GEWACHSENES KRAFTWERKSPROJEKT ERFREUT TIROLER

HYDRO
Foto: WKW Jerzens
Die Wasserfassung wurde mit einer
Schlauchwehr ausgerüstet. Über einen
Seiteneinzug werden bis zu max. 4 m3/s
gefasst und über den Entsander geleitet.
GEWACHSENES KRAFTWERKSPROJEKT
ERFREUT TIROLER ÖKOSTROMPRODUZENTEN
Ende September fand die feierliche Eröffnung für das neue Kleinwasserkraftwerk Jerzens im Tiroler Pitztal statt. Für die Betreiber der lang ersehnte Abschluss eines Projektes, das bereits vor rund sieben Jahren seinen Ausgang genommen hatte.
Ursprünglich von Gerd Wechselberger, einem lokalen Privatunternehmer, als sehr dezentes Kleinkraftwerk geplant, nahm das
Bauvorhaben über die Jahre immer größere Ausmaße an. Am Ende sollte die Erzeugungskapazität gegenüber dem Ausgangsprojekt mehr als eine Verdoppelung erreichen. Mit den beiden modernen Maschinensätzen, bestehend aus zwei Francis-SpiralTurbinen aus dem Hause Geppert mit zwei direkt gekoppelten Synchrongeneratoren vom Fabrikat Hitzinger – ist es heute in
der Lage, jährlich rund 17 GWh sauberen Strom zu erzeugen. Damit können sämtliche Haushalte im Pitztal versorgt werden.
D
er Initialfunke für das Kraftwerk
Jerzens nimmt sich erstaunlich bescheiden aus: Der Pitztaler Tüftler
Gerd Wechselberger hatte sich mit der Idee
beschäftigt, den Brunnen hinter seinem Haus
zur Energiegewinnung zu nutzen. 40 Watt
Leistung – mehr waren nicht geplant. Doch
die Umsetzung stellte sich schnell als wenig effizient und unrentabel heraus. Das war 2007.
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Oktober 2015
Doch der Mann aus Jerzens ließ sich nicht
entmutigen und suchte nach anderen Möglichkeiten. Nachdem er ergebnislos einige
kleinere Bachläufe im Tal untersucht hatte,
kam ihm die Pitze in den Sinn, die als namensgebendes Gewässer das Pitztal durchfließt. Allerdings schien zu Anfang auch dieses
Vorhaben zum Scheitern verurteilt. Von einigen Seiten kam ihm zu Ohren, dass der Bach
nicht mehr hydroelektrisch nutzbar wäre. Der
Grund: Seit 1964 wird die Pitze in ihrem
Oberlauf gefasst und zum Gepatsch-Speichersee im Kaunertal geleitet. Das trifft auch
auf das Wasser des Taschachbachs, dem größten Zubringer der Pitze, zu. Überdies wird die
Pitze im Bereich von Wenns ein weiteres Mal
gefasst, um von hier aus dem TIWAGKraftwerk Imst zugeführt zu werden. Mit dem
HYDRO
GEFÄLLSTUFE VERDOPPELT
Den neuen Plänen zufolge wurde das Krafthaus weiter talauswärts verlegt, während die
Wasserfassung weiter nach oben „wanderte“.
Die genutzte Gefällstufe wurde damit verdoppelt, die Ausbauwassermenge blieb gleich.
„Technisch gesehen brachte die Erweiterung
einige, wenige Änderungen mit sich. Zum
Beispiel wurde nun anstelle des ursprünglich
geplanten Tirolerwehrs eine SchlauchwehrDas imposante
neue Krafthaus
an der Pitze.
Foto: WKW Jerzens
EIN PROJEKT DAS WÄCHST
Gerd Wechselberger war noch nicht bereit
aufzugeben. Und nachdem von Behördenseite
keine grundsätzlich ablehnenden Botschaften
zu vernehmen waren, beschloss er gemeinsam
mit einem Partner, dem Unternehmer Ing.
Horst Androschin, ein Kleinwasserkraftprojekt an der Pitze auf Schiene zu bringen. Zu
diesem Zweck beauftragten die beiden das
Planungsbüro alpECON OEG aus Imst, das
in der Folge bereits im Jänner 2011 ein naturschutz- und wasserrechtlich bewilligtes Projekt erwirkt hatte. „Als das Projekt fertig war,
hat man noch einmal innegehalten. Mit weiterführenden Überlegungen kamen Erweiterungspläne hinzu – und das Projekt wuchs“,
erinnert sich alpECON Geschäftsführer Ing.
Werner Klinger, der das Einreichprojekt mit
seinem Büro von Anfang bis Ende federführend begleitet hat. Mit der Weiterentwicklung
des Kraftwerksprojektes wurden auch die Projektpartner mehr. Den beiden Privatunternehmern schlossen sich die Gemeinde Jerzens
und die Stadtwerke Imst an. Letztere halten
heute je 24 Prozent, während die restlichen 52
Prozent der Betreibergesellschaft auf die beiden Initiatoren aufgeteilt sind.
Die beiden Francis-Spiralturbinen aus dem
Hause Geppert sind in einem Größenverhältnis
von 1/3 zu 2/3 konzipiert. Sie treiben jeweils
einen wassergekühlten Synchrongenerator von
Hitzinger an. Ein hochwertiges Maschinengespann.
Anlage mit Seiteneinzug vorgesehen und wurde hier auf den Spezialisten für Schlauchwehranlagen, das Büro ZT Fritsch GmbH,
zurückgegriffen. Von der ökologischen Seite
gesehen zog das Änderungsprojekt keine großen Anpassungen nach sich“, erklärt Klinger.
Das Neuprojekt wurde schließlich offiziell als
Änderungsprojekt bei den Behörden eingereicht, verhandelt und genehmigt.
ZWEI PLANER – EIN ZIEL
In Anbetracht der Größe und Komplexität des
Projektes holte sich alpECON einen Partner
für die Einreichplanung an Bord, der viel
Know-how und Erfahrung im Wasserkraftsektor einbrachte: die ZT-Fritsch GmbH
aus Steyr. Werner Klinger beschreibt die
Arbeitsteilung der beiden Planungspartner:
„Das Büro Fritsch hat in der Einreichung die
Wasserfassung geplant und trat dann, als es
natürlich auch um die Frage der Mannstärke
Foto: zek
verbleibenden Wasser in der Pitze – so das
gängige Vorurteil – wäre kein Kraftwerk mehr
möglich. Oder vielleicht doch?
ging, in der Ausführungsphase federführend
als Generalplaner auf. Zudem verfügt das
Büro Fritsch über eine Statik-Abteilung und
konnte auch die gesamte Bauaufsicht abwickeln. Unser Büro hat dem Büro Fritsch
dann als Subunternehmer zugearbeitet.“ Als
hervorragende Ergänzung konnte die alpECON dabei eine ihrer größten Stärken ausspielen – die Behördenverfahren, in denen
man auf eine große Erfahrung verweisen
kann. Die Zusammenarbeit trug Früchte. Die
ZT-Fritsch GmbH gilt zurzeit nicht umsonst
als eines der innovativsten Wasserbau-Ingenieurbüros im Lande.
Mit einem sehr guten Gespür für hydraulische
Konturen und Funktionalität hat die ZTFritsch GmbH die topografischen Gegebenheiten in der Gestaltung der Fassung und des
Krafthauses optimal genutzt und eine hocheffiziente Anlage geschaffen, die sich zudem
harmonisch ins Landschaftsbild einfügt.
HOCHWÄSSER ÄNDERN PLÄNE
Im Frühling letzten Jahres wurde es ernst. Die
ersten Baumaschinen rückten an, die Umsetzungsphase begann. Die Bauarbeiten wurden
dabei auf zwei Lose aufgeteilt. Während AT
Thurner Bau für Wasserfassung und Krafthaus verantwortlich zeichnete, war die Baufirma Fiegl mit der Verlegung der Rohrleitung
betraut. Beide Baulose sollten im weiteren
Bauverlauf mit Tücken und so manchem
Stolperstein aufwarten.
„Ursprünglich war die Errichtung des Entsanderbauwerkes orographisch rechts, im Schutze
des Fangedammes, geplant. Die Pitze sollte
möglichst lange in ihrem angestammten Bachbett verlaufen. In der Niederwasserzeit sollten
dann Schlauchwehr und die Organismenaufstiegshilfe (FAH) unter Ableitung der Pitze
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Heikle Rohrkrümmung um ein
denkmalgeschütztes Objekt.
Das erste von insgesamt 426 Gussrohren
Foto: alpECON
Foto: WKW Jerzens
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Verlegung der SaintGobain Gussrohre DN1400
durch den Entsander errichtet werden“, erklärt DI Thomas Huber,
Direktor der Stadtwerke Imst. Aber es sollte anders kommen. „Wir hatten an der rechten Seite einen Fangedamm errichtet und die Aushubswände bereits mit Spritzbeton gesichert. Leider hatten wir dann am 31.
Juli ein kleineres und am 13. August ein größeres Hochwasser zu bewältigen. Ist beim ersten Mal nur die Baugrube geflutet und verlandet worden, was recht rasch behoben werden konnte, so war es beim 2. Ereignis
umso schlimmer. Der Fangedamm war so massiv beschädigt, dass er
nicht wiederherstellbar war. Das Vertauschen der Bauphasen, Beginnen
mit der Errichtung der FAH, zeigte sich als einzig sinnvoller Ausweg.
Aber auch das war mit Schwierigkeiten verbunden, da wir hier an die
Landestraße angrenzten. Um diese vor Setzungen zu schützen, mussten
massive Sicherungs- und Unterfangungsarbeiten durchgeführt werden.
Mit Fertigstellung der FAH und Wehranlage konnte die Ableitung der
Pitze über diese Bauwerksteile erfolgen und das Entsandungsbauwerk
umgesetzt werden.“
Die Hochwässer hatten nicht nur die Bauplanung auf den Kopf gestellt.
Darüber hinaus war auch eine Bauzeitverzögerung von rund einem
Monat die Folge. Schließlich waren Umplanungen erforderlich, für
einen kurzen Zeitraum stand die Baustelle an der Wasserfassung still.
„Die entstandenen Schäden konnten wir zum allergrößten Teil über
unsere Versicherung geltend machen. Dass die so schnell geholfen hat,
muss man positiv vermerken. Generell glaube ich, dass es für jeden
angehenden Bauherrn wichtig ist, sich eingehend über mögliche
Risiken bereits im Vorfeld Gedanken zu machen. Dann erlebt man im
Ernstfall keine böse Überraschung“, gibt Thomas Huber zu denken.
Foto: WKW Jerzens
Das Sommer-Hochwasser
bedeutete einen Zeitverlust
von einem Monat im Bauplan.
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TRIEBWASSER FLIESST AUCH AUFWÄRTS
Generell entpuppte sich die Verlegung der Druckrohrleitung als echte
Herausforderung. Zum einen verläuft die rund 3.400 m lange Druckrohrleitung durch teils schwieriges Gelände. Zum anderen ließ es sich
nicht vermeiden, sie über einen Tiefpunkt zu einem Hochpunkt zu führen. Dies bedeutet, dass eine maximale Triebwassermenge von 4 m3/s
auf ihrem Weg zum Maschinenhaus eine Steigung hin zum Hochpunkt
überwinden muss, der 12 m tiefer als das Fassungsbauwerk liegt. In
Hinblick auf die damit verbundene Gefahr des Lufteinschlusses bzw.
Lufteinzugs bei Druckschwankungen waren spezielle Maßnahmen
erforderlich.
„Wir haben den Druckstoß an der Universität Graz noch einmal
berechnen lassen. Nach diesen Ergebnissen wurden schließlich die beiden Lüftungsventile am Hochpunkt und am Beginn des eigentlichen
Kraftabstieges gesetzt, die ein hohes Maß an Sicherheit aufweisen. Auch
die Firma PAM, die für die Lieferung der Gussrohre verantwortlich war,
Foto: WKW Jerzens
DAS KONZEPT EINER „WINTERBAUSTELLE“
Gerade was die Verlegung der Druckrohrleitung sowie den Bau des
Krafthauses anbelangte, wollte man kritische Bauabschnitte in die Wintermonate verlegen. Projektinitiator Gerd Wechselberger erklärt, dass
dahinter gleich mehrere Gründe steckten: „Zum einen ist im Winter
Niederwasserzeit, zum anderen ist zumeist auch die Standfestigkeit in
der kalten Jahreszeit besser, was sich gerade bei Böschungssicherungen
bemerkbar gemacht hat. Der wohl wesentlichste Punkt war aber, dass
die Bauwirtschaft in alpinen Tourismusregionen wie dem Pitztal auch
daran interessiert ist, im Winter Arbeit zu haben. Und gerade im
Bereich des Krafthauses störten die Bauaktivitäten den Tourismus ja in
keiner Weise.“ Zudem hatten sich die Verantwortlichen viele Gedanken
darüber gemacht, wie man das Projekt am ökologisch verträglichsten
realisiert. „Wir haben aus diesem Grund auch beim Bau der
Druckrohrleitungen darauf geachtet, dass wir mehr als zwei Drittel der
Trassenlänge im bestehenden Wegenetz verlegen. Dabei haben wir
durchaus auch Umwege in Kauf genommen, um die Naturlandschaft
nicht mehr als nötig zu belasten“, sagt Gerd Wechselberger.
Das Hochwasser im August 2014 beschädigte
den bereits errichteten Fangedamm
an der Wasserfassung.
Fotos: WKW Jerzens
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Das Hosenrohr wird behutsam
verhoben und montiert.
Winterbaustelle Wasserfassung
Hanganschnitt mit massiver Sicherung
unmittelbar vor dem Krafthaus.
hat einen Spezialisten beigezogen, der sich ebenfalls des Themas angenommen hat. Eine weitere wichtige Maßnahme war natürlich, dass der
beauftragte Turbinenlieferant, die Fa. Geppert, auf Basis dieser Berechnungen die entsprechenden Schwungmassen an den beiden Turbinen
ausgelegt hat“, so Werner Klinger vom Büro alpECON.
MINUTIÖSE LOGISTIK DER ROHRLIEFERUNG
In der Frage des Druckstoßes kommt natürlich auch dem eingesetzten
Rohrmaterial eine gewisse Rolle zu. Für die Verantwortlichen kam
daher nichts anderes als duktiler Guss in Frage. Die Wahl fiel auf SaintGobain-Rohre von PAM Österreich, die ihren Sitz in Innsbruck hat.
Die Hochdruckrohre von Saint-Gobain PAM sind optimal angepasst an
die extrem schwierigen Installations- und Nutzungsbedingungen in
Gebirgsregionen. Sie sind außen mit einer Zinkisolierung versehen
und innen mit einer Zementmörtelschicht ausgeführt. Dank ihrer
Materialeigenschaften können sie zuverlässig in felsigen Gebieten und
stark abschüssigem Gelände installiert werden. Die hohe Zuverlässigkeit ihrer Dichtungen und Befestigungen sorgt für entsprechende
Langlebigkeit bei sehr hohem Druck. „Wir haben eine minutiös gestaffelte Logistik eingeführt, die sowohl die Geländevorgaben - wenig Platz,
hohe Abschüssigkeit - als auch zeitliche Vorgaben berücksichtigten. So
konnten wir die Aufnahme der Lieferung der 3.400 Linearmeter
DN1400 Rohre ab Anfang Juli 2014 zusichern“, so Albert Möltner,
Generaldirektor von Saint-Gobain Gussrohrvertrieb, Österreich.
„Mit Guss haben wir sicher die richtige Materialwahl getroffen“, sagt
Gerd Wechselberger und ergänzt: „Auch wenn das Handling nicht ganz
einfach war. Wir hatten Stücklängen von 8 m mit einem Gewicht von
5,5 Tonnen, was bei cm-genauer Verlegung einiges an Kraftaufwand
und enormes Fingerspitzengefühl erforderte. “
RÜCKANKERUNG FÜR ROHRLEITUNG VONNÖTEN
Eine saubere Verlegung ist die Voraussetzung dafür, dass man die Rohre
in der Muffenverbindung bis zu 3 Grad abwinkeln kann. Das bedeutet,
dass man damit Richtungsänderungen ohne Formstücke vornehmen
kann. Kein unwesentlicher Faktor bei einer Rohrleitung von 3,4 km
Länge. Schließlich stellen Sonderformstücke immer einen erhöhten
Kostenaufwand dar.
Als Herausforderung entpuppte sich der letzte Trassenabschnitt, der
steile Einmündungsbereich hin zum Krafthaus. Klinger: „In diesem
Bereich war ein massiver Geländeeinschnitt vonnöten. Die Verhältnisse
waren heikel, sodass in den kritischen Phasen ein Geologe beigezogen
wurde. Die Rückwand wurde im oberen Abschnitt mit bis zu 7 m tiefen Ankern und Spritzbeton gesichert. Unterhalb war massiver Fels
anstehend, welcher zwar aufwändigst zu entfernen, aber hinsichtlich
Standfestigkeit und Einleitung von Kräften wiederum von Vorteil ist.“
„Am Übergang von der flachen Böschung zur Steilböschung beim
Krafthaus ergibt sich ein nach außen gerichteter Bogen in der Druckrohrleitung. Bei der Durchströmung mit 4 m3/s - das bedeutet, dass
rund 5.200m3 Wasser mit bis zu 2,6 Meter pro Sekunde in der
Rohrleitung in Bewegung sind - ergeben sich in diesem Punkt massive
Schubkräfte, welche durch verankerte Schwerlastfundamente abgearbeitet werden müssen. Man muss sich die Belastung auf Rohrleitung
und Rohrbögen vorstellen, wenn 5200 Tonnen Wasser bei einer
Abschaltung der Turbinen von den Absperrklappen auf null gebremst
werden“, ergänzt Thomas Huber.
Zu sehen ist von den umfangreichen Arbeiten am Krafthaushang allerdings nicht mehr viel, die Rekultivierungen und Begrünungen haben
die Spuren dieses Geländeeingriffs bereits fast zur Gänze getilgt.
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Foto: WKW Jerzens
Ein Blick auf den unteren Teil
der Rohrtrasse aus der
Vogelperspektive
Foto: WKW Jerzens
Foto: Stadtwerke Feldkirch
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Die Wasserfassung im Weiler
Ritzenried in der Gemeinde
Jerzens mit der Fischtreppe.
HEIKLE DRUCKPRÜFUNG
Im April dieses Jahres konnte Fiegl Bau den Abschluss der Rohrverlegung vermelden. Wenig später folgte die Druckprüfung. Diese hatte
bei den verantwortlichen Planern im Vorfeld für etwas Nervosität
gesorgt, da die Prüfung umfangreiche sicherheitstechnische Überlegungen voraussetzte. „Bedingt durch die Dimension der Leitung, den
Druck und vor allem den Verlauf, der zum Teil oberhalb einer Straße
und einmal auch oberhalb einer Siedlung führt, war bei einem Bruch
ein Gefährdungspotenzial gegeben. Zum Glück und natürlich dank der
guten Arbeit der Verlegemannschaft hat alles perfekt geklappt“, erzählt
Werner Klinger. Mitte Mai dieses Jahres war mit dem Abschluss der
Druckprüfung der Kraftabstieg fertiggestellt.
SCHLAUCHWEHR BEHAUPTET SICH
Die zweite große bauliche Herausforderung betraf die Wasserfassung.
Diese wurde vom Büro ZT-Fritsch GmbH geplant, das seine große Erfahrung bei der Errichtung einer Schlauchwehr-Anlage im alpinen Raum
einbringen konnte.
Konkret wurde ein Schlauchwehr mit einer Länge von 12,00 m installiert, die im gefüllten Zustand eine Höhe von 1,70 m erreicht. Vor allem
in Hinblick auf das Geschiebemanagement an der Pitze stellt die
Hydroconstruct-Schlauchwehr eine nahezu ideale Lösung dar. Hinzu
kommt, dass die einfache Regulierbarkeit den Gegebenheiten im
Pitztal entgegenkommt. Gerd Wechselberger: „Im Pitztal ist praktisch
noch keine Ringleitung vorhanden. Fällt der Strom im vorderen Pitztal
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aus, dann muss gewährleistet sein, dass das Schlauchwehr auch ohne
Strom funktioniert. Das ist eben ein großer Vorteil dieses Systems.“
Der Oberwasserspiegel wird über ein Wechselspiel von Füllpumpe
und Entleerpumpe automatisch geregelt. Als Sicherheit verfügt das
Schlauchwehr über eine mechanische Einrichtung: Im Entleerungsschacht befindet sich ein leeres Gefäß, das sich ab einem gewissen
Überstau im Pumpenschacht zu füllen beginnt. Allein durch die
Schwerkraft öffnet das schwerer werdende Gefäß die Entleerungsklappe.
Die klassische Wasserfassung mit Seiteneinlauf hat sich durch die
Schlauchwehrtechnik auch in hochalpinen, stark geschiebeführenden
Flussläufen durchgesetzt, wobei hier die Hydroconstruct GesmbH aus
Steyr in Oberösterreich, mit der Technologie des wassergefüllten
Wehres und nunmehr bereits 8 in Betrieb befindlichen Anlagen in
Tirol eine Vorreiterrolle übernommen hat.
STAHLWASSERBAU – SOLIDE REALISIERT
Großer Wert wurde von den Bauherrn auch auf die stahlwasserbauliche
Ausrüstung gelegt. Im Bewusstsein, dass es sich um ein Langzeitprojekt
handelt, haben sich die Verantwortlichen für robuste langlebige und
zugleich innovative Lösungen entschieden. Der Auftrag ging an den
Salzburger Stahlbau- und Stahlwasserbau-Spezialisten GMT mit Sitz in
Kuchl. GMT steuerte diverse Schützen mit zugehörigen Antrieben, den
Grob- sowie den Feinrechen und die Teleskop-Rechenreinigungsmaschine bei. Letztere zeichnen sich durch eine geräuscharme und
Mit seinen beiden ungleich dimensionierten Maschinensätzen bringt
es das neue Kraftwerk Jerzens auf
eine Engpassleistung von 4,14 MW.
Foto: WKW Jerzens
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Foto: zek
Inbetriebsetzung
von Generator 1
umweltfreundliche Arbeitsweise aus. Die
Stahlwasserbau-Konstruktionen von GMT
haben sich den Ruf erworben, Vorteile durch
kostengünstige Wartung und geringen Verschleiß zu bieten. „Auch die Termintreue der
Firma GMT hat uns überzeugt. So konnte
jedes Rädchen optimal ineinander greifen“,
meint Werner Klinger.
Wesentlicher Bestandteil der Wasserfassung ist
der großzügig ausgeführte DoppelkammerEntsander mit einer Gesamtlänge von 25 m
und einer Breite von 8,2 m. Er wurde so ausgeführt, dass eine Kammer die komplette
Triebwassermenge aufnehmen – und somit
auch während eines Spülvorgangs der Kraftwerksbetrieb aufrecht bleiben kann.
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GENERATOR 1
Typ: Drehstrom-Synchrongenerator
Fabrikat: Hitzinger
Nenndrehzahl: 1.000 Upm
Nennscheinleistung: 2.000 kVA
Nennspannung: 6300 V
Nennstrom: 183 A
cos phi: 0,85
Lager: Gleitlager
Kühlung: wassergekühlt
Gewicht: 11,425 to
TURBINEN IN 2/3 ZU 1/3 ANORDNUNG
Was die elektromaschinelle Ausrüstung des
Kraftwerks anbelangt, so gingen die Überlegungen zu Beginn noch auseinander. Hatte
man ursprünglich die Kombination von einer
größeren Francis- mit einer kleineren PeltonTurbine im Sinn, so fiel letztlich die Wahl auf
zwei Francis-Turbinen. Aufgrund des jahreszeitlich bedingten stark schwankenden Wasserdargebots in der Pitze bot sich die klassische „Ein-Drittel-zu-zwei-Drittel-Aufteilung“
an – dementsprechend die Auslegung der beiden Maschinen.
„Im Sommer schwillt die Pitze durch die
Schnee- Gletscherschmelze zu einem tosenden Gebirgsbach an. Daher ist die Wasser-
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GENERATOR 2
Typ: Drehstrom-Synchrongenerator
Fabrikat: Hitzinger
Nenndrehzahl: 750 Upm
Nennscheinleistung: 3.800 kVA
Nennspannung: 6300 V
Nennstrom: 348 A
cos phi: 0,85
Lager: Gleitlager
Kühlung: wassergekühlt
Gewicht: 18,2 to
führung selbst in niederschlagsarmen Jahren
in den Sommermonaten am höchsten. Bereits
im Spätherbst kann es zu einer Vereisung der
Wasserläufe bis hin zur Grundeisbildung
kommen. Das Minimum der Wasserführung
ist üblicher Weise in den Monaten Februar
oder März gegeben. Wir rechnen damit, dass
es manchmal auch zu Stillstandstagen in den
Niederwasserphasen kommen kann“, so der
Imster Planer.
SCHUTZ GEGEN GLETSCHERSCHLIFF
Im Zuge der Ausschreibungen der elektromaschinellen Einrichtung konnte sich die Firma
Geppert, das Traditionsunternehmen aus Hall
i. Tirol, durchsetzen. Geliefert und montiert
Ing. Werner Klinger von alpECON
und Bauleiter der ZT Fritsch GmbH,
Ing. Hubert Feuerhuber an der Fassung
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Foto: WKW Jerzens
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Die gesamte Steuerung und Automation
wurde von den Spezialisten von Schubert
Elektronanlagen realisiert.
Jerzens Bgm. Karl Raich, Ing. Horst Androschin,
DI Thomas Huber (Direktor Stadtwerke Imst),
Projektinitiator Gerd Wechselberger und der
Imster Vize-Bgm. Stefan Krismer (v.l.) bei der
Erstinbetriebsetzung der Maschinen.
Ein Blick ins neue Maschinenhaus mit den
beiden ungleich großen Maschinensätzen.
ausgelegt ist, beträgt die Ausbauleistung der
größeren Turbine 2 immerhin 3.357 kW. Die
Engpasseistung wird mit 4,14 MW angegeben.
HOHE VERFÜGBARKEIT DURCH
HOHE GENERATOREN-QUALITÄT
Höchste Verfügbarkeit garantieren auch die
gewählten Generatoren. Die Verantwortlichen setzten dabei auf die Qualität der Firma
Hitzinger, dem bekannten Traditionshersteller aus Linz. Während Maschine 1 auf eine
Nennscheinleistung von 2.000 kVA ausgelegt
ist, beträgt jene des größeren Generators
immerhin 3.800 kVA. Damit stammt er aus
der Baureihe der „großen Generatoren“, die
Hitzinger seit einigen Jahren für die Wasserkraft entwickelt. Der Sprung von den kleineren Maschinen hin zu jenen zwischen 2 MVA
und 4 MVA stellte dabei durchaus eine Herausforderung für die Ingenieure des Branchenspezialisten dar. Schließlich steigen die
Anforderungen und Belastungen in diesen
Größenordnungen mit dem Gewicht nur in
den seltensten Fällen linear an. Parameter wie
Schwingungen, Drehzahlfestigkeit mussten
Foto: WKW Jerzens
wurden zwei horizontale Francis-Turbinen in
nahezu identischer Bauweise, die auf 1.400 l/s
bzw. auf 2.600 l/s ausgelegt sind. Was die
Turbinen dabei besonders auszeichnet, dass sie
in einer 2-Lageranordnung konzipiert wurden. Das bedeutet, dass das Francis-Laufrad
fliegend auf der Generatorwelle mittels
Ölpressverband montiert ist. Vorteile dieser
Verbindung sind die erhöhte Rundlaufgenauigkeit und die hervorragenden Montagefreundlichkeit. Die Abdichtung zwischen
Welle und Gehäuse erfolgt mittels berührungsloser Labyrinthdichtung.
Bei der Ausführung der Turbinen wurde
zudem dem hohen Feinstoffanteil in der Pitze,
die schließlich Gletscherschliff führt, Rechnung getragen. Um die Standzeit zu erhöhen,
wurden die hydraulischen Flächen von Laufrad, aber auch der Leitschaufeln mit Wolframcarbid beschichtet. Auch die Deckel und
Spaltflächen wurden mit dieser Schutzschicht
überzogen.
Die beiden Francis-Turbinen bestechen durch
hohe Wirkungsgrade. Dank eines hochmodernen Designs, das erst in den letzten Jahren
verfeinert und weiterentwickelt wurde, erreichen die Francis-Turbinen aus dem Hause
Geppert höchste Effizienz. Während die kleinere Turbine auf eine Leistung von 1.673 kW
modifiziert und diverse Lagerberechnungen
angestellt werden. Dabei bringen die Generatoren der großen Baureihe heute die selben
Qualitätsmerkmale mit, welche die kleineren
Wasserkraftgeneratoren bereits seit Generationen auszeichnen: Hohe Lebensdauer, Robustheit, Laufruhe und höchste Effizienz.
Die beiden Wellen im Kraftwerk Jerzens laufen auf Gleitlagern. Diese sind wassergekühlt
und über externe Ölkreisläufe geschmiert.
Das garantiert hohe Reserven im Hinblick auf
die Temperaturentwicklung unter Volllast.
GEMEINSAM MIT ANRAINERN
Ein wesentliches Anliegen für Gerd Wechselberger und seine Partner war es, die betroffene Bevölkerung, respektive die Anrainer
möglichst eng in das Projekt einzubeziehen.
„Bei den Grundstückskäufen und den
Dienstbarkeitsrechten ist man uns sehr entgegengekommen. Für uns war es daher auch
Ehrensache, die Anrainer bestmöglich zu
informieren und am Entstehungsprozess teilhaben zu lassen“, so der Projektinitiator.
„Für die Anrainer war es alles andere als einfach, für ein Jahr diese Baustelle vor der
Haustüre zu haben. Daher haben wir sie
regelmäßig informiert, sie zu exklusiven
Baustellenführungen eingeladen. Sie sollten
einfach wissen, was hier gebaut wird und
welche weiteren Schritte folgen.“ Das erklärte Ziel lautete, dass sich auch die heimische
Bevölkerung mit dem Kraftwerksprojekt
identifizieren sollte. Für die Projektverantwortlichen war dies letztlich ein wichtiger
Schlüssel zum Erfolg.
ÖKOLOGISCHES MUSTER-PROJEKT
Ein anderer lag in der möglichst hohen ökologischen Verträglichkeit der Projektumsetzung. Als markantes Beispiel steht dafür ein
„Findling“ in der Größe eines Kleinwagens,
der im Bereich der Wasserfassung in fast allen
Bauphasen im Weg war. Trotzdem wurde er
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Oktober 2015
nicht angerührt, nicht von seinem Platz verhoben. Er ist heute in das Gesamtensemble
Wasserfassung integriert - mit seiner ursprünglichen, standortspezifischen Vegetation. Der
äußerst schonende Umgang mit der Ressource
Natur konnte in produktiven Gesprächen mit
den Sachverständigen schon im Vorfeld verdeutlicht werden.
Auch im Betrieb wird die Umweltverträglichkeit groß geschrieben. Das Kraftwerk ist den
jüngsten Vorgaben der WRRL angepasst. „Für
jeden Monat gibt es einen unterschiedlichen
Mindestrestwassersockel, wodurch das natürliche Abflußverhalten nachgebildet wird.
Zudem dürfen maximal 50 % des ankommenden Wasser für die Energieerzeugung genutzt werden. Oberste Priorität beim Abfluss
des Restwassers hat die FAH welche konstant
mit 250 l/s beschickt werden muss. Um das
Ganze steuerungstechnisch richtig abbilden
zu können wurde bachaufwärts eine Radarpegelmesstelle installiert. Das Funktionieren
dieser Messung ist entscheidend für das Funktionieren des Restwassermanagements“, so
Thomas Huber.
PARTNER ZIEHEN AN EINEM STRANG
Gerade im Hinblick auf die wichtige Erfahrung in Bau und Betrieb von Kraftwerken war
die Einbeziehung der Stadtwerke Imst ein besonders wichtiger Schachzug der Projektinitiatoren. „Die Stadtwerke Imst haben uns zudem mit ihrem Know-how in verwaltungstechnischen und gesellschaftsrechtlichen Fragen überzeugt“, sagt Gerd Wechselberger. Den
Beweis seiner Kompetenz lieferte das Team
von DI Thomas Huber nicht zuletzt im Zuge
der erbrachten Eigenleistungen. So wurde et-
Foto: WKW Jerzens
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Jerzens Bgm. Karl Raich, LA Jakob Wolf,
der Imster Vize-Bgm. Stefan Krismer, Ing.
Horst Androschin und Gerd Wechselberger
(v. l.) drückten den Startknopf.
wa die Verlegung des 25 kV-Kabels über 4 km
bis nach Jerzens von den Stadtwerken Imst
übernommen, ebenso wie die Installation und
IBS der Mittelspannungsanlage. Auch die
Einbindung in die übergordnete Leittechnik
der Stadtwerke Imst wurde von den Imstern
selbst realisiert. Für die Betreuung des Kraftwerks im Betrieb ist Gerd Wechselberger verantwortlich, der in unmittelbarer Nähe zum
Kraftwerk zuhause ist, in zweiter Instanz dann
die Stadtwerke Imst.
STROM FÜR DAS PITZTAL
Einen Meilenstein erreichte das Projekt am 9.
Juni dieses Jahres, als die Maschinen erstmalig
Strom aus der Kraft der Pitze erzeugten. An
den ersten drei Tagen lieferte die Anlage gleich
300.000 kWh. Mittlerweile ist der
Probebetrieb abgeschlossen und das Kraftwerk in den Regelbetrieb überführt. Grund
genug, dass die Betreiber die Eröffnung der
Anlage am 27. September gebührlich feierten.
Für Stromversorger wie die Stadtwerke Imst
kommt einer Anlage wie dem KW Jerzens
ganz besondere Bedeutung zu. Schließlich
steigen in diesem Kraftwerk die Produktionszahlen in den Sommermonaten an, während
in den meisten Anlagen des EVU in dieser
Zeit die Stromerträge bereits zurückgehen –
dem Gletscherwasser sei Dank. Insgesamt
wird das neue Kraftwerk im Regeljahr rund
17 GWh sauberen Strom ans Netz liefern.
Dieser Wert entspricht in etwa dem Verbrauch aller Haushalte im Pitztal. Allein daran
lässt sich ermessen, wie hoch die Hartnäckigkeit des Projektinitiators einzuschätzen ist.
Technische Daten
w Ausbauwassermenge: 4,0 m3/s
w Bruttofallhöhe: 134,0 m
w Engpassleistung: 4,14 MW
w Turbinen: 2 x Francis-Spiralturbine
w Fabrikat: Geppert
w Turbine 1: 1.673 kW
w Nennwassermenge: 1,6 m3/s
w Turbine 2: 3.357 kW
w Nennwassermenge: 2,4 m3/s
w Drehzahl: M1: 1.000 Upm
M2: 750 Upm
w Generatoren: 2 x Synchrongeneratoren (Hitzinger)
w DRL Rohre: Material: duktiler Guss (GGG)
w Lieferant: PAM
w Fabrikat: Saint-Gobain
w DRL: Länge: 3406,5 m
w Rohrgröße Ø: DN1400 mm
w Fassung: Schlauchwehr w Fabrikat: Hydroconstruct
w Breite: 12,00 m
w Stauziel: 1.104 müA
w Entsander: 2-Kammer
w Größe: 25 m x 8,2 m
w Stahlwasserbau: GMT
w RRM: GMT
w Steuerung & Automation: Schubert Elektroanlagen
w Planung: ZT Fritsch GmbH & alpECON Imst
w Bauaufsicht: ZT Fritsch GmbH
w Jahresarbeit im Regeljahr: 17 GWh
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