkraft ermöglicht. Die Lösungen, die Braun dabei anbietet, reichen von modernsten Wehrverschlüssen bis zu diversen Rechenreinigungsmaschinen in allen Formen und Größen.

ie gelbe Mauer entlang der „Braun Kurve“ an der Einmündung der Gmundnerstraße in die Eternitstraße in Vöcklabruck glänzt seit kurzem mit einem neuen Design. Großflächige Bilder aus der Produktion der Braun Maschinenfabrik zeigen, was hinter dieser Mauer passiert und nur wenige Einheimische tatsächlich wissen. Hier arbeitet seit 175 Jahren ein international erfolgreiches, innovationsbasiertes Technologieunternehmen, dessen Auftragsbücher meist über ein Jahr hinaus gefüllt sind. 1848 kaufte Isidor Karl Braun, ein Schmied aus Konstanz, das Vöcklabrucker Schloss Schöndorf. Noch heute ist es Standort der Braun Maschinenfabrik und Lebensmittelpunkt der Eigentümerfamilie. Heute führt Lennart Braun das Familienunternehmen in der 7. Generation. Sein Vater Martin Braun hat es zum weltweit renommierten Hersteller von Großtrennmaschinen und zu einem der Top-Player Mitteleuropas im Stahlwasserbau

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entwickelt. „Wir konzentrieren uns auf hochwertige Produkte und Dienstleistungen, die nicht jeder anbieten kann, weil es Know-how und Experten dafür braucht, die nur wir im Haus haben“, beschreibt Lennart Braun den Grund für den Erfolg des Unternehmens. Auch wenn seit kurzem der modernste Brammenschleifer der Welt bei der VOEST AG in Linz steht: 80% der Produktion gehen ins Ausland. Neben Vöcklabruck gibt es Standorte in den USA und China. SPEZIALTECHNOLOGIEN FÜR DIE WELT Bei der Übergabe an seine Söhne Lennart und Roderich teilte Martin Braun das Unternehmen in zwei Teile. Roderich Braun leitet die Geschäfte der Braun Rückbautechnologien. Produziert werden in dieser Sparte Maschinen für den kontrollierten Rückbau von kerntechnischen Anlagen, die beispielsweise Stahlkomponenten unter Wasser zerlegen, kontaminierte Betonwände abfräsen, oder Fässer

mit radioaktiven Abfällen zerteilen, damit eine korrekte Lagerung nach Stand der heutigen Technik stattfinden kann. Diese speziellen Technologien kommen weltweit zum Einsatz und haben sich mehr als bewährt. Heute gilt die Braun Maschinenfabrik GmbH als Weltmarktführer bei Trennschleifmaschinen in der Stahlindustrie. PARTNER FÜR DIE WASSERKRAFTINDUSTRIE Eine hervorragende Reputation genießen außerdem seine Stahlwasserbauprodukte, die zweite Säule des Unternehmens. Nicht umsonst zählt die Braun Maschinenfabrik zu den ersten Adressen, wenn es um die stahlwasserbauliche Ausrüstung von Wehranlagen und um Rechenreinigungsmaschinen (RRM) geht. Die Produktpalette der Braun RRM umfasst ein breites Spektrum: angefangen von der klassischen Seilzug-RRM über diverse Typen von hydraulischen RRM, moderne Horizontal-RRM bis hin zur fahrbaren

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Knickarmmaschine. Parallel dazu wurden für die Rechengutentsorgung ebenfalls zig unterschiedliche technische Lösungen entwickelt. Gerade in den letzten Jahren konnte die Braun Maschinenfabrik im technisch hoch anspruchsvollen Segment Sanierungen und Revitalisierungen von Wehranlagen ihr Know-how unter Beweis stellen. In diesem Anwendungsfall sind Ingenieurskompetenz und Montageerfahrung unerlässlich, was das Traditionsunternehmen zu einem geschätzten Partner der Elektrizitätswirtschaft macht. ZENTRALES THEMA NACHHALTIGKEIT Doch die Braun Maschinenfabrik rüstet nicht nur seit Jahrzehnten Wasserkraftwerke aus, sondern betreibt diese auch selbst. Das steigerte nicht nur das hauseigene Know-how und die Credibility in diesem Bereich, sondern repräsentiert auch einen wichtigen Baustein im Nachhaltigkeitskonzept des Unternehmens. Heute beziehen beide Unternehmenstöchter ihre gesamte Energie aus den hauseigenen Wasserkraftwerken, was den CO2-Fußabdruck

Martin Braun (re) im entspannten Gespräch mit WK-Präsidentin Doris Hummer und Thomas Bründl, dem Vizepräsidenten der Industriellenvereinigung.

der Produkte selbstredend drastisch reduziert. Lennart Braun zum Thema Nachhaltigkeit: „Unsere Produkte tragen nachhaltig zur CO2 Reduktion in der Stahlindustrie bei“, und führt weiter aus: „Brammenschleifer sparen im Vergleich zur herkömmlichen, umweltschädlichen Flämmtechnik nämlich enorm viel CO2 ein“. Die Sparte Stahlwasserbau leiste außerdem einen wesentlichen Beitrag zum Umstieg von fossilen Brennstoffen auf Strom aus erneuerbarer Wasserkraft. TECHNOLOGIE-AFFINER NACHWUCHS GESUCHT Mit einem großen Fest für MitarbeiterInnen und Partner sowie zahlreiche Ehrengäste feierte die Braun Maschinenfabrik auf dem Werksgelände Mitte September nun ihre 175 Jahre Unternehmensgeschichte. Im feierlichen Rahmen wurden langjährige Mitarbeiter zu ihren Dienstjubiläen geehrt, und auch Dipl.-Ing. Martin Braun und die ganze Firma Braun Maschinenfabrik wurde mit der Wirtschaftsmedaille der WKOÖ in Gold ausgezeichnet. An den offiziellen Festakt anschließend wurden

Im Anschluss an den Festakt wurden Führungen durch den Betrieb angeboten. Im Bild der branchenbekannte Fachmann Thomas Oberanzmair.

den insgesamt ca. 450 Gästen Betriebsführungen angeboten. Muskalisch umrahmt wurde die Festveranstaltung durch die hauseigene Musikkapelle der Braun Mitarbeiter. Oberösterreichs Landeshauptmann Thomas Stelzer, IV-Vizepräsident Thomas Bründl, Wirtschaftskammerpräsidentin Doris Hummer, der ehemalige EU-Abgeordnete Paul Rübig und Lennart Braun diskutierten dabei im Rahmen eines Podium-Talks das Thema Digitalisierung. Braun wolle in den nächsten Jahren zu einem digitalen Leitbetrieb der Region werden, so Lennart Braun. Das Unternehmen setzt derzeit alles daran, sich für junge, technologieinteressierte und innovative Mitarbeiter noch attraktiver zu machen. Wie die meisten Unternehmen sucht auch Braun derzeit nach Fachkräften. „Viele in der Region wissen gar nicht, was wir machen und wie international unser Aufgabenbereich ist“, sagt Lennart Braun bei der 175-Jahr Feier. Das soll sich ändern, nicht zuletzt durch den neuen Außenauftritt entlang der gelben Mauer in der Vöcklabrucker „Braun Kurve“.

Zwei Generationen, die einige interessante Einblicke und Ausblicke in die Unternehmensführung gewährten: Lennart Braun, Martin Braun und Roderich Braun (vl).

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Rund 450 Gäste feierten das Firmenjubiläum mit der Braun Maschinenfabrik.

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Ein weiteres erfolgreiches Wasserkraftprojekt in Indonesien konnte der renommierte Branchenspezialist GUGLER Water Turbines GmbH unlängst abschließen. Für das völlig neu gebaute Kraftwerk Lintau im westindonesischen Sumatra lieferten die auf allen Kontinenten aktiven Oberösterreicher das gesamte elektromechanische und leittechnische Equipment. Als Herzstücke der Anlage kommen zwei vertikalachsige Kaplan-Turbinen mit jeweils 5,2 MW Engpassleistung zum Einsatz, deren Spiralen mit mehr als 8 m Durchmesser eine beachtliche Größe aufweisen. Trotz der Größe und hohen Leistung wurden die 6-flügeligen Laufräder „fliegend“ auf den Generatorwellen gelagert, wodurch in weiterer Folge keine separaten Turbinen-Lagerungen notwendig waren. Mit der Inbetriebnahme des Kraftwerks Lintau, das im September 2023 erstmals ins Netz eingespeist hat, konnte GUGLER erneut seinen Status als kompetenter Partner im internationalen Kleinwasserkraftsektor untermauern.

it seinen rund 275 Millionen Ein wohnerinnen und Einwohnern ge hört das südostasiatische Indonesien zu den bevölkerungsreichsten Ländern der Erde und ist gleichzeitig auch der weltgrößte Inselstaat. Der riesige Archipel verteilt sich auf insgesamt 17.508 Inseln, zu den Hauptin seln mit den meisten Einwohnern zählen Su matra, Java, Borneo, Sulawesi und Neugui nea. Zur Deckung des Energiebedarfs setzt Indonesien primär auf Öl und Gas, über 80 Prozent der im Land erzeugten Energie stammt aktuell aus diesen fossilen Quellen. Diesem Faktum gegenüber steht ein enormes Potential an brachliegenden erneuerbaren Ressourcen, die nach dem Willen großer Teile der Bevölkerung in den kommenden Jahren erheblich stärker zu Energieproduktion her angezogen werden sollen. OBERÖSTERREICHER LIEFERN KOMPLETTPAKET Schätzungen zufolge gibt es alleine im Be reich der Wasserkraft ein Potential von ca. 225 Terawattstunden jährlicher Erzeugungs kapazität, das durch entsprechende Ausbau maßnahmen genutzt werden könnte. Eines der neuesten Wasserkraftwerke in Indonesi

ÖSTERREICHISCHE WASSERKRAFTEXPERTEN RÜSTEN INDONESISCHES KRAFTWERK LINTAU MIT XL-MASCHINEN AUS

Für das im Westen der indonesischen Insel Sumatra neu gebaute Wasserkraftwerk Lintau lieferte die österreichische GUGLER Water Turbines GmbH die gesamte elektromechanische und regelungstechnische Ausrüstung. Die Spiralen der doppeltregulierten Kaplan-Turbinen weisen einen Durchmesser von mehr als 8 m auf und wurden aus transportlogistischen Gründen in zweigeteilter Ausführung gefertigt.

en, die Anlage Lintau, wurde von der Invest mentgesellschaft GADANG HOLDINGS BERHAD realisiert. Die in Malaysien ansäs sige Gesellschaft ist mit ihren Unternehmens töchtern vorwiegend in den Bereichen Tief bau und Bauwesen, Immobilienentwicklung, Wasserversorgung, Elektronikindustrie, aber auch im Wasserkraftsektor aktiv. Grundsätz lich handelt es sich beim Kraftwerk Lintau um eine nach dem Ausleitungsprinzip konzi pierte Anlage, die im westlichen Teil von Su matra in der Region Lintau Buo Utara errich tet wurde. Bei der technischen Ausstattung des Maschinengebäudes setzten die Betreiber auf einen international renommierten Bran chenexperten aus Österreich, der bis dato schon eine ganze Reihe von indonesischen Wasserkraftwerken mit seinen leistungsstar ken Lösungen ausgestattet hat: Die aus Ober österreich stammende GUGLER Water Tur

bines GmbH schnürte für das Projekt ein elektromechanisches und regelungstechni sches Komplettpaket. TURBINEN-SPIRALEN IN XL-AUSFÜHRUNG Zu den wesentlichen Projektmerkmalen zähl ten laut GUGLER-Projektleiter Thomas Bergerdie für den Kleinwasserkraftbereich beachtlichen Abmessungen der Turbinen-Spi ralen: „Aufgrund der Nettofallhöhe von ca. 32 m und einer Ausbauwassermenge von je weils 17,9 m³/s wurden die Spiralen der verti kalachsigen Kaplan-Maschinen aus Stahl ge fertigt. Damit sind diese in der Lage, den beträchtlichen Kräften während des Betriebs zuverlässig standzuhalten. Beide Spiralen der doppeltregulierten Turbinen haben einen Durchmesser von über 8 m, was in weiterer Folge eine logistische Herausforderung mit sich brachte. Um sie auf dem See- und Land

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Technische Daten • Ausbauwassermenge: 35,8 m³/s • Nettofallhöhe: ca. 32 m • Turbinen: 2 x Kaplan-Spiral • Laufräder: 6 Flügel • Ø: 1.630 mm • Ø Turbinen-Einläufe: 2.800 mm • Engpassleistung: 2 x ca. 5,2 MW • Hersteller: GUGLER Water Turbines GmbH • Generatoren: 2 x Synchron • Spannung: 2 x 6.300 V • Nennscheinleistung: 2 x 5,8 MVA • Generatorlagerungen: Gleitlager • Hersteller: Indar

weg zu ihrem Bestimmungsort transportieren zu können, wurden die Bauteile in zweigeteil ter Ausführung mit Flanschverbindungen ausgeführt.“ Michael Schober, Leiter Techno logie & Entwicklung bei GUGLER, weist auf weitere Besonderheiten der XL-Maschinen hin: „Trotz der Größe und hohen Leistung wurden die 6-flügeligen Laufräder in fliegen der Variante auf den Generatorwellen gela gert, was eine separate Turbinenlagerung un nötig machte. Mit dieser Lösung konnten die jeweils 37 t schweren Generatoren direkt auf den verstärkt ausgeführten Spiralen positio niert werden. Die Turbinen-Gehäuse wurden mittels FEM (Finite-Elemente-Methode) va lidiert um sicherzustellen, dass der Druck und das Gewicht der Generatoren sicher aufge nommen werden können. Zudem wurde mit der FEM-Anwendung die erforderliche radia le Steifigkeit ermittelt, die notwendig ist, um die Eigenfrequenz der Konstruktion weit ge nug über mögliche anregende Frequenzen festzulegen. Weiters kam bei der Kontruktion der Spiralen die Methode der numerischen Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, kurz CFD) zur Anwendung, wo mit eine optimale Strömungsverteilung des Triebwassers in den Turbinen gewährleistet ist.“

Von der Wasserfassung gelangt das ausgeleitetet Triebwasser über zwei stählerne Druckrohrleitungen DN2800 auf direktem Weg zur Turbinierung ins Maschinengebäude.

Indonesien mittels Schwerlast-Lkws durch geführte Transport über mehrere 100 Kilo meter in die abgelegene Region Lintau eine eigene Herausforderung für sich darstellte: „Obwohl im Vorfeld eine Straßeninspektion vom Ankunftshafen zur Baustelle gemacht wurde, gab es kurz vor dem Kraftwerk in ei nem Dorf eine Engstelle, die nur mit viel Fingerspitzengefühl und dem Wohlwollen eines Grundstückbesitzers passiert werden konnte.“ Der Einbau der Maschinen im Krafthaus erfolgte durch lokales Personal un ter der Anleitung eines GUGLER-Supervi sors. Die Maschinenmontage wurde im We sentlichen in drei Schritten durchgeführt. Zunächst wurden die Saugrohre – die als einzige Turbinen-Komponenten in Indonesi en gefertigt wurden – positioniert und nach

dem millimetergenauen Einrichten mit Be ton vergossen. Danach ging es an das Mon tieren der Spiralen, die im Anschluss eben falls teilweise einbetoniert wurden. Nach diesem Schritt konnten schließlich die An triebsstränge und in weiterer Folge die direkt mit den Laufrädern gekoppelten Syn chron-Generatoren montiert werden. „Um Probleme mit Kavitation zu vermeiden, be finden sich die Laufräder ca. 2,5 m unterhalb des Wasserspiegels im Unterwasserbereich. Ebenfalls im Unterwasser befinden sich die beiden Wärmetauscher, die vom abgearbeite ten Triebwasser umspült werden und somit für die Kühlung der Generatoren-Gleitlage rungen sorgen. Die Generatoren an sich wur den in luftgekühlter Ausführung gefertigt“, merkt Projektleiter Berger an.

Die grafische Animation des Maschinengebäudes gewährt einen anschaulichen Blick auf das Innenleben der beiden identisch konstruierten Kaplan-Turbinen.

AUF HOHER SEE ZUM INSELSTAAT Hergestellt und vormontiert wurden die Tur binen in Europa. Im Anschluss an die im Rahmen der Werksabnahme absolvierte Druckprüfung der Maschinen wurden die Spiralen wieder zerlegt und mit den bereits weit vormontierten Antriebssträngen auf dem Seeweg nach Indonesien geschickt. Tho mas Berger lässt nicht unerwähnt, dass der in Oktober 2023

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Dank der fliegend ausgeführten Lagerung der Laufräder auf den Generatorwellen werden keine separaten Turbinenlager benötigt. Bei vollem Wasserdargebot schafft jede der beiden Kaplan-Maschinen ca. 5,2 MW Engpassleistung.

Kaplan Turbinen Pelton Turbinen Francis Turbinen

TESTLAUF MIT BRAVOUR ABSOLVIERT Die ebenfalls im GUGLER-Lieferumfang enthaltene elektrotechnische Ausrüstung be inhaltete sämtliche Steuerungs- und Schutz komponenten sowie das dazugehörige SCA DA-Leitsystem, das den vollautomatischen Anlagenbetrieb ermöglicht. Komplettiert wurde das Technikpaket durch die Eigenbe darfsversorgung inklusive Transformatoren, die Mittelspannungsschaltanlage und die bei den Haupttransformatoren zum Umwandeln des erzeugten Stroms auf Netzspannung. Die Erstinbetriebnahme der auf jeweils ca. 5,2 MW Engpassleistung ausgelegten Maschi nensätze erfolgte schließlich im Frühherbst 2023. „Im Rahmen der Inbetriebsetzung wurde die Anlage bei einem sogenannten ‚Re liability Run‘ für 72 Stunden am Stück unter Volllast betrieben. Diesen Test haben beide Maschinensätze mit Bravour bestanden und ihre Leistungskapazität voll unter Beweis ge stellt. Abschließend blicken wir auf ein tech nisch und logistisch herausforderndes Projekt zurück, das dank der guten Kooperation mit unseren lokalen Partnern einwandfrei abgewi ckelt werden konnte“, bekräftigt Thomas Ber ger und fügt an, dass GUGLER mit dem er folgreichen Referenzprojekt weitere Türen für Wasserkraftprojekte in höheren Leistungs klassen im Land öffnen konnte.

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UMFASSENDE ERNEUERUNG BESCHERT EVN-WASSERKRAFTWERK OCHSENBURG ERHEBLICHEN ERZEUGUNGSSCHUB

as 1928 erstmals in Betrieb genommene Wasserkraftwerk Ochsenburg gehörte früher zur Baumwollspinnerei und Zwirnerei Harlander Coats, deren Werke sich auf die heutigen St. Pöltner Stadtteile Harland, Ochsenburg und Stattersdorf verteilten. Das Unternehmen, das zu seinen Hochzeiten bis zu 1.400 Mitarbeiter beschäftigte, hatte sich ab 1870 im Süden der Landeshauptstadt angesiedelt und seine Produktionsstätten in den darauffolgenden Jahren und Jahrzehnten sukzessive erweitert. Zur Unternehmensinfrastruktur zählten auch sieben Kleinwasserkraftwerke, die im Laufe der Zeit an den lokalen Mühlbächen und Werkskanälen errichtet worden waren. Dazu gehörte auch das Kraftwerk Ochsenburg, das 1928 am Ochsenburger Werkskanal erstmals Strom für Harlander Coats produzierte. Nachdem das Unternehmen aus wirtschaftlichen Gründen 1991 endgültig den Betrieb eingestellt hatte, wurde das Kleinwasserkraftwerk Och-

Foto: EVN

Im Süden von St. Pölten wurde das Kleinwasserkraftwerk Ochsenburg vom niederösterreichischen Landesenergiedienstleister EVN zwischen 2022 und 2023 umfassend erneuert.

senburg noch im selben Jahr vom niederösterreichischen Landesenergiedienstleister EVN erworben. NEUBAU BESTE OPTION Rund 30 Jahre nach der Übernahme habe die EVN eine umfassende Erneuerung der Anlage beschlossen, erklärt Christian Strohmayr, Leiter der EVN-Betriebsgruppe St. Pölten beim zek HYDRO-Lokalaugenschein in Ochsenburg: „Das Kraftwerk hatte nach annähernd 100-jähriger Betriebsdauer im Prinzip sein technisches Lebensende erreicht. So sind am Wasserschloss bereits Risse und Undichtigkeiten aufgetreten, auch der aus dem

Jahr 1928 stammende Maschinensatz mit einer vertikal achsigen Kaplan-Turbine war nicht mehr im besten Zustand - beispielsweise hätte die Isolation des Generators jederzeit kaputt gehen können.“ EVN-Projektleiter Paul Gessl von der Abteilung Wasserkraft Instandhaltungsplanung ergänzt, dass auch die zeitliche Komponente einen gewichtigen Anteil an der Entscheidung für das Erneuerungsprojekt bildete: „Die an den Kraftwerksstandort angrenzenden Grundstücke hatte ein Immobilienentwickler erworben, der dort die Errichtung mehrerer Einfamilienhäusern geplant hatte. Damit die zukünftigen Kraftwerksanrainer nicht durch die Bauarbeiten

Blick vom Technikhaus an der völlig neu gestalteten Wasserfassung zum ebenfalls komplett erneuerten Maschinengebäude.

Foto: EVN

In der niederösterreichischen Landeshauptstadt St. Pölten hat die evn naturkraft Erzeugungsgesellschaft m.b.H., eine Tochtergesellschaft der EVN AG, das fast 100 Jahre alte Kleinwasserkraftwerk Ochsenburg grundlegend erneuert. Bei der Modernisierung des Traditionskraftwerks wurden die Wasserfassung am Ochsenburger Werkskanal und das Maschinengebäude komplett neu errichtet. Trotz unveränderter Fallhöhe und Ausbauwassermenge konnte die vormals auf ca. 420 kW limitierte Engpassleistung auf knapp 500 kW gesteigert werden. Zu verdanken ist dies einer modernen Kaplan-Turbine in vertikalachsiger Bau form vom Fabrikat Kochendörfer, die sowohl unter Teillast als auch bei vollem Wasserdargebot eine hocheffiziente Stromproduktion gewährleistet. Der im nahe gelegenen Ober-Grafendorf ansässigeAutomatisierungsspezialist Schubert CleanTech GmbH lieferte das komplette elektro- und leittechnische Equipment der Anlage. Dank der weitreichenden Modernisierung steigerten sich die Engpassleistung und das Regelarbeitsvermögen des neuesten EVN-Kleinwasserkraftwerks um jeweils ca. 20 Prozent.

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nur 30 cm der alten Bausubstanz entfernt, danach hat man darauf eine neue Betondecke eingezogen. Beim Maschinengebäude wurde das neue Saugrohr etwas höher platziert als sein Vorgänger, wodurch in weiterer Folge teilweise auf die bestehende Bodenplatte des Bauwerks aufgebaut werden konnte.“ BEWÄHRTER STAHLWASSERBAU SORGT FÜR FREIEN ZUFLUSS An der Wasserfassung wurde das einstige Streichwehr durch eine hydraulisch bewegte Wehrklappe ersetzt, die wie das übrige Stahlwasserbauequipment vom Kleinwasserkraftallrounder Jank GmbH stammt. Der Lieferumfang der Oberösterreicher umfasste zudem einen 14 m langen und 1,7 m hohen horizontalen Schutzrechen für den Seiteneinlauf der Wasserfassung inklusive einer dazugehörigen Rechenreinigungsmaschine. Der elektromechanisch angetriebene Rechenrei-

niger mit Pegelregelung befreit die knapp 24 m² große Rechenfläche zuverlässig von Geschwemmsel und führt dieses über den Grundablassschütz mit aufgesetzter Spülklappe auf direktem Weg in den Unterwasserbereich ab. Betriebsgruppenleiter Strohmayr lässt nicht unerwähnt, dass horizontale Schutzrechensysteme generell einen großen Vorteil für Kraftwerksbetreiber mit sich bringen: „Das Kraftwerk Ochsenburg ist unsere vierte Anlage seit 2018, deren Einlauf mit einem horizontalen Schutzrechen ausgestattet wurde. Seit diese Systeme in Betrieb sind, funktioniert der Wassereinzug an diesen Kraftwerken ohne nennenswerte Probleme. Zudem wurde in Ochsenburg auch die eigentlich für den Schutz vor Witterungseinflüssen konzipierte Dachkonstruktion der Re-

DRUCKROHRLEITUNG BLIEB ERHALTEN Paul Gessl fährt fort, dass das Behördenverfahren grundsätzlich rasch über die Bühne gegangen sei: „Grundsätzlich war wegen der Kraftwerksleistung von unter 500 kW das Magistrat der Stadt St. Pölten und nicht das Land Niederösterreich für das Projekt zuständig. Da die neue Anlage wieder am selben Standort errichtet wurde und sowohl die Ausbauwassermenge als auch die Fallhöhe unverändert geblieben sind, verlief das Bewilligungsverfahren vergleichsweise schnell.“ Nach dem Erhalt der wasserrechtlichen Bewilligung und der öffentlichen Ausschreibung, bei der sich eine ganze Reihe von bewährten Branchenspezialisten für die Ausführung qualifizierten, konnte das Projekt im April 2022 in die Umsetzungsphase übergehen. So wurde für die Generalplanung des Projekts die im Sektor Wasserbau vielfach bewährte IBL Ziviltechniker GmbH beauftragt, die ihre Kompetenz bereits bei der zwischen 2020 und 2021 durchgeführten Erneuerung des EVN-Kleinwasserkraftwerks Brandstatt im niederösterreichischen Scheibbs unter Beweis gestellt hatte. Christian Strohmayr weist darauf hin, dass ein zentraler Teil der Anlagen infrastruktur trotz ihres fortgeschrittenen Alters von der Erneuerung unberührt blieb: „Die aus genieteten Stahlrohren bestehende Druckrohrleitung DN2500 mit einer Länge von ca. 68 m, die seit 1928 zur Ausleitung des Triebwassers genutzt wurde, weist gemäß TÜV-Inspektion keinerlei Schäden oder Materialermüdungen auf und musste somit nicht erneuert werden.“ Projektleiter Gessl ergänzt, dass auch bei der Wehranlage und dem Maschinengebäude gewisse Teile der baulichen Infrastruktur erhalten geblieben sind: „Die hangseitige Ufermauer an der Wasserfassung wurde geringfügig angepasst. Dort wurden

Den gesamten Stahlwasserbau lieferte der oberösterreichische Kleinwasserkraftallrounder Jank GmbH. Die Dachkonstruktion der Rechenreinigungsmaschine wurde wie das Krafthaus mit Solarpaneelen bestückt.

beeinträchtigt werden, wollte man die Anlagenerneuerung möglichst rasch in die Realität umsetzen.“

Aus Holz gefertigte Saugrohrschalung der KaplanTurbine im Untergeschoss des Krafthauses.

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EVN-Projektleiter Paul Gessl (l.) beim Einheben des TurbinenLeitapparats durch Kochendörfer-Techniker im Jänner 2023

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Elektrotechnikschaltschrank mit Touchpanel im Technikhaus an der Wasserfassung. Geliefert wurde das komplette elektro- und leittechnische Equipment von der Schubert CleanTech GmbH.

chenreinigungsmaschine mit Solarpaneelen bestückt, womit wir nun auch die Kraft der Sonne an der Wasserfassung nutzbar machen.“

WIRKUNGSGRADSTARKE KAPLAN-TURBINE Das an der gleichen Position in zweckmäßiger Betonbauweise hochgezogene Krafthaus wurde an zwei Seiten ebenso mit Solarpaneelen bestückt. Das elektromechanische Herzstück im Inneren des Gebäudes stammt vom deutschen Wasserkraftexperten Kochendörfer. Konkret handelt es sich dabei um eine doppeltregulierte Kaplan-Maschine in vertikalachsiger Bauform mit direkt gekoppeltem Generator. „Obwohl wir beim Kraftwerk Ochsenburg weiterhin eine Ausbauwassermenge von 10 m³/s nutzen, wurde die

Turbine für 12 m³/s Durchfluss ausgelegt, falls die EVN zukünftig um eine höhere Ausbauwassermenge am Standort ansuchen sollte“, merkt Paul Gessl an. Trotz der unveränderten Ausbauwassermenge und Fallhöhe konnte die vormals auf ca. 420 kW begrenzte Engpassleistung der Anlage auf 495 kW gesteigert werden. Zu verdanken ist dieses beachtliche Leistungsplus, das sich naturgemäß auch auf das Erzeugungspotential auswirkt, der modernen Wasserkrafttechnologie. Neben der um ca. 18 Prozent gesteigerten Engpassleistung des Kraftwerks kommt die Kochendörfer-Turbine dank ihrer doppelten Regulierfähigkeit mittels verstellbarer Lauf radflügel und Leitapparat auch mit stark verringertem Wasserdargebot bestens zurecht und kann in einem breiten Teillastbereich äu-

Die vom deutschen Wasserkraftexperten Kochendörfer gelieferte Kaplan-Turbine mit vertikaler Welle wird durch einen direkt gekoppelten Synchron-Generator vom Hersteller TES Vsetín komplettiert. Bei vollem Wasserdargebot schafft die konstruktionsbedingt auf einen breiten Teillastbereich ausgelegte Turbine annähernd 500 kW Engpassleistung.

ßerst effizient Strom erzeugen. Zuständig für das Engineering der Turbine war die aus St. Pölten stammende Hydro Power & Welding Experts GmbH (HPWE), die mit dem Partnerunternehmen Kochendörfer schon eine ganze Reihe von Wasserkraftprojekten im Inund Ausland realisiert hat. Komplettiert wird der Maschinensatz durch den ebenfalls vertikal achsigen Synchron-Generator vom Hersteller TES Vsetín, der vom Kaplan Laufrad in 4-flügeliger Ausführung mit 272,7 U/min angetrieben wird. Der ebenfalls im Kochendörfer Lieferumfang enthaltene Generator besitzt für die optimale Temperierung bei der wärmeintensiven Stromproduktion eine Wasserkühlung und wurde auf 400 V Spannung und 651 kVA Nennscheinleistung ausgelegt.

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 10 m³/s • Nettofallhöhe: 5,8 m • Turbine: doppeltregulierte Kaplan • Turbinenwelle: vertikal • Drehzahl: 272,7 U/min • Laufrad: 4 Flügel • Engpassleistung: 495 kW • Hersteller: Kochendörfer • Generator: Synchron • Spannung: 400 V • Nennscheinleistung: 651 kVA • Hersteller: TES Vsetín • Stahlwasserbau: Jank GmbH • E-Technik: Schubert CleanTech GmbH • Regelarbeitsvermögen: ca. 3,6 GWh

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Schubert-Projektleiter Andreas Griessler, Leiter EVN Betriebsgruppe St. Pölten Christian Strohmayr und Projektleiter Paul Gessl von der Abteilung Wasserkraft Instandhaltungsplanung (v.l.) ziehen unisono ein positives Fazit über die Erneuerung des Kraftwerks Ochsenburg.

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Visualisierung der Kraftwerkssteuerung von der Schubert CleanTech GmbH

MODERNE REGELUNGSTECHNIK VOM AUTOMATISIERUNGSEXPERTEN Das gesamte elektro- und leittechnische Equipment der Anlage stammt von den Automatisierungsexperten der Schubert CleanTech GmbH, die im nur ca. zehn Kilometer von Ochsenburg entfernten Ober-Grafendorf ansässig sind. „Die Kraftwerksbetreiber sind für Schubert alte Bekannte, wir haben bereits seit den 1980er Jahres eine Vielzahl von Projekten für die EVN umgesetzt“, sagt Schubert-Projektleiter Andreas Griessler: „Der für uns besonders interessante Punkt bei diesem Projekt war die Einbindung der Photovoltaik-Anlage in das Wasserkraftwerk – dieser Aspekt stellte für uns eine Premiere dar. Mit der an ein Batteriesystem gekoppelten Photovoltaik-Anlage kann das Kraftwerk bei entsprechenden Witterungsbedingungen seinen Eigenbedarf mit Sonnenenergie abdecken.“ Andreas Griessler fährt fort, dass diese Ausführung zwei wesentliche Vorteile für die Anlage mit sich bringt. So kann bei einem großflächigen Netzausfall die separate Lagerschmierung vom Maschinensatz durch das Batteriesystem aufrechterhalten werden. Dies gilt auch für die ebenfalls im Schubert-Auftragsumfang enthaltene Kraftwerkssteuerung, die im Fall eines Blackouts weiter durch den Batteriespeicher versorgt wird. „Eine weitere Besonderheit war die Vorgabe der EVN, den im Unterwasserbereich platzierten Wärmetauscher, der für die Kühlung des Generators zuständig ist, auch für die Kühlung des Maschinengebäudes zu verwenden. Davon profitieren in erster Linie die elektrotechnischen Kraftwerkskomponenten, die in der Regel für Temperaturen von etwas mehr als 40° Celsius ausgelegt sind. Die Bauteile sind dadurch vor Überhitzung geschützt, was sich in weiterer Folge natürlich positiv auf deren Lebensdauer auswirkt. Außerdem kann der Wärmetauscher durch den Einsatz von Mischventilen während der kalten Jahreszeit auch umgekehrt zum Heizen des Gebäudes

verwendet werden“, erklärt Andreas Griessler, der retrospektiv auf ein weiteres erfolgreiches Schubert-Projekt für die EVN zurückblickt. STROMAUSBEUTE GEHT DEUTLICH NACH OBEN „Glücklicherweise blieben wir während der Umsetzungsphase von größeren Unwetterereignissen verschont, die Bauarbeiten konnten somit reibungslos realisiert werden“, sagt Paul Gessl. Sämtliche Stahlwasserbaukomponenten waren bereits 2022 montiert, auch die Bauarbeiten wurden noch vor den Weihnachtsfeiertagen des Vorjahres abgeschlossen. Nach dem Jahreswechsel standen noch die finalen Installationsarbeiten am Maschinensatz und der elektrotechnischen Ausrüstung am Programm. Rund zehn Monate nach dem Abstellen der alten Anlage ging das im Prinzip völlig neue Kleinwasserkraftwerk Ochsenburg erstmals ans Netz. „Mittlerweile läuft das Kraftwerk schon seit mehreren Monaten im Regelbetrieb. Die bisherigen Betriebserfah-

rungen sind durchwegs positiv, was uns als Betreiber natürlich sehr glücklich macht – ich kann den an der Realisierung beteiligten Unternehmen allesamt ein gutes Zeugnis ausstellen“ resümiert Christian Strohmayr, dessen Betriebsgruppe für insgesamt 25 EVN-Kleinwasserkraftwerke zuständig ist. Dass sich die grundlegende Erneuerung des Kraftwerks, in welche die EVN ca. 3,2 Millionen Euro investierte bezahlt macht, beweist die erhebliche Steigerung des Regelarbeitsvermögens. Während die Anlage vor dem Umbau durchschnittlich um die 2,8 bis 3 GWh Strom produziert hat, rechnet die EVN nun mit einer jährlichen Stromausbeute von ca. 3,6 GWh. Nach der mustergültigen Erneuerung des Kraftwerks Ochsenburg hat die EVN laut Christian Strohmayr bereits ein weiteres Moder nisierungsprojekt am Ochsenburger Werkskanal ins Auge gefasst. Gemeint ist damit das Unterliegerkraftwerk Neumühle, dessen Erneuerung schon bald in die Realität umgesetzt werden könnte.

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21. – 22. März 2024 Messezentrum Salzburg Fachmesse für Wasserkraft

www.renexpo-interhydro.eu

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Eine Wasserfassung wie gemalt: Wo sich die beiden Wildbäche im inneren Pflerschtal zum Maratschbach vereinigen, wird das Wasser über ein modernes Coanda-System gefasst.

E-WERK PFLERSCH FREUT SICH ZUM 100ER-JUBILÄUM ÜBER NEUES KRAFTWERK In einer nahezu rekordverdächtigen Bauzeit von nur sechseinhalb Monaten konnte im inneren Pflerschtal in der Gemeinde Brenner in Südtirol ein neues Kleinkraftwerk errichtet werden. Realisiert wurde die Anlage am Maratschbach vom traditionsreichen E-Werk Pflersch, einer Energiegenossenschaft, die im August dieses Jahres ihr 100-jähriges Bestandsjubiläum beging. Ein geradezu perfekter Anlass, um zeitgleich auch die Inbetriebnahme des jüngsten Ökostromkraftwerks zu feiern. Mit einer Erzeugungskapazität von 1,7 GWh handelt es sich zwar um eine kleinere Anlage, die aber von einem ungebrochenen Bekenntnis zur Wasserkraft in der Region zeugt.

er 14. November 1923 sollte ein historischer Tag für das Pflerschtal werden. In dem malerischen Hochtal, das abzweigend vom Wipptal rund 16 Kilometer in die Stubaier Alpen hinein reicht, wurde in der noch heute existierenden Elektrozentrale im Weiler Boden erstmalig Strom erzeugt. Eine Gleichstromanlage mit 6 kW Leistung brachte die ersten Lampen zum Leuchten. Zum Zweck der Stromerzeugung hatten sich einige Hofbesitzer zusammengeschlossen und ein Konsortium gegründet. „Die Energieerzeugung im Pflerschtal wurde im Grunde seit jeher von der eigenen bäuerlichen Bevölkerung angestoßen und umgesetzt. Gerade das innere Pflerschtal galt als abgelegen, und eine funktionierende Stromverteilung wurde hier lange

als Problem gesehen. Frei nach dem Motto ‚Hilf dir selbst, sonst hilft dir niemand‘ ist sehr vieles aus Eigeninitiative der Pflerscher entstanden“, erzählt der Obmann der Elektrizitätsgenossenschaft Pflersch, Paul Röck. 1956 wurde die Elektrizitätsgesellschaft GmbH gegründet, die bis 1985 Bestand hatte. „Aus Sorge vor einer eventuellen Verstaatlichung wurde diese Gesellschaft 1985 in die heutige Elektrizitätsgenossenschaft GesmbH umgewandelt“, so der Obmann. RECHNERISCH IST MAN STROMAUTARK Mit dem steigenden Strombedarf wurden in den folgenden Jahrzehnten neue Anlagen errichtet, bestehende vergrößert, ausgebaut und neue Stromleitungen verlegt. Spätestens mit

der Implementierung einer Mittelspannungsringleitung und einem modernen Netzleitsystem vor rund 10 Jahren ist das E-Werk Pflersch in der Riege der leistungsstarken, alpinen Energiedienstleister angekommen, die neben ihrem zentralen Auftrag als Energieversorger und -verteiler noch anderen Aufgaben nachkommen. „Wir haben zwischen 2017 und 2023 auch den Ausbau des Glasfasernetzes vorangetrieben. Mittlerweile konnten wir die Versorgung unserer Kunden flächen deckend realisieren“, erklärt der Leiter des E-Werks Pflersch, Franz Schwitzer, nicht ohne Stolz. Das eigene, rund 70 Kilometer lange Verteilnetz erstreckt sich dabei über das Pflerscher Tal hinaus bis zu Fraktionen von Gossensaß Oktober 2023

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Bau des Entsanderbauwerks auf über 1.830 m Seehöhe

Foto: BRAUN

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Über eine Länge von 1,8 km wurden Gussrohre DN400 von TRM verlegt.

Dank der Abwinkelbarkeit in den Rohrmuffen der TRM Gussrohre sind Kurven einfach zu verlegen.

VERFAHRENSDAUER VON 5 JAHREN Franz Schwitzer: „Begonnen haben wir mit dem Projekt im Sommer 2017. Damals haben wir mit unserem Planer Dr. Ing. Markus Zössmayr vom Ingenieurbüro EWS aus Meran zum ersten Mal die verschiedenen Möglichkeiten und Varianten durchbesprochen, wie wir den bislang unberührten Maratschbach am besten nutzen könnten. Unsere Lösung haben wir dann bei den Behörden eingereicht, aber es hat

dann noch eine Weile gedauert, bis wir loslegen konnten.“ Im Mai 2022 durfte sich die Elektrizitätsgenossenschaft über die behördliche Genehmigung freuen. Nach einer kurzen Ausschreibungs- und Vergabephase stand den Arbeiten nichts mehr im Wege. Grundsätzlich handelt es sich beim neuen Kraftwerk Maratschbach um ein Ausleitungskraftwerk, das sein Triebwasser aus zwei kleinen Bächen, die sich hier im inneren Pflerschtal zum Maratschbach vereinen, bezieht. Die neue Wasserfassung sollte direkt unterhalb des Zusammenflusses der beiden Wildbäche situiert werden, um die maximale Fallhöhe nutzen zu können. An der Wasserfassung werden max. 190 l/s eingezogen, die nach dem installierten Coanda-Rechen in einen geräumigen Entsander geleitet werden. Danach wird das Triebwasser durch eine 1,8 km lange Druckrohrleitung geführt, wobei es circa 287 m Fallhöhe bis zur Turbinenleitung im neuen Maschinenhaus überwindet. Das hier turbinierte Wasser fließt im Anschluss in den Fernerbach, wo es nur wenige Meter danach in die Wasserfassung des Unterlieger-Kraftwerks gelangt.

BAUARBEITEN IN REKORDZEIT „Am 18. Juli war der eigentliche Startschuss für unsere Bauarbeiten. Während die Aushub arbeiten an Fassung, Kraftwerk und die Verlegung der Druckrohrleitung von der Firma Gebr. Oberprantacher GmbH aus dem Passeiertal durchgeführt wurden, übernahm die Firma Graus aus Sterzing die Betonarbeiten sowie die Umgebungsarbeiten am Krafthaus“, erzählt Franz Schwitzer. Gerade einmal vier Monate konnte an Fassung, Rohrverlegung und Maschinenhaus gearbeitet werden, ehe im November der Schnee kam und die Arbeiten sistieren mussten. „Doch im Frühling ist es dann schnell gegangen: Von April weg wurden die letzten Bauarbeiten erledigt, sodass wir bereits am 16. Juni das erste Mal Strom mit der neuen Anlage erzeugen konnten“, erinnert sich der Geschäftsführer, der in diesem Zusammenhang den ausführenden Unternehmen, vor allem auch der Baufirma Rosen streut: „Gerade in einigen sehr steilen Trassenabschnitten, wo man nur mit einem Schreitbagger arbeiten konnte, haben die Leute von Oberprantacher schon gezeigt, was sie können. Die Rohrverle© Gebr. Oberprantacher

und Sterzing. Heute erzeugt der Energiedienstleister in der Gemeinde Brenner im Regeljahr zwischen 11 und 15 GWh. Rein rechnerisch würde das leicht ausreichen, um den Strombedarf der Genossenschaftsmitglieder abzudecken. Denn der liegt gerade zwischen 3 und 3,5 GWh. Wäre da nicht die für die Alpen typische winterliche Erzeugungslücke in den Niederwasserphasen im Winter, in denen nach wie vor Strom zugekauft werden muss. Dennoch setzt man im Pflerschtal nach wie vor auf die Versorgung aus eigenen Ressourcen. Mit dem Wasser aus dem Maratschbach tat sich noch eine interessante Perspektive auf.

Schreitbagger | Wandersäge | Materialseilbahn | Polyethylenverarbeitung

Gebr. Oberprantacher GmbH Gewerbezone Schweinsteg 39 I-39015 St. Leonhard in Passeier www.oberprantacher.com info@oberprantacher.com oberprantacher@pec.it Gottlieb: +39 335 1050710 Karl: +39 347 8658594 Leitungsbau | Quellfassungen | Entwässerung | Hangverbauung | Ankerbohrungen

In den Steilpassagen der Rohrtrasse war der Einsatz des Schreitbaggers unentbehrlich.

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Auf-Zu-Methode wirklich ideal realisieren. Ein Rohr wird verlegt, das zweite angekuppelt, woraufhin die Künette schon verschlossen werden kann. Das spart Zeit und ermöglicht eine wirtschaftliche Verlegung.“ Dass die Verlegung durch die Gründe der Almbesitzer so problemlos verlaufen ist, sei nicht zuletzt daran gelegen, dass man durch die flächendeckende Versorgung mit Glasfaserkabel auch ein sehr gutes Einvernehmen herstellen habe können.

Die 4-düsige Peltonturbine aus dem Hause Sora treibt einen wassergekühlten Synchrongenerator von Marelli Motori mit 600 kVA an. Was besonders auffällt, ist die kompakte Bauform der Turbine. Sie kommt auf 454 kW Leistung.

WIRTSCHAFTLICHE VERLEGUNG DER ROHRE Bei der Frage des Rohrmaterials setzten die erfahrenen Wasserkraftbetreiber aus dem Pflerschtal auf die bewährte Qualität der Gussrohre der Tiroler Rohre GmbH, kurz TRM. Konkret kamen über die 1,8 km lange Trassenlänge Rohrschüsse der Dimension DN400 PFA 30 zum Einsatz, die mittels VRS-T schub- und zuggesicherter Muffenverbindungen unterirdisch verlegt wurden. Ein Teil davon wurde auch mit einer Sonderaußenbeschichtung geliefert: Im steilen Gelände

wurden Rohre in ZMU-Ausführung, also mit Zementmörtelumhüllung eingesetzt. Diese sind besonders widerstandsfähig und erlauben es, Füllmaterial auch in größerer Korndimension (bis 100mm) wiederzuverwenden. Die Gründe, warum die Elektrizitätsgenossenschaft auf die Gussrohre aus dem Hause TRM vertraute, sind schnell erklärt. Zum einen sei ihm die Qualität des Gussrohrsystems wichtig gewesen, das gerade in schub- und zuggesicherter Ausführung enormen Belastungen standhalten kann, erklärt Franz Schwitzer: „Außerdem geht es auch darum, dass man hier, auf über 1.500 m Seehöhe eine Rohrleitung schnell und effektiv unterirdisch verlegen kann. Und das lässt sich dank der bewährten

energy-control.it

gung ist sehr zügig vonstattengegangen, und die anschließende Druckprüfung war auf Anhieb erfolgreich.“

EXTREM KOMPAKTE TURBINE Generell handelt es sich beim Kraftwerk Maratschbach um ein fast durch und durch Südtiroler Kraftwerk: Neben der Planung, den Bauarbeiten und der Coanda-Technik konnten die Betreiber auch die elektromechanische Ausrüstung und die Steuerungs- und Leittechnik an Firmen aus der näheren Umgebung vergeben. Während die Firma Sora aus Kiens die 4-düsige Pelton-Turbine lieferte, war die Firma EN-CO aus Ratschings für die gesamte Steuerungs- und Automatisierungstechnik verantwortlich. Beide bewiesen ihr Know-how und

Das neue Maschinenhaus im fertigen Zustand.

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Technische Daten • Genutztes Gewässer: Maratschbach • Typ: Ausleitungskraftwerk (Hochdruck) • Fallhöhe: 286,9 m • Ausbauwassermenge: 190 l/s • Turbine: 4-düsige Peltonturbine (Sora) • Ausbauleistung: 454 kW • Generator: Synchrongenerator (Marelli Motori) • Leistung: 600 kVA • Druckrohrleitung: Länge: 1,8 km Ø DN400 • DRL Fabrikat: Tiroler Rohre TRM • Stahlwasserbau & Coanda: Wild Metal • Typ: Grizzly PROTEC / Feinrechen: 1.600 x 2.000 • Stauklappe: 1.200 x 800 / Spülschütz: 600 x 950 • Elektrotechnik & Automation: EN-CO • Rohrverlegung: Gebr. Oberprantacher GmbH • Regelarbeitsvermögen: 1,7 GWh

Zwei Einheiten eines Grizzly Power PROTEC von Wild Metal sorgen für eine zuverlässige Wasserentnahme. Geregelt wird die Wassermenge über die Stauklappe dazwischen.

ihre Erfahrung speziell im Frühling dieses Jahres und ermöglichten, dass die Anlage derart schnell ihren Betrieb aufnehmen konnte. Was bei der installierten Turbine von Sora besonders auffällt, ist ihre extrem kompakte Bauweise. Obwohl hier vier Düsen hydraulisch optimal beaufschlagt werden können, sind die einzelnen Zuleitungen so nah am Laufrad, dass sich eine höchst kompakte Einhausung ergibt. Diese Bauform erlaubte dem Planer, Markus Zössmayr, das Maschinengebäude relativ klein zu bauen. Es brauchte keine große Halle. Direkt mit dem Laufrad der Turbine ist ein Synchron-

generator der Firma Marelli Motori gekoppelt, der mit einer Wasserkühlung ausgeführt ist und eine Nennleistung von 600 kVA aufweist. FEINSIEB MIT SELBSTREINIGUNGSEFFEKT Von zentraler Bedeutung für ein perfektes Funktionieren eines modernen Kleinwasserkraftwerks ist natürlich auch die Ausführung der Wasserfassung. Zu diesem Zweck hat die Energiegenossenschaft gemeinsam mit ihrem Planer und der Firma Wild Metal aus dem nahen Ratschings eine überzeugende Lösung gewählt. Das gesamte Fassungssystem beruht auf

Wild Metal GmbH

www.wild-metal.com

Handwerkerzone Mareit 6

info@wild-metal.com

39040 Ratschings

der bewährten Coanda-Technologie des Grizzly PROTEC, der aus einem robusten, feuerverzinkten Stahlgitter und einem darunterliegendem Feinsieb besteht. Das Sieb ist zum größten Teil selbstreinigend, die unerwünschten Partikel werden mit den Fließgewässern weitertransportiert. Der Sandeintrag in die Wasserfassung ist durch die geringe Spaltweite auf ein Minimum reduziert. Zwei Einheiten des Grizzly PROTEC mit einer gesamten Wassereinzugskapazität von 190 l/s sind an der Wasserfassung installiert. Dazwischen wurde vom Team von Wild Metal eine 1,20 m breite Stauklappe eingebaut. „Das System ist einfach, aber genial. Denn die Stauklappe ist in der Lage, den Staupegel an der Fassung millimetergenau zu halten und sorgt damit sowohl für eine exakte Restwasserdotation als auch eine optimale Wasserentnahme. Unsere ersten Betriebserfahrungen damit sind sehr gut“, sagt

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Vom Entsanderbauwerk ist mittlerweile nicht mehr viel zu erkennen. Im Hintergrund erhebt sich der Tribulaun, das Wahrzeichen des Pflerschtals.

Franz Schwitzer. Neben den überzeugenden Lösungen für die Wasserfassung lieferte der Stahlwasserbauer aus Ratschings daneben unter anderem auch die Hochwasserschütze am Krafthaus und einige andere Komponenten. EINZIGE ANLAGE ÜBER 220 KW Generell zeigt sich der Geschäftsführer des E-Werks Pflersch hoch zufrieden mit dem jüngsten Ökostromerzeuger im Kraftwerkspark der Genossenschaft. „Im Regeljahr wird die Anlage rund 1,7 GWh erzeugen. Wir reden

also von etwa 10 Prozent unserer Gesamterzeugung aus allen fünf Kraftwerken. Das ist jetzt kein Riesensprung für uns. Trotzdem sind wir sehr zufrieden, dass wir dieses Projekt erfolgreich mit unseren Partnern umsetzen konnten, da das Kraftwerk auch sehr gut in unser Anlagenportfolio passt“, resümiert Franz Schwitzer und merkt an: „Ein neues Kleinkraftwerk in Südtirol zu errichten ist sehr schwierig geworden. Unseres Wissens nach war unsere Anlage die einzige aus der Kategorie ‚mittlere Ableitungen‘ – also zwischen 220 kW und 2.999

Dr. Rudi Rienzner, Direktor des Südtiroler Energieverbands, nahm an der 100-Jahr-Feier der Energiegenossenschaft Pflersch teil und übergab in dem Rahmen dem Obmann Paul Röck (links) die Ehrenurkunde.

kW – mittlere Nennleistung, die 2022 in Südtirol genehmigt wurde.“ Dass man sich im Pflerschtal schon vor langer Zeit auf die eigenen Ressourcen und die eigenen Initiativen verlassen hatte, sei aus der Not geboren gewesen, erklärt Obmann Paul Röck. Doch heute kann man sich größtenteils selbst mit sauberen Strom versorgen – und so ist aus der Not doch noch eine Tugend geworden.

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TEILNEHMERREKORD BEI PRAKTIKERKONFERENZ IN GRAZ

ass so viele Teilnehmerinnen und Teilnehmer wie nie zuvor an der Praktikerkonferenz Wasserkraft teilgenommen haben, ist wirklich eine schöne Sache, die mich als Veranstalter natürlich sehr glücklich macht. Das hohe Interesse führe ich auf die erstklassigen Referenten zurück, die wir für die Konferenz gewinnen konnten. Ich halte auch immer die Fahne hoch, dass wir die an die jeweils 45-minütigen Vorträge anschließenden Diskussionen noch nie abgebrochen haben. Damit bieten wir eine Plattform zum Austausch unter Experten und Veranstaltungsteilnehmern, die augenscheinlich sehr gut funktioniert“, so Prof. em. Dr. Helmut Jaberg, der Gastgeber der 8. Praktikerkonferenz Wasserkraft, Turbinen & Systeme. Stattgefunden hat die Veranstaltung mit mehr als 140 Teilnehmern, darunter zahlreiche Vertreter von namhaften Herstellern, Betreibern und Planern, am 12. und 13. September an der Technischen Universität in der Nähe der Grazer Altstadt. Ein zentraler Schwerpunkt der Konferenz lag auf der nachhaltigen Entwicklung von Wasserkraftprojekten. Bei den an die Vorträge anschließenden Diskussionen wurden sowohl technische Details erörtert als auch die Herausforderungen, die mit dem Betrieb von Wasserkraftwerken verbunden sind, besprochen.

Die 8. Praktikerkonferenz Wasserkraft, Turbinen und Systeme war erneut ein voller Erfolg. Mit über 140 Teilnehmern war die Veranstaltung so gut gebucht wie nie zuvor.

HOCHKARÄTIGE REFERENTEN AM REDEPULT Nach den einleitenden Worten durch Prof. em. Jaberg, der das Institut für hydraulische Strömungsmaschinen (HFM) an der TU Graz zwischen 1995 und 2020 geleitet hatte, eröffnete TIWAG-Bauvorstand Alexander Speckle die Praktikerkonferenz 2023 mit seinem Vortrag „Die europäische Energiewende und der Beitrag von TIWAG zur Energiezukunft in Tirol“, der dabei unter anderem das Ausbauprogramm der TIWAG vorstellte. Als nächstes an der Reihe war Hagen Schmöller, Leiter des Geschäftsfelds Wasserkraft bei der Vorarlber ger illwerke vkw, der über Pumpspeicherkraftwerke (PSKW) und energiewirtschaftliche Entwicklungen, die durch die Energiewende ausgelöst wurden, referier-

te. Weiter ging es mit dem Vortrag von TIWAG-Projektingenieur Andreas Hammer, der die drehzahlvariablen Maschinensätze des aktuell im Bau befindlichen TIWAG-PSKW Kühtai 2 behandelte. Den vormittäglichen Vortragsblock finalisierte der stellvertretende illwerke vkw-Projektleiter Simon Dörler, der das geplante PSKW Lünerseewerk II in Vorarlberg mit über 1.000 MW Leistungskapazität vorstellte. Im Anschluss an die Mittagspause erörterte Betreiber Peter Zimmermann am Beispiel seines eigenen Kraftwerks Heinzenmühle und anderer Anlagen, wie der Einsatz von Frequzenzumrichtern zur Produktionssteigerung beitragen kann. Danach zeigten Martin Janßen vom Unternehmen GE Power Conversion und VERBUND-Projektmana-

Auditorium beim Vortrag von illwerke vkw-Geschäftsfeldleiter Wasserkraft Hagen Schmöller.

Über eine Rekordanzahl von mehr als 140 Teilnehmerinnen und Teilnehmer freute sich Gastgeber Prof. em. Dr. Helmut Jaberg bei der 8. Praktikerkonferenz Wasserkraft, Turbinen & Systeme, die im heurigen September in der steirischen Landeshauptstadt Graz stattgefunden hat. Die traditionell in den Räumlichkeiten der Technischen Universität Graz abgehaltene Veranstaltung konnte auch abseits des hohen Publikumsinteresses erneut als voller Erfolg verbucht werden. Ein Grund für das hohe Anziehungspotential der Praktikerkonferenz liegt definitiv in der hohen Qualität der Vorträge mit anschließenden Diskussionen, die von renommierten Fachleuten abgehalten werden. Darüber hinaus bietet die im 2-Jahres-Rhythmus abgehaltene Veranstaltung – im September 2025 findet die Praktikerkonferenz wieder in Graz statt – ein ideales Umfeld für den Wissens- und Erfahrungsaustausch zwischen Vortragenden und Besuchern.

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Veranstaltung

Gastgeber Prof. em. Dr. Helmut Jaberg moderierte die Veranstaltung und die an die Vorträge anschließenden Diskussionen wie gewohnt in souveräner Manier.

ger Rudolf Palzenberger, wie die Herausforderungen eines defekten Transformators beim PSKW Limberg II durch den Einsatz eines Vollumrichters vom PSKW Limberg I bewerkstelligt werden konnten. Ebenfalls im Doppelpack referierten Daniel Kabitschke und Johannes Braun vom Hersteller Kochendörfer Wasserkraftanlagen über die Optimierung der Performance bestehender Kraftwerke zur Effizienzsteigerung. Lara Gehrmann von Hülskens Sediments war als nächstes dran und behandelte das Thema nachhaltiges Sedimentmanagement in Staugewässern. Den letzten Vortrag hielt Reiner Mack von Voith Hydro, wobei die Betriebserfahrungen mit einer 6-düsigen horizontalachsigen Pelton-Turbine beim Speicherkraftwerk Gerlos 1 in Tirol vorgestellt wurden. Beschlossen wurde der erste Veranstaltungstag mit einer gemütlichen Abendveranstaltung in einem Gasthof, bei der sich die Teilnehmer einen Eindruck von den gastronomischen und lukullischen Qualitäten der Steiermark verschaffen konnten.

9. PRAKTIKERKONFERENZ IM SEPTEMBER 2025 Am 13. September begannen Gilles Nosbusch von der luxemburgischen Betreibergesellschaft Société Electique de l‘Our und Johann Lenz vom Ingenieurbüro Kötter Consulting Engineers den Vortragsreigen mit ihrem Beitrag über die Untersuchung akustischer Phänomene an Francis-Turbinen eines Luxemburger PSKW. Danach folgte ein Vortrag von Andreas Lechner von Voith Hydro, der sich mit hydroakustischen Phänomenen beim PSKW Malta-Hauptstufe befasste. Thomas Gaal vom Schweizer Energiedienstleister Axpo Power referierte im Anschluss über Erfahrungen im Betrieb und bei Revisionen von älteren Maschinenbauteilen. Die hydraulischen Herausforderungen beim Umbau einer 100 Jahre alten Propeller-Turbine standen im Fokus des Vortrags von Andritz Hydro-Entwicklungsingenieur Rudolf Peyreder, nach dessen Abschluss die Mittagspause eingeläutet wurde. Gestärkt vom Mittagsbuffet ging es weiter mit dem Beitrag „Hochbelastete Absperrorgane Herausforderungen bei Neuanlagen & Re-

Die im 2-Jahres-Rhythmus in Graz stattfindende Praktikerkonferenz bietet eine ideale Plattform zum Austauschen und Netzwerken unter Expertinnen und Experten.

hab-Projekten“, den Pascal Döring von ADAMS Schweiz und Stefan Höller-Litzlhammer von der Prof. Dr. Jaberg & Partner GmbH vorbereitet hatten. Im Anschluss war Anthony Gaspoz vom Unternehmen Hydro Exploitation an der Reihe, der mit dem Auditorium seine Erfahrungen bei der Inbetriebnahme einer Sicherheits-Drosselklappe bei der Schweizer Kraftwerksgruppe Grande Dixence teilte. Den abschließenden Vortrag hielten Jürgen Schiffer-Rosenberger von der Prof. Dr. Jaberg & Partner GmbH und Helmut Benigni vom Institut HFM der TU Graz, der sich um die Modernisierung der Francis-Turbinen des türkischen Kraftwerks Hirfanli drehte. Mit den Schlussworten von Gastgeber Helmut Jaberg fand die gelungene Veranstaltung schließlich ihren Ausklang. Die 9. Praktikerkonferenz Wasserkraft, Turbinen & Systeme wird in zwei Jahren im September 2025 erneut in Graz stattfinden. Helmut Jaberg zeigt sich zuversichtlich, dass auch beim nächsten Mal eine Vielzahl von Fachleuten an der renommierten Konferenz teilnehmen werden.

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Die Ruselkraftwerke in Deggendorf haben ihren Ursprung in den Jahren 1919/1920, als das erste Kraftwerk gebaut wurde. Über die Jahrzehnte entstand daraus ein komplexer Anlagenverbund mehrerer Stromerzeuger, von denen einige nun in die Jahre gekommen waren. Vor kurzem konnten die laufwasserseitigen Anlagenkomponenten auf den neuesten Stand der Technik gebracht werden.

Projekte

BAYERISCHE RUSELKRAFTWERKE ERHALTEN UMFASSENDES ERTÜCHTIGUNGSPROGRAMM Seit gut drei Jahren laufen die Ertüchtigungsarbeiten an den Ruselkraftwerken im niederbayerischen Deggendorf. Mittlerweile ist das Revitalisierungsprogramm für die drei Laufwasserkraftwerke, die im Wesentlichen aus insgesamt sechs Turbinen, zwei Hochspeichern und einem Unterbecken bestehen, abgeschlossen. Einerseits wurden Erneuerungen und Sanierungen an der elektromechanischen Ausrüstung vorgenommen, andererseits wurden wesentliche Optimierungen im Hinblick auf E-Technik und Leittechnik umgesetzt, sodass am Ende das Regelarbeitsvermögen am Traditionsstandort markant gesteigert werden konnte. Seit Juni dieses Jahres ist nun die Revitalisierung des direkt angeschlossenen und im Verbund liegenden Pumpspeicherkraftwerks im Gange, das in einem Jahr wieder Strom liefern soll.

eit über 100 Jahren wird am Standort Maxhofen bei Deggendorf Strom erzeugt. Kurz nach dem Ersten Weltkrieg wurde zwischen 1919 und 1920 das Elektrizitätswerk Maxhofen von Dr. Eugen Sapper & Gebrüder Steigenberger aus München errichtet und neun Jahre später in Betrieb genommen. Erst 1929 war für die Nutzung der beiden Gewässer Saulochbach und Höllbach die wasserrechtliche Konzession erteilt worden. Die beiden Maschinensätze mit Freistrahlturbinen und Drehstromgeneratoren waren auf eine Leistung von 250 kVA bzw. 350 kVA ausgelegt. In den Jahren 1947 bis 1952 folgte eine erste große Ausbauphase, in der das Höllbach- und das Sauloch-Staubecken am heutigen Standort angelegt wurden und die Maschinenkapazitäten erweitert wurden. „In

den 1950ern hat man dann Dieselaggregate für Dampfanlagen installiert, die auch wesentlich zur Stromversorgung von Deggendorf beigetragen haben. In den Folgejahren wurden die beiden Pumpspeicher-Maschinensätze Obernberg 1 und Obernberg 2 errichtet. Es entstand ein hoch komplexes System aus Laufwasserkraftwerken, Pumpspeicheranlagen und Diesel-Kraftwerken mit zahlreichen Zwischenpumpstationen sowie den diversen Fassungen und Speichern“, umreißt Planer Dipl.-Ing. Thomas Grimmer das Kapitel der späten 1950er sowie der 1960er in der Geschichte der Ruselkraftwerke. BEDEUTENDE REGIONALE INFRASTRUKTUR Nachdem der gesamte Anlagenkomplex 1972 von Dr.Dr. Anton Maier aus Hofkirchen er-

worben worden war, startete schrittweise der Ausbau bzw. Umbau von bislang 3 MW auf 39 MW Spitzenleistung. Bis Mitte der 1980er wurden zu diesem Zweck 4 Dieselaggregate mit insgesamt knapp 25 MW elektrischer Leistung installiert, es wurden unter anderem die Druckrohrleitungen erneuert, die Speicherbecken Höllbach und Sauloch adaptiert, eine neue, damals sehr moderne Zentralenwarte errichtet und mit den Pumpspeicher-Kraftwerken Oberberg 2a und Oberberg 2b zwei neue Kraftwerksanlagen gebaut. Welche Bedeutung die Ruselkraftwerke für Deggendorf und die Region hatten, lässt sich nicht nur an der technischen Finesse des komplexen Kraftwerkssystems ablesen, sondern darüber hinaus auch an ästhetischen Details, wie etwa der auffälligen Mosaikwand am

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Projekte historischen Zentralengebäude oder der Skulptur des Flötenspielers am Gartenbrunnen. Ende der 1970er Jahre wurde die Bronzeplastik „Flötenspielender Knabe“ des Straßburger Bildhauers Jean Henninger in der Brunnenanlage vor dem Zentralengebäude installiert. Etwa zur selben Zeit wurde das abstrakte Mosaikkunstwerk in die Fassade des Gebäudes integriert. Es repräsentiert Anklänge an die Glaskunst aus dem italienischen Murano. Die Kunstwerke verleihen dem gesamten Kraftwerkskomplex Ausdruck und Bedeutung, die weit über jene der puren Funktionalität hinausgehen. „Man war zurecht stolz auf die Kraftwerksanlage. Unter der Führung von Dr.Dr. Maier sollen die kunstvoll gestalteten Laternen rund um die Kraftwerkskomplexe stets geleuchtet haben – als Symbol für eine sichere Versorgung mit Elektrizität“, erklärt Thomas Grimmer.

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WIRTSCHAFTLICHE BEDINGUNGEN ÄNDERN SICH Der Planer fährt in seinen Erläuterungen fort und schildert die zunehmenden Veränderungen der Rahmenbedingungen nach einem weiteren Besitzerwechsel Ende der 1990er Jahre, wonach das wirtschaftliche Konzept des Kraftwerkskomplexes zusehends stärker hinterfragt worden sei. „Dem zu Grunde liegenden Gesamtkonzept nach wurde der Anlagen-Verbund als komplette Spitzenlastanlage betrieben. Mit der Liberalisierung des Strommarkts rechnete sich irgendwann die Stromproduktion durch die Dieselaggregate nicht mehr. Sie wurden in der Folge auf Standby gesetzt – letztlich wurden sie obsolet. 2014 wurden sie endgültig stillgelegt“, so der erfahrene Planer. 2006 folgte ein weiterer Eigentümerwechsel, nachdem die Eurowatt GmbH von Herrn Christian Auer aus München die Anlage übernommen hatte. In der Folge wurde der Bereich Pumpspeicheranlagen ausgegliedert und an Uniper, eine E.ON-Tochter, verkauft. Die Laufwasserkraftwerke wurden von da an im EEG vermarktet. „Um die Voraussetzungen für die EEG-Konformität zu schaffen, wurden damals einige der Zwischenpumpen und Zwischenfassungen rückgebaut, was letztlich auch einer einfacheren Steuerbarkeit der Anlage zugutekommen sollte“, erklärt Thomas Grimmer.

Alte Aufmahme aus der Gründerzeit: Das Kraftwerk Maxhofen im Jahr 1920

HOCH KOMPLEXER ANLAGENVERBUND Grundsätzlich besteht der laufwasserseitige Anlagenverbund der Ruselkraftwerke aus den Maschinensätzen Bogenbach, Maxhofen-Oberberg, Höllbach, Hausturbine und Ausgleichswerk. Ihr Triebwasser beziehen die Kraftwerke Sauloch mit Bogenbach- und Maxhofen-Oberberg-Turbine vom Hochspeicher Sauloch sowie den Einläufen Lieblbecken und Nestbach, die Kraftwerke Höllbach und Hausturbine vom Hochspei-

cher Höllbach sowie dem Achatz- und dem Drechslerbecken. Nach der Turbinierung in den Maschinensätzen, die in zwei zusammengebauten Maschinenhäusern untergebracht sind, wird das Wasser über eine kurze Strecke zurück ins Bachbett geleitet, bevor es anschließend im Unterbecken Maxhofen gesammelt wird. Von dort gelangt das Triebwasser zum so genannten Ausgleichswerk – dem letzten Glied in der Kraftwerkskette. Alle drei Glieder der Kette können dabei völlig eigenständig betrieben werden. Um die drei Laufwasserkraftwerke wieder am neuesten Stand der Technik betreiben zu können, beschloss der Eigentümer, das Kraftwerks-

Der Bogensberg-Maschinensatz erhält ein wirkungsgradoptimiertes, neues Laufrad.

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Die Hausturbine ist mit einer Schwungscheibe ausgestattet und voll inselbetriebsfähig, für den Falle eines Blackouts ist die Wasserkraftanlage schwarzstartfähig.

ensemble einem umfassenden Revitalisierungsprogramm zu unterziehen. Mit der Umsetzung beauftragte er 2019 den sowohl in Österreich wie auch in Deutschland bekannten Wasserkraftplaner Dipl.-Ing. Thomas Grimmer, der vor der Aufgabe stand, die Anlagen und Gewerke elektrotechnisch zu optimieren und eine moderne, effiziente Automations- und Leittechnik zu implementieren sowie die Erneuerung bzw. Ertüchtigung allfälliger Bauteile und Maschinenkomponenten zu realisieren.

Bogenbachturbine mit paralleler Düsenverstellung vor dem Umbau.

Metal aus dem Südtiroler Ratschings ab. „Vorrangig zielte das Retrofitprogramm darauf ab, die gesamte Anlage zu optimieren. Zu diesem Zweck wurden neben der Automatisierung und Regelung mit Einsatzoptimierung der einzelnen Turbinen in Verbindung mit einer neuen Wasserstandsregelung und bestmöglicher Ausnutzung der vorhandenen Speicher zahlreiche kleinere Maßnahmen gesetzt“, so der Planer. Unter dieses Paket lassen sich folgende Maßnahmen subsumieren: – der Austausch der zu kleinen und veralteten Transformatoren und MS-Schaltanlagen – der Austausch des mechanischen Turbinenreglers durch einen modernen Hydraulikregler an der Hausturbine – der Umbau der starr-mechanisch verbundenen Düsenregelung der Bogenbach-Pelton-Turbine durch den Einsatz von Einzel-Hydraulikdüsenstellern zur Einsatzoptimierung – der Austausch des Bogenbach-Laufrades durch ein neues wirkungsgradoptimiertes Laufrad – der Einbau eines modernen und wirkungsgradoptimierten Generators am Ausgleichswerk mit direkter Koppelung der beiden FrancisSpiral-Turbinen auf eine Welle – der Einbau von neuen Coanda-Rechenanlagen und -Wasserfassungen anstelle der veralteten verschmutzungs- und sedimentanfälligen Seitenentnahmen am Drechslerbecken, Lieblbecken und den Nestbachfassungen – Umbau und Generalsanierung der Achatzbecken-Fassung mit Einbau von Geschiebeschwelle und neuen Rechen – Vereinfachung und neue Einbindung der Eigenbedarfs- und Eigenversorgung in das neue Verteilschema (vorher waren noch zahl- und umfangreiche Hilfsantriebe, Schieber und Hilfsbetriebe aus Zeiten der Dieselverstromung im Schema eingebunden). ALTES UND NEUES VERBINDEN Eine zentrale Herausforderung des Projekts bestand darin, alte Komponenten mit neuen zu verbinden. Das Retrofitprogramm, das sich im Wesentlichen vom Sommer 2019 bis Mitte 2022 erstreckte, umfasste © zek

UMFANGREICHES MASSNAHMENPAKET Für die steuerungs- und elektrotechnische Ausführung konnte man sich die bewährte Kompetenz des niederösterreichischen Branchenspezialisten Schubert CleanTech GmbH sichern, der von der Eigenbedarfsverteilung über die Maschinenautomatisierung bis hin zur Erregungs- und Schutztechnik und der komplexen Mittelspannungsanlage modernste Lösungen lieferte. Darüber hinaus holte man sich für elektromechanische Ausführung mit VOITH Hydro einen höchst erfahrenen Partner ins Boot. Den Umbau der verbliebenen Fassungen hin zu modernen Coanda-Systemen wickelte in hochqualitativer Weise die Firma Wild

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Nach erfolgtem Umbau können die Düsen separat geregelt werden – ein großer Vorteil.

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Die Oberbergturbine im Kraftwerk Sauloch (Bauj. 1974) liefert knapp 2 MW Engpassleistung.

Für das Team von Schubert CleanTech erstreckte sich das Gros der Umsetzungsarbeiten in der Zeit zwischen August 2019 und Februar 2020.

tomatik, der Drehzahlregelung, der Synchronisierung und der Regelung im Parallelbetrieb. Neben der Erneuerung von Netz- und Generatorschutz wurde die Anlage auf statische Erregung umgerüstet. „Sowohl was den Maschinensatz Bogenbach als auch die Hausturbine anbelangt, musste die Inselbetriebsfähigkeit erhalten werden. Bei der Hausturbine des KW Höllbach ist darüber hinaus auch die Schwarzstartfähigkeit dazugekommen. Sollte es zu einem totalen Blackout kommen, wird ebendiese Anlage dazu genutzt, um das interne Netz wieder aufzubauen und mit den anderen beiden inselbetriebsfähigen Anlagen zu synchronisieren“, erklärt Planer Thomas Grimmer. Sowohl Maxhofen-Oberberg als auch Hausturbine wurden mit neuen 400V-Eigenbedarfsverteilungen ausgestattet, die 24 V-Batterieanlage für Maxhofen-Oberberg dient gleichzeitig zur Versorgung der Anlage Hausturbine. Eine Besonderheit des komplexen Systems besteht nicht zuletzt auch

Planer Thomas Grimmer überprüft die neue SPS-Steuerung der Bogenbachturbine.

Projekte

ANLAGE BLEIBT INSELBETRIEBSFÄHIG Besonderes Augenmerk wurde unter anderem auf die Modernisierung des Bogenbach Maschinensatzes des KW Sauloch gelegt, der aus einer 2-düsigen Pelton-Turbine mit direkt gekoppeltem 850 kVA Synchron-Generator besteht. Er erhielt neben dem elektrotechnischen Update auch eine mechanische Sanierung. Die beiden Pelton-Düsen der Turbine, die vor dem Umbau nur gemeinsam geöffnet und geschlossen werden konnten, wurden von Voith mit neuen Antriebszylindern ausgestattet. In Kombination mit einem neuen Hydraulikaggregat können die Düsen nun jeweils separat bewegt werden. Schubert sorgte – wie bei den übrigen Anlagen – für die Automatisierung der Anfahr- und Stillsetzau-

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Eigentlich viel zu schade, um darauf zu verzichten: Doch die Funktionen der alten Leitstellentechnik werden heute 1:1 von PC und Monitor übernommen.

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sämtliche Bestandteile des komplexen Anlagenverbunds – angefangen von den Maschinensätzen über die Hochspeicher bis zum Unterbecken und der zentralen Leitwarte. Um die Erzeugungsverluste in der Revitalisierungsphase möglichst gering zu halten, wurden die Umbau- und Modernisierungsmaßnahmen Schritt für Schritt umgesetzt. Dazu Schubert-Projektleiter Markus Kerschner: „Wie bei jeder Revitalisierung bestand auch bei dem Projekt Ruselkraftwerke die generelle Herausforderung in der Verbindung zwischen alten und neuen Komponenten. Im Schnitt waren die elektrischen Anlagen zwischen 40 und 50 Jahre alt. Dies erforderte von Projektbeginn an das Erheben einer Vielzahl von Daten und Schaltplänen, die zudem auf ihre Richtigkeit überprüft werden mussten. Bis auf die Anlage Ausgleichswerk, bei der neben der gesamten Elektrik auch der Generator und der Transformator erneuert wurden, blieben jene Komponenten, die den 5 kV- und 20 kV-Bereich betroffen haben, grundsätzlich unverändert. Ein technisches Highlight stellte auch der Umbau der Generator-Gleichstromerregermaschinen auf moderne statische Erregungssysteme dar. Der Zweck lag darin, in Zukunft den Wartungsaufwand für Bürstensysteme zu vermeiden.“

Saulochspeicher mit Entnahmebauwerken und Hochwasserentlastung

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Die neue Coanda-Rechenanlage von Wild Metal am Drechslerbecken mit einer lichten Stabweite von 0,6 mm weist ein Schluckvermögen von 350 l/s auf.

in der Möglichkeit, Wasser bei Bedarf vom Sauloch- in den Höllbachspeicher – oder vice versa – umzuleiten, was nicht zuletzt die Redundanz und Betriebssicherheit der Gesamtanlage erhöht. UPGRADES UND MODERNISIERUNGEN Nebst den umfangreichen Revitalisierungsarbeiten in den Maschinengebäuden wurden auch Anpassungen an den Hochspeichern Sauloch und Höllbach vorgenommen. An beiden Reservoiren wurden die hydraulischen Rohrbruchsicherungen und die Pegelmessungen automatisiert. Zur zusätzlichen Überwachung der Speicher installierte Schubert Videokameras, die optimale visuelle Kontrolle aus der Ferne bieten. Darüber hinaus wurde eine moderne und schnelle Datenübertragung zur Leitwarte mittels Ethernet umgesetzt. Zudem wurden die Schützen am Be-

Das alte Fassungsbauwerk von Nestbach 1 wurde vollständig abgetragen, an seiner Stelle wurde ein moderner Coanda-Rechen aus dem Hause Wild Metal errichtet.

cken Maxhofen, das die Anlage Ausgleichswerk speist, automatisiert – ebenso wie der hydraulisch betriebene Rechenreiniger, der nun auch und in das Gesamtkonzept der Anlage integriert wurde. Ein beachtliches technisches Upgrade erfuhr letztlich auch die Anlage Ausgleichswerk, deren Rohrbruchsicherung ebenso automatisiert, mit einer neuen Durchflussmessung versehen und über SHDSL an das Netzwerk angebunden wurde. Der aus zwei unterschiedlich groß dimensionierten Francis-Spiral-Turbinen bestehende Maschinensatz wurde im Zuge der Revitalisierung mit einem neuen 400 kVA-Synchron-Generator von Hitzinger ausgestattet. Die mechanische Montage des mittig zwischen den beiden Francis-Maschinen platzierten Generators wurde vom Team von Voith Hydro in professioneller Weise durchgeführt.

OPTIMIERUNGEN AN DEN NEBENEINLÄUFEN Im Zuge des Sanierungsprojekts wurden gleich mehrere der bestehenden Wasserfassungen auf moderne Coanda-Systeme vom Typ Grizzly Protec des Südtiroler Stahlwasserprofis Wild Metal umgebaut. Das betraf sowohl die Fassungen Drechslerbecken und Lieblbecken als auch die zwei kleineren Nebenfassungen Nestbach 1 und Nestbach 2, die dem Kraftwerk Sauloch dienen. Grundsätzlich konnte durch die neue selbstreinigende Coanda-Rechenanlage der Wartungsaufwand an den Fassungen auf ein Minimum reduziert werden. Der Zufluss vom Lieblbecken zum Saulochspeicher beispielsweise, der zuvor kaum vorhanden war, konnte damit nun dauerhaft sichergestellt und die Energieerzeugung gesteigert werden. Bei sämtlichen neu installierten Coanda-Einheiten kommen oberhalb der Feinrechen Protektoren, also robuste

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Technische Daten Kraftwerk Höllbach [Höllbachspeicher] Hausturbine

Höllbachturbine

• Turbine: Pelton 1-düsig • Fallhöhe: 270 m • Ausbauwassermenge: 80 l/s • Nennleistung: 150 kW

• Turbine: Pelton 1-düsig • Fallhöhe: 270 m • Ausbauwassermenge: 220 l/s • Nennleistung: 1.250 kW

Fassung Beileitung • System: Coanda (neu) • Typ: Grizzly Protec light 650 • Anzahl d. Einheiten: 5 Stk.

• Lage: Drechslerbecken [350 l/s] • Breite: 5.690 mm • Hersteller: Wild Metal

Kraftwerk Sauloch [Saulochspeicher] Bogenbachturbine • Turbine: Pelton 2-düsig • Fallhöhe: 210 m • Ausbauwassermenge: 500 l/s • Nennleistung: 850 kW

Oberbergturbine • Turbine: Pelton 2-düsig • Fallhöhe: 215 m • Ausbauwassermenge: 1.020 l/s • Nennleistung: 1.950 kW

NÄCHSTE REVITALISIERUNG IM GANGE Auch wenn die Bedeutung der Ruselkraftwerke für die 37.000 Einwohner zählenden Stadt Deggendorf nicht mehr jene ist, die sie einmal war, spielt der Kraftwerkskomplex noch immer eine wichtige Rolle als umweltfreundlicher regionaler Ökostromlieferant. Dank der nun vorgenommenen Sanierungs- und Modernisierungsmaßnahmen ist es gelungen, das gesamte Kraftwerkssystem in den Zustand eines zeitgemäßen, leistungsfähigen Wasserkraftensembles zu versetzen, das heute allen Anforderungen der gegenwärtigen Elektrizitätswirtschaft

Die beiden Francis-Turbinen im Ausgleichskraftwerk, die zuvor auf zwei verschiedene Generatoren aufgeteilt waren, wurden zur Leistungsoptimierung wieder auf eine Welle und einen Generator zusammengeführt. Der Generator wurde dabei komplett erneuert.

Die Mosaikwand am historischen Kraftwerksgebäude lässt Anklänge an die Glaskunst aus Murano erahnen.

gewachsen ist. Zwar sind die Umbau- und Adaptierungsarbeiten an der Laufwasserseite abgeschlossen, doch einige Aufräumarbeiten stehen noch aus. „Aber die haben aktuell keine Priorität“, sagt der technische Betriebsleiter der Eurowatt, Alois Fischl. Schließlich sind Adaptierung und Modernisierung des Pumpspeicherkraftwerks, das 2018 von Uniper zurückgekauft und erst kürzlich wieder in die Ruselkraftwerke GmbH & Co. KG eingegliedert wurde, bereits voll im Gange. Im Frühling dieses Jahres wurde bereits mit den Demontagearbeiten in der Maschinenhalle begonnen. Im Herbst 2024 soll auch das traditionsreiche Pumpspeicherkraftwerk mit seinen neun Maschinensätzen (16 MW Turbinenbetrieb / 11 MW Pumpbetrieb) wieder voll einsatzfähig sein.

Schutzstäbe zum Einsatz, die bei Hochwasser das darunter liegende filigrane Feinsieb und vor Schäden im Geschiebe schützen. Um das Reinigen des Grobrechens zu erleichtern, sind die Protektor-Stäbe so angeordnet, dass sich deren Abstand nach vorne hin vergrößert. Eingesetzt wird diese Art des Rechens bevorzugt in Bächen, bei denen immer wieder einmal Murenabgänge zu befürchten sind. „Mit den Grizzly Conda- Rechen von Wild Metal verfügen die zuletzt doch recht störungsanfälligen und wartungsaufwändigen Nebenfassungen nun über ein effizientes und zuverlässiges System. Unsere Betriebserfahrungen sind bislang ausgezeichnet“, findet Grimmer lobende Worte.

Fassung Beileitungen • System: Coanda (neu) • Grizzly Protec Light 650 (4 Stk.) • Wasserfassung: Nestbach 1 & 2 • NB1: Breite: 2.305 mm • Typ: Protec Light 1.000

• Lage: Lieblbecken • Breite: 4.550 mm • Spaltbreite: 0,6 mm • NB 2: Breite 1.160 mm • Hersteller: Wild Metal

Ausgleichswerk [Becken Maxhofen] Turbine 1

Turbine 2

• Turbine: Francis-Spiralturbine

• Fallhöhe: 28 m

• Ausbauwassermenge: 1.100 l/s

• Ausbauwassermenge: 550 l/s

• Nennleistung: 260 kW

• Nennleistung: 100 kW

Installierte Leistung [laufwasserseitig total]: 4,56 MW Regelarbeitsvermögen: 6 GWh

Der zugehörige Brunnen ist zwar nicht mehr in Betrieb, aber der „Flötenspielende Knabe“ neben dem Gebäude des Pumpspeicherkraftwerks Oberberg 1 ist immer noch ein Blickfang.

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Veranstaltung

REGER MEINUNGSAUSTAUSCH AM 26. INTERNATIONALEN ANWENDERFORUM KLEINWASSERKRAFTWERKE IN ROSENHEIM

29. September hatten sich wieder zahlreiche Branchen-Insider, -Interessierte und -Bewegte zum lebendigen Meinungs- und Wissensaustausch eingefunden. Das Anwenderforum Kleinwasserkraft gilt nach wie vor als das praxisnahe Forum für Betreiber, Planer und Hersteller von Kleinwasserkraftanlagen.

ie Stadt Rosenheim zählt durchaus zu den Hotspots in Sachen erneuerbare Energien in Deutschland. Mit sämtlichen CO2-freien Erzeugungsanlagen, zu denen natürlich auch die Wasserkraftanlagen gehören, produziert die Kommune im Jahr ca. 117.000.000 kWh Öko-Strom, das entspricht rund 45% des lokalen Stromverbrauchs. Dieses Bekenntnis zu den erneuerbaren Ressourcen spiegelt sich aber auch in den Ausbildungsoptionen in der Region wider. So bietet etwa die Technische Hochschule in Rosenheim seit einigen Jahren den Studiengang Energie- und Gebäudetechnologie an, der mit dem Bachelor of Engineering abgeschlossen wird. Es kam also nicht von ungefähr, dass der Rahmen der Technischen Hochschule Rosenheim in diesem Jahr als Veranstaltungsort für die 26. Auflage des Internationalen Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke von der Organisatorin, der Conexio-PSE GmbH, gewählt wurde. Von 28. bis © Conexio-PSE

Der abendliche Besuch im Kraftwerk Oberwöhr in Rosenheim war der ideale Rahmen für Networking und Branchen-Geplauder.

Norbert Troyer im Gespräch

FÜNF GROSSE THEMENKREISE Ein Grund warum sich die Veranstaltung seit jeher großer Beliebtheit erfreut, liegt nicht zuletzt in der Originalität der Vorträge begründet und der Möglichkeit, sich dazu auch im Forum oder untereinander auszutauschen. Das war auch in diesem Jahr nicht anders. Im Rahmen von fünf großen Themenbereichen „Aus Erfahrung wird man schlau“, „Optimale Nutzung der Wasserkraft“, „Lösungskonzepte für die Herausforderung Fischwanderung“, „Cyber-Sicherheit“ und „Kosten und Vermarktung“ steuerten zahlreiche bekannte Branchenexperten und -expertinnen ihr

Reger Austausch am Stand der Firma Lukas

Fachwissen im Rahmen der Vorträge und anschließenden Diskussionsrunden bei. Das Highlight in puncto Networking und Kulinarik war allerdings die Abendveranstaltung im Kraftwerk Oberwöhr in Rosenheim. Hier konnte nicht nur das historische Gebäude und der laufenden Kraftwerksbetrieb besichtigt werden, sondern darüber hinaus fand hier auch ein geselliger Abend statt, an dem Unterhaltung und Netzwerkpflege dominierten. Abgerundet wurde die Veranstaltung einmal mehr durch eine Kraftwerksbesichtigung am Tag 2. Exkursionsziel war in diesem Jahr das Leitzachkraftwerk in Feldkirchen-Westerham, wo den Interessierten eine anderthalbstündige Führung durch die Anlage geboten wurde. Damit wurde das 26. Internationale Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke erneut seinem exzellenten Ruf gerecht – als Drehscheibe und praxisnahes Forum, bei dem der gepflegte Dialog stets im Mittelpunkt steht. In der Funktion des „Hausherrn“ begrüßte Prof. Heinrich Köster von der Hochschule Rosenheim die diesjährigen Teilnehmer.

Vom 28. bis 29. September trafen sich zahlreiche Wasserkraft-Insider im bayerischen Rosenheim. Im Rahmen des 26. Internationalen Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke standen einmal mehr der Meinungs- und Wissensaustausch, das Netzwerken und natürlich viel Branchen-Talk im Mittelpunkt der gut besuchten Veranstaltung. Parallel zu den Fachvorträgen fanden Branchenunternehmen in den Räumlichkeiten der Hochschule Rosenheim nahezu ideale Bedingungen vor, um ihre Produkte und Dienstleistungen zu präsentieren. Abgerundet wurde die mittlerweile sehr traditionsreiche Veranstaltung durch eine Exkursion zum Leitzachkraftwerk in Feldkirchen-Westerham.

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Schwerpunkt

INNOVATIVE FISCHSCHLEUSE ERÖFFNET NEUE MÖGLICHKEITEN FÜR GEWÄSSERBEWOHNER

Foto: BRAUN

Die Betonstaumauer der Vorsperre Eixendorf im Osten des Oberpfälzer Seenlandes wird schon in Bälde kein unüberwindbares Hindernis mehr für die lokale Fischpopulation darstellen. Im Gegenteil: In mehrjähriger Entwicklungsarbeit gelang es dem staatlichen Wasserkraftbetreiber Bayerische Landeskraftwerke GmbH, eine innovative Fischschleuse zu entwickeln, die speziell bei großen Höhenunterschieden und bzw. oder beengten Platzverhältnissen eine sehr gute technische Lösung bietet. Im Wesentlichen basiert das unterirdische Schleusensystem auf einer stationären Schleusenkammer, in der der oberwasserseitige Wasserdruck langsam auf das Unterwasserniveau reduziert wird, sodass die Fische in ihrer Migration aufwärts wie abwärts nicht geschädigt werden. Die Anlage soll in wenigen Wochen den Probebetrieb aufnehmen.

r ist der letzte und größte von drei Wasserspeichern entlang der Schwarzach im Oberpfälzer Seenland: Der Eixendorfer See, der in den 1970er Jahren errichtet wurde. Seinen Namen verdankt er der gleichnamigen Ortschaft, die vor rund einem halben Jahrhundert im Stausee unterging. Sein Hauptzweck liegt bis heute darin, den Bewohnern des Schwarzachtals Schutz vor Hochwasser zu bieten. Im Jahr 1987 wurde zusätzlich zur Hauptsperre noch eine Vorsperre im Bereich der Stauwurzel errichtet, um Geschiebe und Schlammablagerungen vor dem Hauptsee zurückzuhalten und damit dessen sukzessive Verlandung zu verhindern. Neben dem Schutz vor Hochwasser und der Sicherstellung der Wasserführung in Trockenphasen dienen beide Stauanlagen auch der Stromproduktion mittels kleiner Wasserkraftanlagen. Im Fall der Vorsperre Eixendorf kam das so genannte „bewegliche Kraftwerk“ zum Einsatz, das vom deutschen Wasserkraftspezialisten HSI entwickelt worden war. Seit sechs Jahren erfüllt die vollständig überströmte Anlage ihre Aufgabe und liefert mit ihrer Kaplan-Turbine und dem Permanentgenerator im Regeljahr rund 0,8 Millionen kWh Ökostrom. „Das bewegliche Kraftwerk ist unserem Geschäftsbereich der ökologisch opti-

Gemeinsam mit dem Wasserwirtschaftsamt Weiden hat die Bayerische Landeskraftwerke GmbH an der Eixendorfer Vorsperre eine Fischschleuse realisiert, die den Fischen eine unterirdische Passage durch das Querbauwerk in beiden Bewegungsrichtungen ermöglicht.

mierten Wasserkraft – oder „Öko-Wasserkraft“ – entsprungen. Schon damit haben wir den Fokus auf eine fischökologisch verträgliche Wasserkraftnutzung gelegt. 2019 hat das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz bei den LaKW den ‚Entwicklungsschwerpunkt für innovative Fischwandersysteme‘ eingerichtet. Mit diesem Auftrag arbeiten wir daran, Pilotanlagen zu planen, zu bauen und zu betreiben, um Erfahrungen mit neuer fischverträglicher Technik zu sammeln“, umreißt LaKW Geschäftsführer, Dipl.-Ing. (FH) Jochen Zehender, den Hintergrund. NATURSCHUTZ BEVORZUGT SCHLEUSENSYSTEM Gemäß der EU-Wasserrahmenrichtlinie sind Wasserkraftbetreiber heute dazu angehalten, die Durchgängigkeit für die Fischpopulatio-

nen an den genutzten Querbauwerken sicherzustellen – in beiden Fließrichtungen. Im Fall der Eixendorfer Vorsperre wurde schon im Rahmen des Kraftwerksbaus vor einigen Jahren festgestellt, dass das Bauwerk durchgängig gemacht werden muss. Zehender: „Grundsätzlich wäre am Standort ein herkömmlicher Schlitzpass möglich gewesen, aber bedingt durch die steile Uferböschung wäre der Bau mit erheblichem Aufwand und Eingriff in das Landschaftsbild verbunden gewesen. Somit machten wir uns auf die Suche nach einer innovativen Lösung.“ Die Suche sollte die bayerischen Kraftwerksbetreiber nicht allzu weit in die Ferne führen. Auf das System der Druckkammer-Fischschleuse – entwickelt von der Kraftwerk am Höllenstein AG zusammen mit Herrn Johann Fischer – war man schon Monate davor aufmerksam geworden, so der GeOktober 2023

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Schwerpunkt

Schematische Darstellung der DruckkammerFischschleuse in der Vorsperre Eixendorf:

Foto: zek

Das System besteht im Wesentlichen aus einem Ober- und einem Unterbecken. Hier dienen jeweils zwei Öffnungen für den Ein- und Ausstieg der Fische. Zwei Hauptschieber sorgen dafür, dass in der Schleusenkammer ein sanfter Druckausgleich erfolgen kann, damit die Fische schadlos das System durchwandern können. Die zahlreichen kleineren angeschlossenen Rohrsysteme dienen der Aufrechterhaltung der Lockströmung.

schäftsführer der LaKW: „Wir haben dieses System, das einerseits sehr kompakt und wassersparend und andererseits sehr funktionell ist, dem Naturschutz und den Fischereiberechtigten vorgestellt, die sich ihrerseits sehr angetan von dieser Lösung zeigten. Nachdem ein gerichtlicher Vergleich am Bayerischen Verwaltungsgerichtshof, der auf eine Klage des Naturschutzes zurückging, den Bau einer Fischschleuse vorsah, waren die Weichen für das Projekt gestellt.“ LOCKSTRÖMUNG OPTIMAL SITUIERT Gemeinsam mit dem in Sachen Wasserkraft und Ökologie erfahrenen Ingenieurbüro Pfeffer aus Regen ging man an die Planung. Es sollte ein Konzept für eine Druckkammer-Fischschleuse erarbeitet werden, das speziell an die Bedingungen an der Eixendorfer

Sperre angepasst ist. „An der Vorsperre ist der Unterwasserpegel enormen Schwankungen ausgesetzt, die mitunter bis zu fünf Meter ausmachen können. Das wäre eben auch bei einer konventionellen Fischpass-Lösung ein gravierendes Problem gewesen. Denn: Wo situiert man einen Einstieg, wenn der Pegel derart schwankt? Bei einer Fischschleuse stellt sich diese Frage nicht“, erklärt der Projektleiter vom Ingenieurbüro Pfeffer, B.eng. David Hirtreiter. Ein weiterer zentraler Punkt, der für ein Fischschleusensystem sprach, war das Thema Lockströmung, wie Jochen Zehender betont: „Der Einstieg in das Schleusensystem liegt direkt neben dem Auslauf aus dem Kraftwerk. Bei einem herkömmlichen Fischpass wäre er deutlich weiter entfernt gewesen. Somit bietet das Konzept mit der Fischschleuse auch eine perfekte Lockströmung.“ Das beste-

hende bewegliche Kraftwerk ermöglicht über die überströmte Wehrklappe eine Option für den Fischabstieg. Diese Variante wird auch von Fischen angenommen, allerdings überwiegend von oberflächennah schwimmenden. Bodennahe Vertreter, wie etwa die Koppe, hätten bislang nicht so weit nach oben gefunden. Mit der neuen Fischschleuse steht den Fischen nun die gesamte vertikale Wassersäule zur Verfügung, um problemlos absteigen zu können. Für extreme Niedrigwasserphasen wurde ein kleiner Beckenpass vorgeschaltet, um auch bei diesen Bedingungen die Durchgängigkeit zu gewährleisten. ÖFFNUNGEN FÜHREN IN DIE SCHLEUSE Bislang gab es von der Druckkammer-Fischschleuse nur einen einzigen Prototypen, dessen Patent an der Eixendorfer Sperre nun standortgemäß interpretiert, optimiert und verfeinert werden konnte. Im Wesentlichen besteht die fast zur Gänze unterirdische Anlage aus drei Bauteilen, dem Ober- und dem Unterbecken und der dazwischen angeordneten Schleusenkammer. Im Oberbecken befinden sich vier Öffnungen für den Ein- und Ausstieg, wobei im Betrieb nur jeweils zwei offen sein werden. Der Grund für die Verdoppelung liegt im Testund Probecharakter des Systems: Im laufenden

Aus der Drohnenperspektive gut erkennbar: das dreiteilige Bauwerk der Fischschleuse mit Vorbecken, Schleusenkammer und Nachbecken.

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Die gesamte Elektro-, Steuerungs- und Automationstechnik ist ein Fall für die Spezialisten der Firma F.EE.

Betrieb will man testen, welche Öffnungen letztlich von welchen Fischen zu welcher Zeit besser angenommen werden. Was die Schleuse auch von technischen Fischpässen oder Fisch liften unterscheidet, ist, dass die Fische in der Regel das Querbauwerk ohne großen Höhenversatz durchwandern. Eine Besonderheit dieser Fischschleuse besteht darin, dass im Auslaufbereich der Turbine eine Art Kolkbecken errichtet wurde. Dies war erforderlich, um den Unterwasserpegel im Hinblick auf die unabdingbare Überdeckung des Saugrohrs auf einem bestimmten Niveau zu halten. In dieses Kolkbecken wurden ebenfalls Öffnungen zum Vorbecken bzw. auch zum unterwasserseitigen Gewässerabschnitt hin eingebracht. Auch hier wurde für eine ausreichende Lockströmung gesorgt.

PASSAGE NACH DRUCKAUSGLEICH Doch wie funktioniert nun dieses Schleusensystem? Angelockt von der Lockströmung schwimmen die Fische vom Unterwasser in das Kolkbecken, weiter Richtung Hauptschleuse und wandern in diese ein. In der Schleusenkammer können sich die Fische sowohl in Bereichen mit oder auch ohne Strömung aufhalten. Nach einer definierten Zeitspanne wird die Schleusenkammer unterwasserseitig mittels eines elektrischen Schiebers geschlossen. In dieser Betriebsphase sind die Fische nun eingeschlossen. In weiterer Folge erfolgt der Druckausgleich auf behutsame Weise. „Hier am Standort haben wir 5 Meter Fallhöhe. Würde man den oberwasserseitigen Schieber einfach aufmachen, wäre die augenblickliche Druckbelastung für die Fische zu groß“, erklärt Projekt-

Die Schieber sorgen dafür, dass in der Schleuse für die Fische ungefährliche Druckverhältnisse herrschen.

Mittels eines ausgeklügelten Systems von Rohren und Schiebern werden eine Lockströmung erzeugt und der hydraulische Druck ausgeglichen. Zusätzlich zu den installierten Lampen bringen Bullaugen an den Rohren Licht in das Schleusensystem, um die Fischmigration zu unterstützen.

Zum Schutz des Wassers wurden sämtliche Stellantriebe elektrisch (AUMA) ausgeführt.

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leiter David Hirtreiter. Zudem sind die Fische vor einer Schädigung an den unabdingbaren Feinrechen durch minimale Anströmgeschwindigkeiten von circa 0,3 m/s sowie durch sehr geringe Stababstände geschützt. Nach erfolgtem Druckausgleich wird der oberwasserseitige Schieber geöffnet, sodass das Wasser in Richtung Unterbecken fließen kann. Dass sich bei diesem Vorgang sowohl aufstiegswie abstiegswillige Fische in die Quere kommen könnten, stellt laut Jochen Zehender kein Problem dar: „In der Natur finden derartige Begegnungen ja auch statt.“ Ein wichtiges Kriterium für die Akzeptanz der Fischschleuse hängt mit deren Belichtung zusammen. Wie das fischökologische Monitoring beim Pilotstandort der Kraftwerk am Höllenstein AG gezeigt hat, zeigen die Fische bei optimal posi-

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Mittels Kernbohrung wurden die Öffnungen am Vorbecken hergestellt.

In den Vorbecken sind jeweils vier Öffnungen angebracht, wobei zwei davon stets geöffnet sind. Tests im laufenden Betrieb sollen zeigen, welche von den Fischen am besten angenommen werden.

tionierten Lichtelementen in der Schleuse ein deutlich verbessertes Wanderverhalten. Im neuen Schleusensystem an der Eixendorfer Vorsperre wurden bereits mehrere Bullaugen als Lichteinlässe integriert. SENSIBLE SPRENGARBEITEN Nachdem die LaKW das Projekt 2020 eingereicht hatte, dauerte es noch rund 1,5 Jahre, bis im Januar 2022 die behördlichen Genehmigungen dafür vorlagen. Im Zuge einer öffentlichen Ausschreibung konnte sich das Bauunternehmen Pfaffinger Bau mit Sitz in Passau den Auftrag über den Erd- und Massivbau sichern, während die Firma F.EE, Spezialist für Wasserkraft und Industrieautomation aus dem nahen Neunburg vorm Wald, für die gesamte stahlwasserbauliche Ausrüstung sowie die Automations- und Leittechnik verantwortlich zeichnete. Beide Aufträge waren durchaus mit spannenden Herausforderungen verbunden, so mancher Arbeitsschritt an dem Prototypenprojekt erforderte viel Flexibilität und Know-how. Im Juni letzten Jahres fiel der Startschuss für die Bauarbeiten. „Das Knifflige an dem Bauvorhaben war, dass das Bauwerk hier auf massivem Felsuntergrund errichtet werden musste.

Aus diesem Grund hat die Firma Pfaffinger den Fels aufgesprengt. Das war aufwändig, da die Sprengungen das direkt angrenzende Kraftwerk nicht gefährden durften. Unter penibler Schwingungsüberwachung hat das aber sehr gut funktioniert“, erinnert sich Planer David Hirtreiter. Als kaum weniger aufwändig gestaltete sich die Kernbohrung durch die 3,5 m dicke Schwergewichtsmauer der Vorsperre. Um die Stahlrohre vom Oberwasser her durch das massive Betonbauwerk zu führen, war dieser Aufwand unumgänglich. „Zu diesem Zweck hat die Baufirma eine Art Stahlkasten an der Sperrenwand abgesenkt und an diese geflanscht, danach wurde der Behälter ausgepumpt, sodass die Bohrarbeiten im Trockenen durchgeführt werden konnten“, erklärt der Geschäftsführer der LaKW und streut der Baufirma Rosen: „Nach circa einer Woche traf die Bohrung punktgenau auf die andere Seite. Die Baufirma Pfaffinger hat da wirklich sehr gute Arbeit geleistet.“ KOMPETENZBEWEIS IN SACHEN ANLAGENBAU Das komplexe Schleusensystem mit zahlreichen Krümmern, Schiebern, Rechenkästen und Lockströmungsrohren stellte für das auf

Anlagentechnik, Automatisierung und Software spezialisierte Unternehmen F.EE durchaus eine gewisse Herausforderung dar. Gerade das Handling und die Montage der kleinen Passstücke sollte sich als schwierig erweisen. „Wir haben die Bauteile, also unter anderem Rohrstücke der Dimension DN1000, bei uns in der Firma vorgefertigt, genutet, lackiert und beschichtet. Zusammengebaut wurden sie letztlich erst in der Schleusenkammer selbst, das Einbringen größerer Bauteile war aufgrund der beengten Platzverhältnisse nicht möglich“, erläutert Stefan Strasser, Projektleiter bei F.EE die wesentlichen Arbeitsschritte. In das gesamte Stahlrohrsystem wurde am Grund ein Sohlsubstrat eingebracht. Auch was die Elektro- und Leittechnik anbelangt, konnten Stefan Strasser und das F.EETeam ihre Kompetenz voll unter Beweis stellen. Von der Elektroplanung über den Schaltschrankbau und die Fertigung bis hin zur Programmierung leistete die Mannschaft von F.EE ganze Arbeit. „Wir haben vor vier Jahren auch die Leittechnik für das bewegliche Kraftwerk gemacht. In dieses System, basierend auf Siemens-Komponenten, haben wir nun auch die Visualisierung und Steuerung der

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Druckkammer-Schleuse über eine LWL-Leitung eingebunden“, so der Projektleiter von F.EE. Zu Redundanzzwecken wurde die gesamte Elektrotechnik Batterie gepuffert ausgelegt, sodass auch bei einem Stromausfall die elektrischen AUMA-Antriebe der Hauptschieber bedienbar sind und die Notbeleuchtung funktioniert. Sämtliche relevanten Daten über Betriebszustände, Pegelstände etc. können ganz einfach über eine Steuerung abgerufen werden, die sowohl vor Ort als auch über ein Tablet aus der Ferne bedienbar ist. Gerade für F.EE ein sehr interessanter Auftrag, für den man sämtliche Kompetenzen im eigenen Haus aufbieten konnte. ANPASSUNGEN UNABDINGBAR Zum Zeitpunkt zweite Septemberhälfte sind die wesentlichen Arbeiten an der innovativen Fischschleuse an der Vorsperre Eixendorf nahezu komplett abgeschlossen. In 4 bis 6 Wochen soll, wenn alles weiterhin planmäßig verläuft, das erste Mal Wasser durch das Schleusensystem laufen. In der folgenden Probephase sollen dann in Abstimmung mit den Programmierern von F.EE allfällige Anpassungen vorgenommen werden. Funktionell werde es diese Anpassungen sicher noch brauchen, betont Jochen Zehender, schließlich sei auch eine Adaptierung der Schaltzyklen an das Wanderverhalten der Fische noch von ersten Betriebserfahrungen abhängig. Ein weiteres spannendes Detail des Konzepts der Schleuse betrifft die Option der möglichen Stromerzeugung. Die für die Lockströmung erforderliche Wassermenge, die bislang über einen Drosselschieber geregelt wird, könnte auch durch eine kleine Turbine energetisch genutzt werden. „Die Genehmigungen dafür liegen schon vor. Allerdings rechnen wir hier mit keiner großen Strommenge, wenn man von einer Wassermenge von maximal 300 l/s und der Fallhöhe von 5 m ausgeht. Mehr als 10 bis 12 kW sind da nicht zu

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Bei der Umsetzung der neuen Fischschleuse setzte man auf partnerschaftliche Kooperation: Stefan Strasser (Projektleiter F.EE), Jochen Zehender (Geschäftsführer Bayerische Landeskraftwerke), David Hirtreiter (Projektleiter Ingenieurbüro Pfeffer) und Ludwig Reitinger (Wasserwirtschaftsamt Weiden) (v.l.)

satz bei großen Fallhöhen und bei beengten Verhältnissen machen die Technologie der Druckkammer-Fischschleuse so interessant für zukünftige Einsatzmöglichkeiten. Mit PROTOTYP MIT PERSPEKTIVE dem Fischabstieg an der Sperre Hilpoltstein Gerade im Hinblick auf die relativ geringe gelang es der Bayerischen Landeskraftwerke Fallhöhe von 5 m sei der finanzielle Aufwand GmbH gemeinsam mit ihren Partnern in für die anspruchsvolle Anlagentechnik ver- jüngster Vergangenheit eine weitere Pilotanlahältnismäßig hoch, so der Geschäftsführer ge dieser Art zu realisieren. Nun bleibt abzuder LaKW. Doch eines steht für ihn außer warten, wie sich die beiden Schleusensysteme Frage: Die Anlage kann durch ihren Pilot- im Praxisbetrieb bewähren. Im positiven Fall charakter wertvolle Erkenntnisse liefern, die könnten sie eine sehr interessante Variante für auch bei höheren Fallhöhen verwertbar sind. die Herstellung der Fischdurchgängigkeit an Speziell die kompakte Bauweise, und der Ein- bestehenden Querbauwerken sein. erwarten. Trotzdem bleibt das eine interessante Option, die wir uns noch vorbehalten“, so Zehender.

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Der StreamDiver erschließt neue Potenziale – nun als komplette Produktfamilie. Zugleich setzt das M-Line Portfolio im Bereich Kleinwasserkraft neue Maßstäbe.

KOMPAKT UND ZUVERLÄSSIG – ZUKUNFTSSICHERE LÖSUNGEN VON VOITH HYDRO Voith Hydro entwickelt maßgeschneiderte Lösungen und Dienstleistungen für große und kleine Wasserkraftwerke auf der ganzen Welt. Das Produkt- und Serviceportfolio deckt den gesamten Lebenszyklus und alle wichtigen Komponenten von Wasserkraftwerken ab: von Generatoren, Turbinen, Pumpen und Automatisierungssystemen über Ersatzteile, Wartung und Schulungen bis hin zu digitalen Lösungen für intelligente Wasserkraft. Die jüngste Entwicklung im Bereich der Kleinwasserkraft ist das Produktportfolio der M-Line. Hinzu kommt die Fallhöhenerweiterung des bereits etablierten StreamDivers.

er 2014 auf den Markt gebrachte StreamDiver war eine wichtige Entwicklung im Bereich der Kleinwasserkraft. Die kompakte Propellerturbine StreamDiver lässt sich in bestehende Infrastrukturen wie Dämme und Wehre integrieren, bei Bedarf zu einem Verbund mehrerer Einheiten skalieren und auch in ökologisch sensiblen Umgebungen einsetzen. Denn sein Design mit einem ölfreien, ausschließlich wassergeschmierten Turbinen-Generator-Strang inklusive aller Lager ist besonders umweltfreundlich. Das konstruktiv bewusst einfach gehaltene Konzept minimiert die Ausfallwahrscheinlichkeit und kommt gänzlich ohne Dichtungssysteme aus. Dies ermöglicht betriebskostensenkende Wartungsintervalle von zehn Jahren. Aufgrund dieser positiven Aspekte und Erfahrungen war die StreamDiver Nachfrage groß, sodass Voith Hydro mit der Fallhöhenerweiterung des bewährten Produkts begann. Gleichzeitig konnte durch die Reduktion komplexer Technik eine kompakte Baugröße und eine äußß-

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erst wartungsfreundliche und robuste Maschineneinheit erreicht werden. Das Ergebnis: eine komplette StreamDiver-Produktfamilie, die sich in den letzten Jahren sukzessive auf dem globalen Wasserkraftmarkt mit Referenzen in aller Welt etabliert hat. NEUARTIGES BAUKASTENSYSTEM Parallel zur Erweiterung der Produktfamilie und des Einsatzbereichs des StreamDivers arbeitete Voith Hydro an einer weiteren Evolution des Maschinenportfolios: der Modulari-

sierung von Pelton- und Francisturbinen. Die Anpassung der Maschineneinheiten in Form eines neuartigen Baukastensystems bedeutet vor allem eine enorme Verkürzung der Lieferzeiten, von der Kunden weltweit profitieren, wobei sie sich weiterhin auf die bewährte Voith Qualität verlassen können. AUGENMERK AUF DIE LIEFERZEIT Je schneller ein Betreiber seine Maschine ans Netz bringen kann, umso eher schafft er die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für ei-

VORTEILE DES STREAMDIVERS ~~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~~

Geräuscharm unter Wasser installiert Senkung der Baukosten durch innovative Anlagenlayouts Flexible und einfache Integration in bestehende Wehre und Dämme Wassergeschmierter Antriebsstrang Lange und vereinfachte Serviceintervalle, minimierter Wartungsaufwand Umweltfreundlich durch ölfreien Betrieb

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StreamDiver in der Voith Hydro Werkshalle in Österreich vor deren Auslieferung

nen erfolgreichen Betrieb. Daher kommt neben den Investmentkosten auch dem Aspekt der kurzen Lieferzeiten eine zusehends größere Bedeutung zu. Neben Kostenvorteilen profitieren die Kunden speziell durch die stark verkürzten Durchlaufzeiten im Vergleich zu individuell konstruierten Anlagen. Hinzu kommt auch ein geringerer Aufwand für Transport und Montage, da die elektromaschinellen Einheiten sowie die Hilfsaggregate im Werk bereits vormontiert werden.

M-LINE – MODULARE KRAFTWERKSLÖSUNGEN Die neue M-Line definiert sich als vereinfachte, weitestgehend standardisierte Turbinen-Generator-Einheit inklusive Hilfssystemen. Dieses System ist vormontiert und wird somit als kompakte, „ready-to-use“ Einheit zum Kraftwerk geliefert. Auf diese Weise kann sie vor Ort schnell installiert und in Betrieb genommen werden. In Kombination mit der elektrischen Ausrüstung stellt die M-Line ein umfassendes „Water-to-Wire“-System dar – kompakt und zuverlässig. Das Voith Hydro Know-how,

die jahrzehntelange Erfahrung im Turbinenbau und die jüngsten technischen Erkenntnisse aus dem F&E-Zentrum stecken in jeder einzelnen Anlage – ebenso in der M-Line-Serie. Dementsprechend werden für die Kleinturbinenvarianten dieselben oder annähernd dieselben hydraulischen Konturen verwendet wie für größere Anlagen. So kann Voith auch beste Leistungsdaten und hohe Investitionssicherheit garantieren. Alle Bauteile und Fertigungsschritte unterliegen den bekannten, strengen Qualitätskontrollen. INFORMATIONSVORSPRUNG VON ANFANG AN Zu Beginn des Projektes erhält der Kunde ein Anwendungsdiagramm, aus dem ersichtlich ist, ob eine M-Line Komponente eingesetzt werden kann. Anhand der Fallhöhe und der Durchflussmenge lässt sich aus dem Anwendungsdiagramm leicht die optimale Größe ablesen. Mit dem empfohlenen Layout kann sofort mit der Planung des Krafthauses begonnen werden. Sollten für einen Anwendungsfall zwei Layouts geeignet sein, berät das Voith Hydro Team in gewohnter Weise bei der Ermittlung des endgültigen Konzepts. AUTOMATISIERUNGSSYSTEME Das Automatisierungssystem bietet eine standardisierte Nieder- und Mittelspannungsplattform für alle M-Line Produkte. Das Designkonzept minimiert die Komplexität durch Konzentration auf die ausschließlich notwendigen Systeme. Zusätzliche Funktionen und

Systeme sind optional verfügbar, um die Vorgaben lokaler Stromnetze oder Kundenwünsche zu berücksichtigen.

Foto: BRAUN

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M-LINE PELTON Die M-Line Pelton ist für Einsatzbereiche von 80 m bis 340 m Fallhöhe, mit einem Durchfluss bis zu 1,60 m³/s konzipiert. Nach der ersten Überprüfung des Kunden optimiert Voith Hydro die Turbinengröße, das Laufrad und die Düsen. Dadurch ist die M-Line Pelton modularisiert sowie standarisiert und kann dennoch für jedes Projekt individuell angepasst werden. Um weitere Schritte zu vereinfachen, wird die Turbine im Voith Hydro Werk vormontiert. Sie wird in fünf Modulen: Generator, Gehäuse, Hydraulikaggregat, Einlassventil und Automatisierung für den Transport vorbereitet. Auf diese Weise wird der Transport vereinfacht und der Vor-Ort-Aufwand reduziert. Dabei ist nur ein Betonierschritt nach der Montage der gesamten Turbine notwendig. M-LINE FRANCIS Die M-Line Francis ist für die Einsatzbereiche von 20 m bis 80 m Fallhöhe und einem Durchfluss bis zu 3,80 m³/s konzipiert. Sie wird ebenso werksseitig vormontiert und in vier Modulen für den Transport vorbereitet: Einlauf, Turbine, Saugrohr und Automatisierung. Auch bei der M-Line Francis ist nur ein Betonierschritt nach der Montage der gesamten Turbine notwendig.

DIE VORTEILE VON M-LINE PELTON UND M-LINE FRANCIS:

Vormontierte M-Line Turbine in der Voith Hydro Werkshalle in Österreich

Einfache Überprüfung der Anwendbarkeit durch ein Anwendungsdiagramm

Minimale Krafthausdimensionen

Vereinfachtes Krafthausdesign zur Senkung von Baukosten

Verkürzte Montage- und Inbetriebnahmezeit durch vormontierte Module

Kurze Lieferzeit

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Da sich jede produzierte Kilowattstunde im Jahresabschluss niederschlägt, kann der Wechsel zu einem anderen Schmierstoff zu mehr Einnahmen führen.

DAS BESTE AUS 2 WELTEN – NEUES SCHMIERSTOFFKONZEPT FÜR SPEZIFISCHE HERAUSFORDERUNGEN IN WASSERKRAFTWERKEN Wasserkraft ist eine der wichtigsten Ressourcen für erneuerbare Energie weltweit. Beim Betrieb der Wasserkraftwerke selbst gibt es jedoch Bereiche, in denen Nachhaltigkeit und Energieeffizienz optimiert werden können, damit unterm Strich sowohl die ökologische als auch die wirtschaftliche Bilanz stimmt. Oft ist die Verwendung passgenauer Spezialschmierstoffe die effektivste, kostengünstigste und zugleich einfachste Lösung. Speziell auf Wasserkraftanwendungen zugeschnittene Spezialschmierstoffe ermöglichen den Kraftwerksbetreibern, ohne kostspielige Umbauten aus der gleichen Wassermenge mehr Energie zu erzeugen und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck der Anlage zu verbessern.

MEHR NACHHALTIGKEIT – VORHANDENE RESSOURCEN SCHÜTZEN UND EFFIZIENT NUTZEN Für Anwendungen mit Wasserkontakt ist der Einsatz eines biologisch abbaubaren „ölfreien“ Produkts besonders interessant – zum Beispiel bei Turbinen mit ölbefüllter Nabe. Speziell dafür wurde der Hydro Lubricant Klüberbio MW 0-100 entwickelt. Die innovativen Hydro Lubricants nutzen Wasser als elementaren Bestandteil des

Schmierstoffs. Die Vorteile der Nutzung von Wasser als Grundstoff liegen auf der Hand. Nicht nur trägt die Verwendung eines Schmierstoffs mit funktionellem Wasseranteil anstelle von Mineralölschmierstoffen zur Schonung knapper Ressourcen bei, Wasser ist darüber hinaus leicht zugänglich und ungiftig. Die einzigartige Performance wird durch einen Mix ausgewählter Additive und Grundöle erzielt.

Für Anwendungen mit Wasserkontakt ist der Einsatz eines biologisch abbaubaren „ölfreien“ Produkts besonders interessant

ine der vielversprechendsten Neuentwicklungen in diesem Bereich sind die Hydro Lubricants von Klüber Lubrication, Schmierstoffe mit einem funktionellem Wasseranteil. Der neuartige Hydro Lubricant Klüberbio MW 0-100 wurde speziell für Anwendungen in Wasserkraftwerken entwickelt, welche in unmittelbaren Wasserkontakt stehen, also beispielsweise die Nabenschmierung des Laufrads oder des Justiermechanismus der Laufradschaufeln. Die Hydro Lubricants erfüllen die OECD-Norm für biologische Abbaubarkeit. Sie lösen sich im Fall von Leckagen vollständig im Wasser auf und hinterlassen keinen Schmier- oder Ölfilm. Eine nachgelagerte Ölsperre im Unterwasser wird damit überflüssig und eventuelle Anwohnerbeschwerden reduziert. Aber auch im Bereich der energieeffizienten Turbinenöle ist die Entwicklung weiter fortgeschritten. Durch den Einsatz eines modernen, hocheffizienten Öls können Effizienzverluste in an den Lagerstellen von Generatoren deutlich reduziert werden. Die Wahl des richtigen Turbinenöls bietet eine besonders gute Möglichkeit zur Steigerung des Wirkungsgrades der Gleitlager in Generatoren bzw. der ölgeschmierten Turbinenstütz- und -führungslager und somit der gesamten Anlage. Oktober 2023

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Die innovativen Hydro Lubricants nutzen einen funktionellen Wasseranteil im Schmierstoff.

bungsverluste in den Lagern der Turbinen und Generatorenwelle reduziert – was sich direkt in der Menge des im Wasserkraftwerk produzierten Stroms widerspiegelt. Da sich jede produzierte Kilowattstunde im Jahresabschluss niederschlägt, kann der Wechsel zu einem anderen Öl, welches auf den neusten Forschungserkenntnissen basiert, zu mehr Einnahmen führen. Dies sollte auch im Falle einer Revision bedacht werden, die das Ziel hat, die einzelnen Baugruppen des Kraftwerks wieder auf den neusten Stand der Technik zu bringen. Neben dem störungsfreien Betrieb für die nächsten Jahrzehnte soll dabei natürlich auch die Effizienz verbessert werden. Gerade bei der Wahl des Turbinenöls wird jedoch häufig auf Innovation und Effizienz verzichtet, sondern im Gegenteil auf Produkttypen und -konzepte zurückgegriffen, die noch aus der Zeit der Inbetriebnahme vor möglicherweise mehreren Jahrzehnten stammen. Ein modernes Hochleistungsöl wie Klüberoil EE 1-46 sorgt für eine hohe Anlagen- und Energieeffizienz über einen weiten Temperaturbereich. Da es die Anforderungen

der DIN 51515-2 an einen erhöhten Verschleißschutz übertrifft, trägt es auch dazu bei, Wirkungsgradverluste bei Gleitlagern zu reduzieren. Das Öl wird auch für die zur Schmierung in Dampfturbinen, stationären Gasturbinen sowie Generatoren, Turboverdichtern, Pumpen und Getrieben verwendet. Das Konzept ist auf die Verträglichkeit mit Gleitlagermaterialien abgestimmt. Für jede Schmierstelle in einem Wasserkraftwerk den richtigen Schmierstoff – das trägt dazu bei, Verschleiß zu vermeiden und ermöglicht eine lange Lebensdauer der Anlagen. Mit Produktionswerken in München und Salzburg entwickelt und produziert der Schmierstoffexperte Klüber Lubrication aus München seit über neunzig Jahren hocheffiziente Spezialschmierstoffe für alle Industriebereiche und ist führend, wenn es darum geht, passgenaue Lösungen für spezifische Probleme zu finden. Autor: Joachim Leinfelder, Sales Development Manager Hydropower bei Klüber Lubrication München

HÖHERE ENERGIEEFFIZIENZ – BIS ZU 5 PROZENT WENIGER REIBUNGSVERLUSTE IN DEN LAGERN Herkömmliche mineralölbasierte Indus trieschmierstoffe stoßen zunehmend an ihre Grenzen während der Viskositätsindex von modernen teilsynthetischen Spezialschmierstoffen immer weiter optimiert wird. Dazu kommen grundsätzliche Bedenken, da die sichere und umweltgerechte Handhabung, Nutzung und Entsorgung von mineralölbasierten Produkten oft nicht unproblematisch sind. Zudem wachsen in allen Industriebereichen die Anforderungen an den Schmierstoff und reichen von der Betriebs- und ggf. Lebensmittelsicherheit bis hin zu biologischer Abbaubarkeit, längeren Lebenszyklen der Anlagen sowie weniger Emissionen und reduziertem Energieverbrauch. Gleichzeitig hat die Leistungsfähigkeit moderner teilsynthetischer Spezialschmierstoffe ganz neue Dimensionen erreicht und die Grenzen der Belastbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Ölen verschoben. So wurde das neue Turbinenöl Klüberoil EE 1-46 speziell zur Schmierung der Gleitlager in Wasserkraftanlagen entwickelt. Simulationen der Performance bei einem namhaften OEM aus der Branche haben ergeben, dass der innovative Spezialschmierstoff die auftretenden Rei-

Der neue Spezialschmierstoff ist biologisch abbaubar gemäß der Norm OECD 301 B und bietet einen hervorragenden Verschleißund Korrosionsschutz. Im laufenden Betrieb kann ein deutlich höherer Wassergehalt „akzeptiert“ werden als bei gewöhnlichen Ölen, da Wasser bereits zu den Bestandteilen des Produkts gehört. Der innovative Hydro Lubricant überzeugt in Dichtungsverträglichkeitstests mit den industrieüblichen NBR und FKM Materialien

Energieeffizient, nachhaltig, unschädlich: Hydro Lubricants – die Schmierstoffe der Zukunft Angesichts wachsender Ansprüche an Schmierstoffe hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit wird bereits heute der Bedarf an neuartigen, komplett auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Schmierkonzepten deutlich. Auf der Suche nach einem Material, das die hohen Anforderungen erfüllt, ist Wasser ein visionärer, aber dennoch offensichtlicher Rohstoff. Wasser bietet gegenüber den heutigen ölbasierten Schmierstoffen zahlreiche wichtige funktionale Vorteile: Es ist nachhaltig, weltweit verfügbar, nicht toxisch und nicht brennbar. Auf Basis dieser Überlegung hat Klüber Lubrication ein Konzept entwickelt, das das Potenzial hat, die Zukunft der Spezialschmierstoffe zu revolutionieren. Den Tribologieexperten ist es gelungen, homogene Schmierstoffe mit funktionellen Wasseranteilen zu entwickeln: die Hydro Lubricants. Durch Additive im Schmierstoff konnten die physikalischen Grenzen und biologischen Aspekte wie Verdampfungs- und Gefrierpunkt, Oxidation oder mikrobiologischem Wachstum von Wasser verschoben und die wasserspezifischen Effekte positiv nutzbar gemacht werden. Durch den natürlichen Kühlungseffekt von Wasser können die Hydro Lubricants die Temperaturen im Schmierkontakt effektiv senken und so die Energieeffizienz sowie die Lebensdauer des Bauteils steigern. Beispielsweise kann bei der Verwendung eines Hydro Lubricants mit einer im Vergleich zu einem Mineralölprodukt höherer Wärmekapazität die benötigte Kühlleistung durch einen Ölkühler reduziert werden. Hydro Lubricants bieten eine nachhaltigere Lösung und sind potenzielle Kandidaten für eine Vielzahl industrieller Anwendungen, bei denen insbesondere große Energieeinsparungen erforderlich sind.

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Mit der neuen Kaplan-Schachtturbine wollen Werner Goldberger (li) und Rolf Gschwind die Potenziale am Niederdrucksektor heben. Basierend auf der Grundidee von Rolf Gschwind gelang es EFG, einen modernen Turbinentyp zu realisieren, der dafür prädestiniert zu sein scheint.

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ALLGÄUER-KÄRNTNER GESPANN BRINGT INNOVATIVE KAPLAN-SCHACHTTURBINE AUF DEN MARKT Vor knapp zwei Jahren haben sich mit Rolf Gschwind und der Firma EFG zwei Parteien getroffen, die bereits tiefe Fußabdrücke am Wasserkraftsektor des DACH-Raums hinterlassen haben. Am Ende des Treffens waren aus den beiden Parteien Partner geworden. Partner mit gleichen Zielen und Visionen: Auf Basis des zündenden Funkens von Rolf Gschwind und dem konstruktiven sowie fertigungstechnischen Know-how des erfahrenen Turbinenbauers EFG wurde über mehrere Monate hinweg eine neue Generation der Kaplan-Schachtturbine für Niederdruckstandorte entwickelt, die zwar in Baureihen standardisiert, aber zugleich nahezu frei skalierbar ist. Mittlerweile wurden bereits neun dieser Maschinen gebaut, zwei davon laufen seit einigen Monaten – und das mit großem Erfolg.

n jeder Branche gibt es sie – die Charakterköpfe, die bunten Hunde, die, die für ihren Beruf brennen und die einfach ein jeder kennt. In der Wasserkraft gehört Rolf Gschwind zweifellos zu dieser raren Gattung. Der Allgäuer ist seit über 35 Jahren mitten drin im Wasserkraft-Geschehen und gilt als echtes Urgestein. Seine Geschichte spiegelt das Auf und Ab in der Branche in den letzten Jahrzehnten wider und ist zugleich eine Geschichte von Kreativität, Erfolg und Misserfolg und der unbändigen Lust am Verkaufen. In den frühen 1990er Jahren war er erstmalig lautstark in Erscheinung getreten, als er gemeinsam mit einem Partner eine Turbine entwickelte, dafür Name und Logo entwarf und ein Turbinenbauunternehmen aufbaute. Über die Jahrzehnte war Rolf Gschwind das Gesicht zur Marke, man assoziierte den elo-

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quenten Allgäuer mit dem Produkt, das sich bis heute am Markt bewährt. Doch in den letzten Jahren war der Wunsch, sich noch einmal zu verändern, es noch einmal wissen zu wollen, bei ihm immer stärker geworden, wie er betont: „Ich bin vor zwei, drei Jahren an einem Scheideweg meiner beruflichen Laufbahn angelangt. Ich habe mich schweren Herzens entschlossen, die Firma zu verlassen, für die ich immer alles gegeben habe. Und damit gab es für mich nur mehr zwei Alternativen: Entweder ich gehe in Pension, oder ich ziehe gemeinsam mit einem Partner noch einmal eine Turbinengeneration hoch, mit der man den Markt erobern kann.“ Für zweitere Alternative brauchte der Allgäuer allerdings einen Partner mit Produktionsmöglichkeiten – und natürlich nicht irgendeinen: „Im Grunde gab es für mich nur die Firma EFG, die dafür in

Frage kam. Hätten Werner Goldberger und sein Team Nein zu meinem Vorschlag gesagt, hätte ich es gelassen.“ STANDARDISIERUNG ALS ERFOLGSREZEPT Doch Werner Goldberger, Geschäftsführer bei EFG, sein Sohn und Prokurist Martin Goldberger und sein Technikchef Gero Pretis erkannten das Potenzial und sagten Ja. „Im Dezember vor zwei Jahren sind wir bei uns im Konferenzraum gesessen und aus der veranschlagten Stunde wurden letztlich acht. Am Ende standen eine Partnerschaft und zugleich ein neues Konzept, an dem wir in der Folge Schritt für Schritt weiterarbeiteten“, erzählt Werner Goldberger. Der erfahrene Branchen experte verweist dabei auch auf einen wichtigen Umstand, der nichts mit Geschäft oder Technik zu tun hatte: „Mir ist wichtig, dass

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Ehrlichkeit und Vertrauen gegeben sind. Nur auf einem solchen Fundament lässt sich etwas Tragfähiges aufbauen.“ Dass es am Markt schon die eine oder andere Kaplan-Schachtturbine gibt, sah man keineswegs als Hindernisgrund. Im Gegenteil: Wie Konstrukteur Gero Pretis betont, habe man dadurch die Möglichkeit gesehen, von vornherein gewisse Schwächen, Mängel und Unzulänglichkeiten, die man bei Produkten des Mitbewerbs erkannt hatte, auszumerzen. „Zuerst haben wir geschaut, wo wir die entscheidenden Schnittmengen finden – zwischen dem Input von Rolf Gschwind, unseren eigenen Kompetenzen als Turbinenbauer und dem Bedarf am Markt. Daraus eine Strategie abzuleiten und ein wirtschaftliches Paket zu schnüren, so lautete das Ziel“, erinnert sich Gero Pretis. Denn eines war den erfahrenen Wasserkrafttechnikern von EFG von Anfang an klar: Das Marktumfeld im Niederdruckbereich ist kein einfaches, da hier ein geringeres Erzeugungspotenzial als etwa im alpinen Hochdruckbereich zugleich größeren, aufwändigeren Bauwerken gegenübersteht. „In diesem Spannungsfeld spielt der Preis natürlich eine zentrale Rolle. Daher stand für uns schnell fest: Es braucht Standardisierung, es braucht gewisse Baureihen“, sagt Junior-Chef Martin Goldberger.

DER NACHHALTIGKEIT VERPFLICHTET Grundsätzlich gibt es von keinem anderen Turbinentyp mehr Varianten als von der Kaplan-Turbine. „Angefangen von der vertikalen Kaplan-Turbine, über die Kaplan-Rohrturbine, die S-Kaplan- oder die Z-Kaplan-Turbine bis hin zur Kaplan-Spiralturbine gibt es zig Spielarten und Varianten. In Erscheinungsbild und Verwendung liegen Unterschiede vor, nicht aber in der strömungsmechanischen Funktion. Und das trifft auch auf die Kaplan-Schachtturbine zu, die insofern auch einen eigenen Typ darstellt, als sie keinen Traversenring besitzt“, nimmt CTO Gero Pretis zur Bauform Bezug und ergänzt: „Basierend auf der Grundidee von unserem Partner Rolf Gschwind haben wir versucht, eine Turbine zu konzipieren, die auch in einer standardisierten Bauform optimal an den

Zielstandort angepasst ist – und die sich über die Drehzahl darüber hinaus noch feiner justieren lässt, sodass sich hydraulisch keine Nachteile ergeben.“ In dieser Aussage steckt auch jede Menge EFG-Firmenphilosophie, in der dem Thema Nachhaltigkeit eine zentrale Rolle zukommt. „Unserer Ideologie gemäß wollen wir aus einem Kraftwerksstandort immer das Optimum herausholen – das ist eben auch gelebte Nachhaltigkeit. Und von dieser Ideologie weichen wir auch bei den standardisierten Varianten nicht ab“, betont Geschäftsführer Werner Goldberger. BREITES LEISTUNGSBAND MÖGLICH Vor diesem Hintergrund erscheint es geradezu logisch, dass man sich im Hinblick auf die unterschiedlichen Ganglinien und Fallhöhen mit den Optionen für die innovative Kaplan- Schachtturbine möglichst breit aufstellen wollte. Vom Laufraddurchmesser her beginnt die unterste Baugröße bei 500 mm und endet im oberen bei etwa 2.000 mm. Vom Gefälle her fängt der technisch-wirtschaftliche untere Grenzbereich bei etwa 1,5 m an, nach oben hin sieht man aktuell die Obergrenze bei etwa 8 m. Und was den Ausbaudurchfluss angeht, hat man die Kapazitäten zwischen 1 m3/s minimal und etwa 20 m3/s maximal angesetzt. Die Basis-Bauform für das Kaplan-Laufrad ist ein moderner 4-Flügler. „Um das Wirkungsgradband der Kaplan-Turbine flach zu halten, gehen wir mit der spezifischen Drehzahl nicht allzu hoch. Damit können wir nach wie vor zuverlässig die immer breiter werdende Spreizung im Triebwasserangebot zwischen Teillast und Volllast bzw. Überlast nutzen“, erklärt Martin Goldberger. © EFG

ANSPRUCHSVOLLES TECHNISCHES KNOW-HOW Erschwerend kommt in diesem Spannungsfeld hinzu, dass man sich bei einer modernen doppeltgeregelten Kaplan-Turbine – von Pumpturbinen einmal abgesehen – im zweifellos anspruchsvollsten technischen Terrain bewegt, das die Wasserkraft zu bieten hat. Für eine moderne Kaplan-Turbine braucht es definitiv

mehr technisches Know-how als für eine Pelton-Turbine. „Dass wir dieses Know-how im eigenen Haus haben, hat sich aus der gesamten Entwicklung der Firma EFG ergeben. Wir haben vor rund 40 Jahren im Hochdruckbereich mit Peltonturbinen begonnen – und haben uns zu Beginn ganz klar als Spezialunternehmen für Hochdruckprojekte positioniert. Vor gut 20 Jahren haben wir dann die erste Francis-Turbine bei uns im Haus konstruiert. Später folgte die eigene Diagonal-Turbine. Und dazwischen haben wir als EFG eine Vielzahl an Kaplan-Sanierungen und -Revitalisierungen durchgeführt – in nahezu sämtlichen Bauformen und Größen. Und so haben wir uns schrittweise in Richtung Niederdrucksegment weiterentwickelt und bringen heute das Knowhow mit, das es für die Konstruktion einer eigenen modernen Kaplan-Turbine braucht“, erklärt Werner Goldberger.

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Zwei der neuartigen Kaplan-Schachtturbinen aus dem Hause EFG unmittelbar vor der Auslieferung. Die Maschinen werden werksseitig vormontiert und können in diesem Zustand eingebaut werden.

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Dank der ausgeprägten Fertigungstiefe im Hause EFG können speziell bei kleineren Baugrößen 100 Prozent der Bauteile selbst hergestellt werden – wie etwa diese Laufradnabe.

EINE ECHTE EFG-TURBINE Ein wichtiger Punkt für das Allgäuer-Kärntner Gespann ist, dass man voll und ganz hinter dem Produkt stehen kann, wie Werner Goldberger betont: „Wir wollen damit keineswegs mit einem Billigprodukt aus China oder anderswo konkurrieren. Wir wollen auch weiterhin mit Stolz sagen können: Ja, das ist eine EFG-Turbine, basierend auf den Grundideen von Rolf Gschwind und dem konstruktiven Know-how von EFG.“ Schon bislang standen Turbinen aus dem Hause EFG neben Effizienz und Performance auch für Eisenlastigkeit und eine solide Konstruktion, die den Maschinen Standfestigkeit und eine hohe Lebensdauer verleihen. Daran soll nicht gerüttelt werden. „Auch bei diesem Turbinentyp setzen wir – wie bei unseren anderen Maschinen – Voll-Edelstahllaufräder ein. Das wird © EFG

WEITERENTWICKLUNG DANK DESIGN-REVIEW Was den Ingenieuren von EFG und natürlich auch ihrem Allgäuer Partner Rolf Gschwind dabei sehr wichtig ist, dass man nicht auf einem gewissen Entwicklungsstand verharren möchte. Im Gegenteil: Vielmehr geht es darum, das neue Produkt permanent weiterzuentwickeln, wie Gero Pretis betont: „Nach jeder neuen Maschine führen wir ein Design-Review durch. Konkret stecken etwa in der dritten Maschine schon die ersten Erfahrungen aus der zweiten drinnen – und in der vierten die Erfahrungen aus der dritten. Wir setzen ganz bewusst auf kurze Feedback-Schleifen, um auf diese Weise aktiv Modellpflege zu betreiben. Dank unseres großen hauseigenen Konstruktionsanteils ist uns dieses Vorgehen möglich.“ Damit steht die neue Maschine durchaus als Gegenentwurf zu vergleichbaren Produkten am Markt, die seit Jahrzehnten in gleicher

Form und Technologie angeboten werden. In die Konstruktion der neuen Maschine flossen auch die langjährigen Kenntnisse und Betriebserfahrungen von Rolf Gschwind mit ein, die von den EFG-Ingenieuren als sehr wertvoll eingestuft worden sind. „Wir haben stundenlang über Details in unserer Konstruktion diskutiert und voneinander profitiert“, bestätigt Martin Goldberger und ergänzt: „Wir mussten natürlich auch darauf schauen, wie wir die Anforderungen mit unserem Fertigungspark abstimmen können. Schließlich haben wir eine sehr hohe Fertigungstiefe. Tatsächlich können wir speziell bei den kleineren Baugrößen 100 Prozent aller Bauteile selbst produzieren.“

Die Basis-Bauform für das eingesetzte Laufraddesign stellt ein strömungsoptimierter 4-Flügler dar.

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die Maschinen lange am Leben erhalten. Wir sind uns dessen bewusst, dass dies für das eigene Service-Geschäft nicht das Beste ist, aber es ist für unsere Kunden das Beste – und das entspricht unserer Philosophie“, sagt Gero Pretis und nimmt noch auf einen weiteren Punkt Bezug: „Obwohl wir hier von standardisierten Baureihen sprechen, ist unsere Maschine nahezu frei skalierbar. Wir können sie konstruktiv so fein abstimmen, dass sie perfekt am Zielstandort arbeitet.“ Diese Qualität bringt zwar durchaus Mehraufwand für die Kärntner Turbinenbauer mit sich, doch das macht man gerne. Schließlich möchte man auch im Sinne des Kunden den Vorteil ausnutzen, dass man bei EFG konstruktiv sämtliche Fäden selbst in der Hand hat. FLEXIBEL IN DER GENERATORFRAGE Was die Frage des Generators anbelangt, zeigen sich die Entwickler absolut technologieoffen. „Man darf bei der Wahl des Generators ja nie vergessen: Die Maschine muss immer an die Bedürfnisse von Kunden, Netz und Örtlichkeit angepasst werden. Daher können wir unterschiedliche Varianten anbieten und sind somit flexibel“, sagt Martin Goldberger. Optisch trägt die Maschine durchaus die Handschrift des erfahrenen Wasserkraftspezialisten Rolf Gschwind, der sowohl in Fragen des Logos, der Farbgestaltung und der Ausformung der markanten Traverse mit seinen Ideen die Richtung vorgab. „Dass die Maschine optisch solider wirkt als vergleichbare Maschinen liegt an der massiveren Konstruktion, die ja durchaus auch unserem Image entspricht“, führt Senior-Chef Werner Goldberger weiter aus und meint abschließend: „Uns war wichtig, dass die neue Turbine sich auch optisch von bereits existierenden Maschinen am Markt abhebt. Und – das ist uns, denke ich, gelungen.“ REFERENZEN BESTÄTIGEN ERWARTUNGEN Dass die neue Kaplan-Schachtturbine in der Praxis genau das hält, was man sich auf dem Reißbrett schon von ihr versprochen hat, zeigen die ersten Referenzen. Als eindrücklichen Beleg dafür führen Rolf Gschwind und die Ingenieure von EFG etwa das Kraftwerksprojekt Weilbach in Unterallgäu ins Treffen. Dabei handelt es sich um eine Kleinwasserkraftanlage des bekannten Porsche-Tuners Alois Ruf, der schon seit vielen Jahren auch Wasserkraftbetreiber ist. Das Kraftwerk Weilbach, das er an seinem Wohnsitz, in der gleichnamigen Gemeinde betreibt, funktionierte allerdings keineswegs optimal. Rolf Gschwind: „Leider hat Alois Ruf vor Jahren eine Rohrturbine in Osteuropa gekauft, die hydraulisch nicht zu dem Standort passte, der eine Fallhö-

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Technische Daten KW Weilbach • Netto-Fallhöhe: 2,5 m • Ausbauwassermenge: 1,15 m3/s • Turbine: Kaplan-Schachtturbine • Fabrikat: EFG • Laufraddurchmesser: 560 mm • Laufschaufelzahl: 4 Stk. • Generator: Asynchrongenerator • Generatorleistung: 30 kW

he von 2,5 m und eine Ausbauwassermenge von 1,15 m3/s bietet. Sie war zu groß dimensioniert, mit dem 3-flügeligen Laufrad hydraulisch schlecht ausgelegt, lief im Prinzip nie kontinuierlich durch – und ist letztlich eher zu einem Ärgernis geworden.“ Als Lösung für das bestehende Problem stellte Rolf Gschwind das Konzept der EFG-Kaplanturbine vor, das dem Betreiber auf Anhieb gefiel. Turbine Nummer 2 der neuen Turbinengeneration sollte demnach an einem Privatstandort in Unterallgäu zum Einsatz kommen. Monate später liegen nun die ersten Betriebserfahrungen vor – und die überzeugen den Betreiber auf ganzer Linie. „Die Turbine läuft wie ein Uhrwerk. Mit der Leistung von 22 kW und der Jahreserzeugung um 100.000 kWh kann der Betreiber nun endlich zuverlässig sein ganzes Anwesen mit Ökostrom versorgen. Das Projekt ist ein voller Erfolg“, freut sich Rolf Gschwind.

tis und geht weiter ins Detail: „Für diesen Fall können wir ein komplettes Konzept und sämtliche Pläne entwickeln, sodass am Ende nur mehr ein Bauingenieur benötigt wird, der die Einreichpläne zeichnet.“ Daneben sind auch noch andere Einsatzmöglichkeiten denkbar, wie Martin Goldberger bestätigt: „Unser großer Pluspunkt ist, dass wir jedes Projekt wie ein Unikat behandeln und theoretisch alles anpassen können. Wir können Maschinen auch aus der Baureihe herausnehmen und Sonderanforderungen realisieren – sowohl design- als auch materialtechnisch. Deshalb wären durchaus auch Einsatzvarianten, wie beispielsweise in größeren Abwasserkanälen, vorstellbar.“

PERFEKT FÜR EINSATZ IM ALTBESTAND Analog zum Beispiel des Kraftwerks Weilbach kann die neue EFG-Kaplanturbine gerade für Bestandsanlagen die optimale technische Lösung darstellen. „Man muss nicht immer ein komplett neues Kraftwerk bauen. Vielerorts wo man die bauliche Struktur noch nutzen kann, kann man die neue Turbine einbauen und das Kraftwerk damit wieder auf den Stand der Technik bringen“, argumentiert Gero Pre-

IDEALE PARTNERSCHAFT MIT PERSPEKTIVE Diese Anpassungsoption gibt Rolf Gschwind, der nach außen hin das neue Produkt vertritt, ganz besondere Möglichkeiten im Verkauf an die Hand. „Das Spezielle für mich ist: Dass ich dem Kunden einerseits ein wettbewerbsfähiges Baureihensystem anbieten kann, das andererseits frei skalierbar und für diverse Sonderanforderungen offen ist“, schwärmt der erfahrene Wasserkraftprofi aus dem Allgäu. Natürlich

Foto: Energiedienst

• Regelarbeitsvermögen: 100.000 kWh

Am Standort des KW Weilbach ersetzt die neue EFG-Kaplan-Schachtturbine eine bislang schlecht laufende Rohrturbine. Sie stellt die bislang zweite Referenzanlage für den neuartigen Turbinentyp dar.

wissen die Ingenieure von EFG auch genau, dass sie mit Rolf Gschwind einen Vertriebsprofi reinsten Wassers an Bord haben, der in seiner Laufbahn bereits rund 400 Turbinen an den Mann oder die Frau gebracht hat. „Für uns ist die Partnerschaft mit Rolf Gschwind ideal. Er ist ja auch in allen technischen Belangen beschlagen, sodass wir ihm nicht erklären müssen, was er am Markt verkaufen kann. In der Praxis sieht es eher so aus, dass er dem Kunden eine Lösung für ein etwaiges Problem anbietet – und wir am Ende nur schauen, ob das technisch so zu lösen ist. Besser kann ich es mir nicht vorstellen“, freut sich Werner Goldberger. Er verweist darauf, dass die neue Kaplan-Schachtturbine keineswegs etwa als Prototyp betrachtet werden kann, da es sich vielmehr um eine marktreife Maschineneinheit handle. Und die soll schon in naher Zukunft weiter für Furore am Kleinwasserkraftmarkt sorgen. Mittlerweile sind bereits neun Maschinen für Märkte in vier Ländern produziert, drei werden aktuell in den Herbstmonaten installiert und die nächsten sollen schon sehr bald folgen. Die Vorzeichen dafür stehen jedenfalls sehr gut.

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In der Leitstelle von EWA-energieUri in Altdorf laufen alle Fäden zusammen. Der Urner Energiedienstleister managt in dieser zentralen Drehscheibe unter anderem die Steuerung der Stromproduktion und Strombewirtschaftung des Kantons Uri. So gut wie alle Prozesse sind heute digitalisiert.

ENERGIEWIRTSCHAFT 4.0 Wie für viele andere Branchen gilt heute für die moderne Energie- und Stromwirtschaft: Die Digitalisierung durchdringt, modifiziert und revolutioniert so gut wie alle Bereiche. Dies bringt sowohl Herausforderungen als auch Chancen für die Energiedienstleister unserer Zeit. Die sich bietenden Möglichkeiten zu nutzen und die digitale Transformation im Sinne ihrer Kunden zu managen, verfolgt der Urner Energiedienstleister EWA-energieUri seit Jahren konsequent und mit Erfolg. In der modernen hauseigenen Leitstelle können zahlreiche Dienstleistungen sowohl für die eigenen Kraftwerke, Partnerwerke aber auch für Kraftwerke von Dritten erbracht werden. Von der konsequenten Digitalisierungsstrategie von EWA-energieUri profitieren auch die Endkunden: Dank den Smart Meter gibt es für die Kundinnen und Kunden ganz neue Möglichkeiten.

ahlen, Kurven, Trends und Statistiken: Man könnte sich auch in der Leitzentrale eines Flughafentowers wähnen, wenn man die Leitstelle von EWA-energieUri in Altdorf betritt und die Bildschirmwände betrachtet. Doch hier wird die Strombewirtschaftung des Kantons Uri abgewickelt – das ganze Jahr, 24 Stunden lang an sieben Tage die Woche. Die Leitstelle ist das Herz des Strommanagements, jene Stelle, an der alle Fäden zusammenlaufen und die gesamte Steuerung durchgeführt wird. Den Transformationsprozess in Sachen Digitalisierung hat EWA-energieUri schon vor einigen Jahren initiiert und

über die Jahre kontinuierlich weiterverfolgt. „Wir betreiben umfassend digitalisierte Stromproduktion 4.0“, erklärt Werner Jauch, Vorsitzender der Geschäftsleitung von EWA-energieUri. Er verweist darauf, dass dies ein laufender Prozess sei und man permanent bestrebt sei, die aktuellsten Trends in der Energiewirtschaft aufzunehmen. Zurzeit betreut der Energiedienstleister 23 Kraftwerke mit über 36 Maschinensätzen. „Das umfasst nicht nur unsere eigenen Kraftwerke, sondern auch Kraftwerke und Netzanlagen von Dritten. Auch die Energie- und Kraftwerksbewirtschaftung erfolgt via Leitstel-

le von Altdorf aus, ebenso das Bilanzgruppenmanagement, der Intraday-Handel, die Er stellung von Energiebedarfsprognosen, die Direktvermarktung und die Systemdienstleistungen für die Swissgrid. Die Digitalisierung macht Fernsteuerung und -überwachung möglich, als wären wir direkt vor Ort. Auf diese Weise entstehen auch neue Geschäftsfelder, indem wir etwa Überwachung, Betrieb und Instandhaltung von Kraftwerksanlagen von Dritten übernehmen“, erläutert Remo Burgener, Leiter Energie und Mitglied der Geschäftsleitung bei EWA-EnergieUri das Leistungsportfolio der Leitstelle.

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Technik

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Reto Matter und Daniel Ackermann besprechen die Bedarfs- und Produktionsprognosen. Die Fachleute vom Bereich Energiewirtschaft übernehmen die Fernsteuerung und Fernüberwachung der Kraftwerke.

Produktions- und Bedarfsprognose, also die Kalkulation, wie viel Strom produziert und wie viel im eigenen Netz benötigt wird. „Bei den Produktionsberechnungen nutzen wir die Daten der Wettervorhersage. Bei den Bedarfsprognosen können wir zusätzlich auf Erfahrungswerte aus den Vorjahren zurückgreifen. Außerdem läuft auch die langfristige Planung über uns. Wir sichern im Voraus den Strombedarf und die Stromproduktion am Großhandelsmarkt ab“, sagt Remo Burgener. Zum weiteren Aufgabengebiet der Dispatcher zählen neben der Bedarfs- und Produktionsplanung auch das DemandSide-Management (DSM), auch Lastmanagement genannt, sowie noch diverse Überwachungsdienstleistungen – neben Kraftwerken werden von Altdorf aus auch Industrieanlagen und die Wasserversorgungsanlagen überwacht –, die Optimierung und Bewirtschaftung der Kraftwerks- und Netzanlagen, die Pikettdienstkoordinati-

on, Kraftwerkseinsatzpläne sowie die Entgegenahme von Störungsmeldungen. Für ein erfolgreiches Management braucht es nicht nur die digitalen Daten als Basis der Entscheidungen, sondern auch immer noch viel menschliches Know-how und einschlägige Erfahrung. Schließlich befindet sich der Energiemarkt in ständiger Entwicklung, der ein moderner Energieversorger heute Rechnung tragen muss. „Die Handelsprodukte werden zusehends komplexer und vielfältiger. Als erfahrener Energiedienstleister müssen wir © zek

PRODUKTIONS- UND BEDARFSPROGNOSE Spricht man über das Herz der Urner Energieversorgung, so sind die eigenen Kraftwerke des Urner Energiedienstleisters gemeint. Gemeinsam mit Partnern hat EWA-energieUri in den letzten 12 Jahren 134 Millionen Schweizer Franken in den Ausbau der Wasserkraft investiert. Daraus hervorgegangen sind 12 Kraftwerke, die heute 117 Gigawattstunden erneuerbare Energie liefern. „Mittels Investitionen in die eigenen Ressourcen ist es uns gelungen, einerseits die Versorgungssicherheit im Kanton Uri zu stärken und andererseits den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Im Vergleich zu einem Kohlekraftwerk erspart die Urner Wasserkraft im Jahr rund 400.000 Tonnen CO2 verglichen mit Kohlestrom“, argumentiert Werner Jauch. Um den gesamten Kraftwerkspark, in dem mittlerweile auch Photovoltaikanlagen eine wichtige Rolle spielen, optimal einzusetzen, arbeiten die Dispatcher von EWA-energieUri, speziell geschulte Fachleute, in der Leitzentrale rund um die Uhr an 365 Tagen. In ihren Aufgabenbereich fällt unter anderem die tägliche

Dienstleistungen Energiewirtschaft: ~~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~~

Energiebeschaffung Energiebewirtschaftung und Portfoliomanagement Direktvermarktung Zertifikatehandel Energieverrechnung und Energielogistik Anlagen- und Objektfernüberwachung

Maschinen von Kraftwerken, wie hier im Bild beim Kraftwerk Palanggenbach, werden in der Leitstelle in Altdorf rund um die Uhr überwacht.

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Technik

EWA-energieUri ist schweizweit führend bei der Digitalisierung der Messinfrastruktur.

uns auskennen und das tun wir auch. Daher bieten wir unseren Kunden umfassende Dienstleistungen rund um die Energiebewirtschaftung und Portfoliomanagement an“, sagt Werner Jauch. VERTEILNETZ AUF EINEN BLICK So kompliziert die Technik im Hintergrund der Leitstelle auch sein mag: Die digitale Transformation hat viele Dinge anwenderseitig vereinfacht. So genügt etwa ein Mausklick - und auf den Monitorwänden erscheint das gesamte Verteilnetz von EWA-energieUri. „Wir haben das gesamte Netz inklusive aller Anschlüsse bis zu den Gebäuden in unserem Netz-Informationssystem (NIS) erfasst“, erklärt Christian Gisler, Leiter Netz und Mitglied der Geschäftsleitung bei EWA-energieUri, und ergänzt: „Außerdem gibt es dazu eine eigene App. Gerade für unsere Monteure stellt diese eine enorme Erleichterung dar. Sie müssen nicht mehr zig Pläne mit sich herumtragen, sondern finden

sämtliche Informationen auf ihrem Smartphone. Auch unseren Kunden stehen spezifische Informationen auf Anfrage offen.“ EXAKTES BILD DES VERBRAUCHS Ein weiterer wichtiger Entwicklungsschritt ist mit der Digitalisierung der Messinfrastruktur derzeit in vollem Gang. Die Messung des Stromverbrauchs in der Schweiz muss gemäß Energiestrategie des Bundes bis 2027 digitalisiert werden, indem die bestehenden Zähler durch „intelligente“ Varianten – also Smart Meter – ausgetauscht werden. EWA-energieUri ist mit einem Roll-out von umgerechnet bereits 75 Prozent dabei schweizweit führend. Sämtliche Verbrauchsdaten werden dabei durch die neuen Smart Meter an die SmartMetering Systemplattform Uri übermittelt. Auch dieser Digitalisierungsschritt bringt zahlreiche Vorteile für die Kunden mit sich, wie CEO Werner Jauch näher ausführt: „Das manuelle Zählerablesen zweimal jährlich entfällt, und die Mes-

sung erfolgt nun in 15 Minuten-Intervallen. Das ergibt ein genaueres Bild des Verbrauchs und bildet somit die Basis für Einsparmöglichkeiten. Dank unserem energieUri-Kunden portal und der energieUri-App haben die Kunden ihren Verbrauch so jederzeit im Blick. Neben vielen weiteren Servicedienstleistungen können wir mit der App unsere Kunden auch bei Stromausfällen oder geplanten Abschaltungen zeitnah und überall informieren.“ ERFAHRUNG AUS FAST 130 JAHREN Seit Jahren gelingt es dem Urner Energiedienstleister die digitale Transformation weiter voranzutreiben und aktiv die Entwicklungen der Digitalisierungswelle zu nutzen – für sich und vor allem für seine Kunden. Seit 1895 versorgt EWA-energieUri seine Abnehmer zuverlässig mit Strom. Innovationswille und Pioniergeist zeichnete von jeher die Firmenphilosophie des Unternehmens aus. Das hat sich bis zum heutigen Tag nicht verändert.

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Fachmagazin für Wasserkraft

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