ERNeueRTEs Kraftwerk Traunleiten in Oberösterreich erzeugt Strom für 30.000 Haushalte

Autor: Andreas Pointinger , 27.07.2020

Rund 48 Mio. Euro investierte die Wels Strom GmbH in die Errichtung ihres mit Abstand größten Wasserkraftwerks. Als Stromerzeuger kommen beim neuen Kraftwerk Traunleiten zwei Kaplan-Bulb Turbinen zum Einsatz.

Der offizielle Spatenstich für den Neubau des Traditionskraftwerks an der Traun fand im Beisein von zahlreichen Vertretern aus Politik und Wirtschaft am 28. September 2017 statt. Nach Abschluss eines mehrjährigen Behörden- und UVP-Verfahrens konnte die Erneuerung des fast 120 Jahre in Betrieb stehenden Kraftwerks schließlich in die Bauphase übergehen. Das grundlegende Funktionsprinzip der Anlage – das Triebwasser wird mittels Wehrklappe aufgestaut und durch einen offenen Wehrkanal zur Turbinierung geführt – blieb beim Neubau unverändert. Auch die beiden 1965 und 2006 jeweils links- und rechtsufrig an der Wehranlage errichteten Restwasserkraftwerke blieben von den Bauarbeiten unberührt. Dank der umfassenden Erneuerung kann am Anlagenstandort, an dem sich die Traun während des vergangenen Jahrhunderts um rund 6 m eingetieft hat, nahezu das Doppelte an Ausbauwassermenge turbiniert werden. Um diese Fast-Verdopplung der Ausbauwassermenge den betrieblichen Erfordernissen entsprechend sicher ins Krafthaus leiten zu können, wurde während der vergangenen zwei Jahre der rund 2,4 km lange Ausleitungskanal saniert und erweitert, der Stahlwasserbau an der Wehranlage grundlegend erneuert und ein neues Kraftwerksgebäude mit hocheffektiven Maschinensätzen errichtet. Betreiber und Auftraggeber Wels Strom GmbH, die im mehrheitlichen Besitz der eww ag sowie der Energie AG Oberösterreich steht, investierte rund 48 Millionen Euro in das Projekt.

Projektgebiet ökologisch aufgewertet
Bei einer Anlagenführung Ende Oktober äußerten sich Wels Strom-Projektleiter Gerald Kalchauer und Geschäftsführer Franz Gruber sehr wohlwollend über das kurz vor der Vollendung stehenden Projekt. Gruber betonte die umfassenden Ausgleichsmaßnahmen, die im Zuge der Bauarbeiten für die Umwelt durchgeführt wurden: „In Summe flossen ca. 5 Prozent des gesamten Investitionsvolumens in die ökologischen Maßnahmen. Dazu zählt etwa die Revitalisierung eines bestehenden Altarms, der durch die Neuerrichtung eines 300 m langen Nebengerinnes erreicht wurde. Um die ökologische Durchgängigkeit in beide Flussrichtungen zu gewährleisten, wurde beim Ausleitungskanal eine Fischabstiegsmöglichkeit geschaffen. Für die Vogelpopulation haben wir einen geschützten Bruthügel errichtet. Als Kompensation für die notwendigen Abholzungen wurden Wiederaufforstungen im Verhältnisse 2:1 durchgeführt.“ In punkto Fischwanderung verweist Projektleiter Kalchauer auf zwei zentrale Optimierungen, die im Zuge des Neubaus vorgenommen wurden. So wurde im Bereich des Turbinenauslaufs, an dem eine für Fische attraktive Lockströmung herrscht, ein direkter Verbindungskanal zur Restwasserstrecke errichtet. Der 65,5 m lange Tunnel hat einen Querschnitt von 2,6 x 3,3 m, ist für Wartungszwecke begehbar und wurde als zusätzlicher Lockreiz mit einer Beleuchtung ausgestattet. Mittels dieser Verbindung werden die ansonsten beim Krafthaus anstehenden Gewässerbewohner in die Restwasserstrecke geleitet, wo diese den vorhandenen technischen Schlitzpass an der Wehranlage zum Aufstieg ins Oberwasser nutzen können. Um den Fischen auch die zur Wanderung ins Unterwasser zu ermöglichen, wurde am Krafthaus eine separate Abstiegsmöglichkeit hergestellt. Dazu wurde in der Nähe des Einlaufbereichs ein Rohr DN600 installiert, das mit bis zu 200 l/s dotiert wird, ein bewusst tief situierter Einschwimmbereich ermöglicht auch bodennahen Lebewesen die Passage flussabwärts.

Herausfordernde Zeitschiene
Verantwortlich für die Generalplanung des Projekts war die BHM INGENIEURE – Engineering & Consulting GmbH. Das interdisziplinäre Ingenieurunternahmen agiert in den Bereichen Industrie, Verkehr, Kraftwerke sowie für öffentliche Auftraggeber oder Spezialthemen und hat sich dank einer Vielzahl von nationalen und internationalen Referenzprojekten einen branchenübergreifend hervorragenden Ruf erarbeitet. Auch beim unlängst fertiggestellten Ersatzneubau des Kraftwerks Danzermühl der Papierfabrik Laakirchen, rund 30 Flusskilometer weiter westlich gelegen, konnte BHM seine Kompetenz voll unter Beweis stellen. Josef Feldbauer, BHM-Geschäftsführer und Projektleiter in Generalunion, resümiert: „Die ambitionierte Zeitschiene zur Projektumsetzung stellte für alle Beteiligten eine Herausforderung dar, letztlich konnte der Bau wie vorgesehen innerhalb von zwei Jahren abgeschlossen werden. In planerischer Hinsicht mussten wir mehr als 500 Pläne liefern – das entspricht im Schnitt 1 Plan pro Arbeitstag der Bauzeit. Für mich persönlich war dieses Projekt eine Herzensangelegenheit, da ich kommendes Jahr meinen 65. Geburtstag feiern und mich anschließend aus dem Berufsleben verabschieden werde. Außerdem wohne ich in der Nähe des Kraftwerks, somit ist mir die Betreuung vor Ort besonders leicht gefallen.“ Die kompletten Hoch-und Tiefbauarbeiten auf der sich über 2 Kilometer erstreckenden Baustelle – während der Bauphase wurden rund 160.000 m³ Erdreich bewegt sowie ca. 40.000 m³ Beton und 10.000 t Stahl verbaut – erledigte eine Arbeitsgemeinschaft bestehend aus der FELBERMAYR GmbH und PORR AG. Die Kooperation der beiden im Bausektor hocherfahrenen Unternehmen hatte sich schon beim Kraftwerk Danzermühl bestens bewährt.

44 m breite Wehrklappen x 2
Die Wehranlage des Kraftwerks, auch als Welser Traunwehr bekannt, wurde laut Josef Feldbauer 1898 als schräg angeordnetes Sturzwehr mit fester Wehrschelle und einer Wehrschwellenbreite von 90 m errichtet. Nach dem Umbau 1936 in eine Schusswehranlage erfolgte 1949 schließlich eine neuerliche Adaptierung, bei der erstmals Wehrklappen eingebaut wurden. Nun sollte im Rahmen der Kraftwerkserneuerung die Wehranlage grundlegend statisch ertüchtig werden, indem ein neuer, auf Bohrpfählen gegründeter Wehrkörper hergestellt wurde. Die zentralen Komponenten der Wehranlage, die beiden jeweils 44 m breiten Wehrklappen, wurden dabei ebenfalls komplett neu ausgeführt. Anstelle der vormals mechanischen Antriebe mit Triebstock und Zahnrädern werden die neuen Wehrklappen nun jeweils einseitig mit Hydraulikzylindern bewegt. Geliefert und montiert wurde die komplette Stahlwasserbauausstattung an der Wehranlage, darunter auch drei jeweils 7 x 4,9 m messenden Einlaufschützen am Beginn des Einlaufkanals, von der Bilfinger Industrial Services GmbH. Um das im Kraftwerkumfeld befindliche Wohngebiet vom Baustellenverkehr zu entlasten, wurde an der nahegelegenen Autobahn eine temporäre Baustellen-i abfahrt geöffnet. Somit konnten Schwertransporte wie die überbreiten, jeweils aus drei Teilen zusammengesetzten Wehrklappen oder die massiven Turbinengehäuse auf direktem Wege ins Projektgebiet befördert werden.

70 m breiter Horizontal-Einlaufrechen
Um die fast verdoppelte Ausbauwassermenge effizient und sicher zum Krafthaus leiten zu können, musste der Oberwasserkanal entsprechend adaptiert werden. Dazu wurde die Ausleitungsstrecke an ihrem Beginn erheblich verbreitert, weiter unten im Krafthausbereich erfolgte hingegen eine Erhöhung des Kanals. Darüber hinaus wurde die Kanalentleerung dafür genutzt, das rund 120 Jahre alte Gerinne umfassend zu sanieren. Die Erweiterung des Oberwasserkanals bringt in erzeugungstechnischer Hinsicht den positiven Nebeneffekt mit sich, dass nun auch bei verringertem Wasserdargebot im Teillastbetrieb die gesamte zur Verfügung stehende Fallhöhe genutzt werden kann. Gerald Kalchauer betont, dass die Funktionalität des Kraftwerkseinlaufs höchste Priorität besitzt: „In der Vergangenheit hatten wir beim Turbineneinlauf saisonal immer wieder mit Steinmoos und dem Bewuchs von Algen zu kämpfen, was sich in weiterer Folge als Erzeugungsverlust niedergeschlagen hat.“ Anstelle des vormals vertikal ausgeführten Schutzrechens wurde der neue Turbineneinlauf mit einem fischfreundlichen Horizontalrechen ausgeführt. Der vom Vorarlberger Stahlwasserbauspezialisten Künz gelieferte Schutzrechen misst imposante 70 m in der Länge sowie 4,5 m in der Höhe und zählt damit wohl zu den größten Exemplaren dieser Bauart im mitteleuropäischen Raum. Die Reinigung des 315 m² großen Rechenfeldes übernimmt eine ebenfalls von Künz gefertigte Hochleistungsrechenreinigungsmaschine, zur Entfernung von sperrigem Schwemmgut wie Baustämmen wurde die Maschine mit einem zusätzlichen mobilen Greifarm ausgestattet. Ein Reinigungszyklus entlang des gesamten Rechenfeldes mit einer lichten Weite von 60 mm nimmt maximal rund 8 Minuten in Anspruch. Dabei entfernt die Putzharke der auf Schienen fahrbaren Maschine zuverlässig jegliches Geschwemmsel vom Schutzrechen und gibt dieses Richtung Unterwasser ab. Somit entfällt für die Betreiber die ansonsten obligatorische Rechengutentsorgung, in ökologischer Hinsicht bleibt das organische Material dem Gewässerhaushalt der Traun erhalten.

Turbinen schaffen 17,7 MW
Josef Feldbauer weist darauf hin, dass das neue Krafthaus trotz seiner Größe harmonisch in das bestehende Umfeld eingebunden wurde: „Immerhin nimmt die Grundfläche des Gebäudes eine Fläche von knapp 2.000 m² ein, der Höhenunterschied von der Gründungssohle bis zum Dach beträgt 31,75 m. Was im Bauzustand noch spektakulär ausgesehen hat, stellt sich nach der Verfüllung der Baugrube und der Flutung der Anlage vergleichsweise harmlos dar. Nach der Fertigstellung ragt nur knapp die halbe Höhe des Bauwerks über dem Unterwasserspiegel hervor.“ Wer nach Abschluss der Bauarbeiten die technische Ausstattung der Anlage begutachten möchte, muss sich im Krafthaus ins unterste Geschoss begeben. Wie bei horizontalen Kaplan-Turbinen in Bulb-Ausführung üblich, bleiben von den Maschinensätzen nach dem Einbau und der Endmontage nur die Verstelleinrichtungen der Leitapparate sichtbar. Den Zuschlag zur Ausführung der beiden Turbinen inklusive Synchron-Generatoren erhielt der international renommierte Wasserkraftexperte ANDRITZ Hydro. Jede der identisch konstruierten Maschinen wurde auf eine Ausbauwassermenge von 75 m³/s und eine Nettofallhöhe von 13,58 m konzipiert, womit jede Turbine eine Engpassleistung von 8,72 MW erreichen kann. Die jeweils mit 3.100 mm Durchmesser gefertigten 5-flügeligen Laufräder drehen wie die direkt mit der Turbinenwellen gekoppelten Generatoren mit exakt 200 U/min. ANDRITZ-Projektleiter Martin Heutele erklärte bei der Inbetriebnahme vor Ort, dass die Hauptbauteile der Turbine von den Experten der technischen Versuchsanstalt (TÜV AUSTRIA TVFA Prüf-­i und Forschungs-GmbH) genauestens unter die Lupe genommen wurden. Das Einbetonieren der Turbinengehäuse erfolgte im heurigen Jänner, parallel dazu wurden weitere Turbinenkomponenten im ANDRITZ-Werk im deutschen Ravensburg gefertigt, vormontiert und der Versuchsanstalt zur Endabnahme übergeben. Im Anschluss an die finalen Überprüfungen wurden die Bauteile nach einer getakteten Logistiksequenz auf die Baustelle transportiert und mittels Mobilkränen Stück für Stück eingehoben. „Bei der aktuellen Nass­inbetriebnahme werden die Turbinen bei allen möglichen Einsatzszenarien ausgiebig getestet. Damit wird überprüft, ob die Maschinen auch die Leistung erbringen, die vom Betreiber erwartet wird – und die wir verkauft haben. Gleichzeitig ist damit sichergestellt, dass die Anlage auch bei Ausnahmesituationen oder Störfällen ordnungsgemäß funktioniert“, so Heutele.
Die Stromproduktion des Kraftwerks erfolgt dem Stand der Technik entsprechend natürlich vollautomatisch. Zur Ausführung der entsprechenden elektro- und leittechnischen Ausstattung wurde der Automatisierungsspezialist SCHUBERT Elektroanlagen GmbH beauftragt. Der Hard- und Software-Lieferumfang der Niederösterreicher beinhaltete Schaltschränke, Verkabelungen sowie die ­Siemens-Steuerungen SIMATIC S7-300 und das Prozessleitsystem WinCC für verschiedene Anlagenteile. Dazu zählen sowohl die Wasserhaushaltsautomatik der Wehrsteuerung als auch die Verkabelung und Einbindung der 10 kV-Mittelspannungsschaltanlage in das Prozessleitsystem. Schubert sorgte darüber hinaus für die Anbindung von Eigenbedarfsanlagen, Sumpfpumpen, Sperrwasseranlagen und Gebäudeleittechnik. Komplettiert wurde der Auftrag mit den Schaltschränken für die Hilfsbetriebe und der Lieferung einer stationären Batterieanlage.

Internationales Vorzeigeprojekt aus OÖ
Beim Rundgang über das Kraftwerksgelände vergaß Wels Strom-Projektleiter Kalchauer nicht, auf die gute Zusammenarbeit mit der Energie AG hinzuweisen: „Als reine Betreibermannschaft hatten wir zu wenig Erfahrung für den anstehenden Kraftwerksneubau an der Traun, weswegen wir uns vor allem im baulichen Bereich externe Unterstützung seitens der hochkompetenten Energie AG geholt haben.“ Geschäftsführer Gruber hält fest: „Ich bin der Meinung, dass der Neubau des Kraftwerks Traunleiten eines der besten Projekte von Wels Strom darstellt, aber auch eines der besten Projekte, die ich in einer Funktion begleiten durfte. Bei überregionaler Betrachtung ist das Projekt Traunleiten tatsächlich ein Vorzeigeprojekt: Wir haben die Kosten nicht überschritten und bewegen uns innerhalb des gesetzten Terminplans. Außerdem müssen wir uns in qualitativer Hinsicht keinerlei Sorgen machen, und haben darüber hinaus auch in arbeitsrechtlicher Hinsicht alles richtig gemacht. Kurzum ein Projekt, das über Österreich hinaus alle internationalen Standards erfüllt – und unsere Eigentümer sehr glücklich macht, nicht nur uns.“ Für die nachhaltige Stromproduktion im oberösterreichischen Zentralraum stellt das neue Kraftwerk Traunleiten, das Anfang kommenden Jahres seinen Regelbetrieb aufnehmen soll, definitiv einen Gewinn dar. Mit einem Regelarbeitsvermögen von rund 91 GWh wird die Anlage künftig den Jahresstrombedarf von rund 30.000 Haushalten abdecken.

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