Erneuerungsprozess für Passeirer KW

Autor: Roland Gruber , 03.02.2013

Selbst in den Alpen zählen Hochdruckkraftwerke mit einer Fallhöhe von über 1000 Metern zu den besonderen Ausnahmen. Das Kraftwerk Gomion zählt ebenfalls zum „elitären 1000er-Club“.

In Südtirol denkt man bei diesen Dimensionen üblicherweise zuerst an das bekannte Kraftwerk Naturns, das zur Zeit seiner Errichtung 1963 mit einer Gefällstufe von 1.150 Metern weltweit zu den Rekordhaltern in Sachen Fallhöhe zählte. Weniger bekannt ist, dass dreißig Jahre später in Gomion, einer Fraktion der Gemeinde St. Leonhard im Passeiertal, ein Hochdruck-Kraftwerk realisiert wurde, das mit 1.060 Meter Fallhöhe ebenfalls zum „elitären 1000er-Club“ zählt: das Kraftwerk Gomion. 2010/2011 wurde die Anlage einer umfassenden Erneuerung unterzogen. Hauptdarsteller dabei war – wie 20 Jahre zuvor – die Firma Troyer AG, die nicht nur die Turbine tauschte, sondern auch die Steuerung auf den Letztstand der Technik brachte.

Wer das wasserreiche, grüne Passeiertal kennt, wird sich wohl nur schwer vorstellen können, dass der Geburtshelfer für eines der interessantesten Kraftwerke Südtirols schlicht und einfach Mangel an Trinkwasser war. „Obwohl es grundsätzlich immer genug Wasser gab, stand den Bewohnern der Fraktion Gomion damals kein qualitativ hochwertiges Trinkwasser zur Verfügung. Ein Umstand, der bis zum Ende der 80er Jahre für Unmut bei der Bevölkerung gesorgt hat“, erzählt Alfred Pichler, der seit vielen Jahrzehnten für die beiden Kraftwerke der Elektrogenossenschaft Gomion verantwortlich ist. „Anfang der 1990er Jahre hat die Gemeindeverwaltung schließlich ein Bauprojekt für eine Trink- und Löschwasserleitung von den auf knapp 1800 Meter Seehöhe gelegenen Schlattacher Mahdern bis hinunter nach Gomion vorgelegt. Uns als Elektrogenossenschaft war schnell klar, dass sich damit eine Chance bot, auch ein Kraftwerk zu errichten. Unter Führung unseres damaligen wie heutigen Obmanns Josef Gögele nahmen wir das Projekt in Angriff. Wir kontaktierten Dr. Ing. Ernst Troyer, der daraufhin eine Variantenstudie für die Errichtung eines Pump speicherkraftwerks anstellte. Grundbedingung für die Realisierbarkeit war, dass wir für die Druckrohrleitung dieselbe oder zumindest annähernd dieselbe Trasse wie jene für Trink- und Löschwasserleitung nutzen konnten.“ Unter diesen Voraussetzungen wurde der Grundstein für das Kraftwerk Gomion gelegt, für das zweite Wasserkraftwerk der Elektro genossenschaft.

ERSTES KRAFTWERK AUSGEBAUT
Ein Blick auf die Geschichte von Gomion zeigt, dass der elektrische Strom erst vergleichsweise spät in das Passeirer Bergdorf gekommen war. Bis Mitte der 70er Jahre gab es nur ein sehr kleines Niederspannungs-Netz hier, über das nur die größten Bauernhöfe mit Strom versorgt wurden. Das damals kleine Kraftwerk Langwies lieferte Strom aus eigenen Ressourcen. „Als im Laufe der 60er und Anfang der 70er Jahre der Strombedarf durch die steigende Zahl von Elektrogeräten wuchs, wurden die alten Niederspannungsleitungen den Anforderungen nicht mehr gerecht. Es hat sich in der Folge eine Gruppe Gomioner Bürger zu einer Interessengemeinschaft zusammengeschlossen, die nach einer nachhaltigen Lösung gesucht hat. Im Juli 1973 wurde die Elektrogenossenschaft Gomion gegründet, die es als ihre erste Aufgabe ansah, eine Mittelspannungsleitung von St. Leonhard zur Fraktion Gomion zu errichten. Man kaufte dann das kleine Kraftwerk Langwies, das bislang in privater Hand war, um die eigene Stromerzeugung sicherzustellen“, blickt Alfred Pichler zurück. Schon bald nach ihrer Gründung traten auch umliegend Fraktionen der Genossenschaft bei. Durch die Inbetriebnahme der neuen Mittelspannungs anlage im Jahr 1976 konnte letztlich die Versorgungsqualität markant verbessert werden.Der nächste wichtige Schritt betraf den Ausbau der Eigenproduktion. Pichler: „1982 Februar 2013 15 haben wir beschlossen, ein neues Kraftwerk in Langwies zu bauen. Es wurde die Firma Troyer mit der Projektierung für eine neue, erw eiterte Anl a ge beauftragt. Wir hab endamals viel in Eigenregie geschaffen – und das Projekt ging sehr zügig vonstatten. Schon 1983 konnten wir den ersten Strom ins eigene Netz einspeisen. Ein Jahr später ist der zweite der beiden Maschinensätze in Betrieb gegangen, sodass eine vollständige Autarkie erreicht wurde.“

TRINKWASSERMANGEL EBNET DEN WEG FÜR DEN KRAFTWERKSBAU
Doch trotz der positiven Entwicklung, die die Stromversorgung in Gomion und den angeschlossenen Fraktionen in den 1980er Jahren nahm, wurde eine Schwachstelle immer offensichtlicher: In Niederwasserperioden im Hochsommer, wie im Winter, konnte der ständig steigende Bedarf an Spitzenstrom immer schwerer gedeckt werden. Die perfekte Antwort auf dieses Problem bestand somit im Ausbau der eigenen Produktionskapazitäten. Mit dem Bau der neuen Trink- und Löschwasserleitung, der Anfang der 1990er Jahre beschlossene Sache war, bot sich die Gelegenheit dazu. „Uns war bewusst, dass sich die Bäche bestens zur Stromerzeugung nutzen lassen sollten. Aber unser Projektant, Dr. Ing. Ernst Troyer, ging mit seinen Ideen noch einen Schritt weiter: Er überzeugte uns davon, ein Pumpspeicherkraftwerk zu errichten. Und das haben wir getan“, erzählt Alfred Pichler. Unter großem Einsatz aller Beteiligten konnten die wesentlichen Bauarbeiten im Jahr 1993 abgeschlossen werden. Es wurde ein 1.400 m3 großer, unterirdischer Speicherangelegt, eine 1,2 km lange Zuflussleitung errichtet, sowie eine 3 km lange Druckrohrleitung, bestehend aus Stahlrohren, verlegt. Bereits im darauf folgenden Frühling konnte die Firma Troyer die zweidüsige Peltonturbine anliefern und montieren, die – nach Inbetriebnahme eines neuen Umspannwerkes in St. Leonhard – im Sommer 1994 erstmals Strom erzeugen konnte.

MIT 400 KM/H AUS DEN DÜSEN
Das Triebwasser für das Kraftwerk Gomion stammt zum einen aus dem Übelseebach, der aus einem kleinen Hochgebirgssee entspringt, und zum anderen aus dem Raffeinbach. Beide Zuflüsse werden jeweils über einen Entsander in das Speicherbecken eingeleitet. In Summe können bis zu 120 l/s eingezogen werden, die durch die Druckrohrleitung über ein natürliches Gefälle von 1060 Meter bis zum Krafthaus fallen. Das speziell für derartige Hochdruckverhältnisse designte Laufrad treibt den Synchrongenerator über zwei Düsen mit einer Nenndrehzahl von 1.500 Umdrehungen an. „Es ist schon beachtlich, mit welcher Geschwindigkeit das Wasser aus den Düsen austritt. Nach den Berechnungen, die damals Dr. Ing. Ernst Troyer angestellt hat, liegt diese deutlich über 400 km/h. Da kann man sich auch gut vorstellen, warum die Mittelscheide bei einem Peltonbecher einfach unverzichtbar ist“, erklärt Alfred Pichler. Bei der außergewöhnlichen Fallhöhe gebührt natürlich dem Verschleiß des Laufrades durch Abrasion besonders hohe Aufmerksamkeit. Schließlich genügen bei diesem Druck bereits geringe Sedimentanteile im Triebwasser, um die Laufradbecher zu schädigen. Nach dem Ausbau des Laufrades wären auch auffällige Schädigungsmuster an den Peltenbechern sichtbar gewesen, so der Leiter der Gomioner Kraftwerke. Doch nach 16 Jahren Dauer - betrieb war dies unter der gegebenen Bedingungen keine Überraschung.

SCHWACHSTELLE HOCHDRUCKPUMPE
Rund 1,2 Mio. Euro investierte die Elektrogenossenschaft in die Anlage, die im Regeljahr rund 4 GWh ins eigene Verteilernetz liefert. In Summe arbeitet die Turbine eine Gesamtmenge von etwa 1 Million m3 Wasser ab, das von den Schlattacher Mahdern bis an die Einmündung in die Passer geführt wird. Die besondere Wertigkeit der Anlage bestand dabei vor allem in der Möglichkeit, Spitzenstrom zu erzeugen. Durch den Hochspeicher ließ sich bereits eine gute Steuerung der Produktion erreichen. Durch den Tiefspeicher mit einem Fassungsvolumen von 550 m3, angelegt unter dem Krafthaus, und einer Hochleistungspumpe konnte die Anlage ab 1995 sogar als vollwertiges Pumpspeicherwerk eingesetzt werden. Das Konzept dafür war wohl durchdacht: In der Nacht wurde die 16-stufige Kreiselpumpe angeworfen, die mittels günstigem Nachtstrom aus dem anderen Kraftwerk – dem KW Langwies – das Wasser vom Auffangbecken durch die 3 km lange Druckrohrleitung bis zum Hochspeicher pumpen sollte. Dadurch ließen sich gleich mehrere Fliegen mit einer Klappe schlagen. Zum einen wurde der zum Niedrigpreis gehandelte Nachtstrom „veredelt“, indem man ihn selbst nutzen konnte. Zum anderen stand tagsüber damit für die Bedarfsspitzen wieder ausreichend Wasser im Hochspeicher zur Verfügung, sodass kein Strom von Dritten eingekauft werden musste. So war der Plan. Leider  entwickelte sich die Realität etwas anders als erwartet. Alfred Pichler: „Es zeigte sich, dass gerade in den Niederwasserperioden häufig auch im raftwerk Langwies zu wenig Strom erzeugt wurde,  um die Pumpe zu betreiben. Das bedeutete, dass man Strom zukaufen musste, was sich letztlich wieder als unrentabel herausstellte. Hinzu kam, dass die 300 kW starke Pumpe auch häufig mit technischen Problemen zu kämpfen hatte. In Summe haben wir die Anlage rund acht Jahre als Pumpspeicherkraftwerk betrieben, danach wurde die Pumpe abgebaut. Es hat sich nicht mehr ausgezahlt. Schließlich ist ja 2005 in Italien auch die offizielle Unterscheidung zwischen Tag- und Nachstrom gefallen – und wir bekamen nun auch einen besseren Preis für den in der Nacht erzeugten Strom.“

KRAFTWERK LANGWIES WIRD ERWEITERT
Mit der Modernisierung der Steuerungsanlage des Kraftwerks Langwies und der Inbetriebnahme des neuen Kraftwerks Gomion standen Mitte der 1990er Jahre nun zwei leistungsstarke Wasserkraftwerke in Diensten der Elektrogenossenschaft. Die Stromversorgung war gesichert – und dennoch sahen die fleißigen Passeirer noch keine Veranlassung sich zurückzulehnen. Im Gegenteil. In den folgenden Jahren wurde erneut in den Ausbau der Netze investiert, und nach und nach wurden die Freileitungen demontiert und unterirdisch verlegt. Man erweiterte das  Zentralengebäude, und zugunsten einer besseren Steuerbarkeit wurden zahlreiche Lichtwellenleiterkabel verlegt. Im Jahr 2001 beschloss die Genossenschaft, ihr erstes Kraftwerk auszubauen und zu erneuern. Unter anderem wurde dabei die Fassung am Saldern bach 110 Höhenmeter weiter nach oben versetzt. Es wurde die Druckrohrleitung ersetzt und schließlich ein einziger neuer Maschinensatz installiert, der an die Stelle der beiden alten trat. Während die Stahlbauarbeiten von der Firma Gufler aus Moos im Passeiertal abgewickelt wurden, lieferte die Troyer AG die zweidüsige Peltonturbine samt neuem Synchrongenerator. 2005 wurde das neue Betriebsgebäude der Elektrogenossenschaft eingeweiht und drei Jahre später erstrahlte auch das Kraftwerk Langwies in neuem Glanz.

ZUSATZSPEICHER FÜR KW GOMION
Damals war auch der Gedanke gereift, das 1000-er-Kraftwerk Gomion einer Ertüchtigung zu unterziehen. „Zu dem Zeitpunkt war unser Kraftwerk bereits über 15 Jahre alt – und erfüllte damit schon einmal ein zentrales Kriterium für die Förderbarkeit nach den Richtlinien der italienischen Grün-Zertifikate für ein Wasserkraftwerk. Wir hatten noch eine Siemens S5 Steuerung, die verständlicherweise nicht mehr den modernsten Anforderungen der heutigen Wasserkrafttechnik entsprach. Und die 15 Jahre alte Turbine zeigte unter den gegebenen Druckverhältnissen auch gewisse Verschleißerscheinungen. Daher fiel der Beschluss, eine umfassende Teilerneuerung des Kraftwerks vorzunehmen, nicht schwer“, erzählt Alfred Pichler. Das Retrofitprogramm umfasste dabei auch die beiden Wasserfassungen auf knapp 1800 Meter Seehöhe. So wurden die beiden bestehenden Fassungen durch zwei Coanda-Rechen ersetzt, die eine bessere Funktionalität versprechen angesichts der Tatsache, dass die beiden Bäche relativ viel Gehölz und Laub anschwemmen. Ein weiterer wichtiger Punkt war der Ausbau des Gesamtspeichervolumens, indem man einen zweiten Hochspeicher mit einem Fassungsvolumen von 1.000 m3 errichtete. „Diese Erweiterung hat sich als sehr sinnvoll herausgestellt. Wir verfügen damit nun über noch mehr Spielraum für die Erzeugung von Spitzenstrom. In Niederwasserphasen wie im Februar kann man bei Bedarf die Nachtproduktion einstellen und in dieser Zeit die beiden Speicher volllaufen lassen. Damit können wir dann tagsüber ausreichend Spitzenstrom produzieren“, erläutert Pichler.

MODERNSTES LAUFRADDESIGN
Ein dickes Plus an Effektivität erreichte man zudem durch den partiellen Austausch der Druckrohrleitung. Rund ein Drittel der bestehenden Druckrohrleitung DN250 wurde abgetragen und durch eine neue Stahlrohrleitung mit dem größeren Innendurchmesser DN300 ersetzt. Ausgeführt wurden diese Arbeiten vom bekannten Südtiroler Stahlwasserbauspezialisten Gufler Metall. Die Effizienzsteigerung ließ sich auf die Reduzierung von Leistungsverlusten zurückführen, die mit dem erhöhten Innendurchmesser des neuen Leitungsabschnitts einherging. Zur Effizienzsteigerung trug selbstredend auch die neue zweidüsige Peltonturbine bei. Von ihrer Auslegung und ihrer Größe her unterscheidet sie sich im Grunde nicht von der alten. Und dennoch konnten die erfahrenen Turbinenbauer aus Sterzing einen weiteren Modernisierungsschritt an der Maschine setzen. „Der wesentliche Unterschied besteht im Laufraddesign. Im Vergleich zum alten Laufrad verfügt das neue beim selben Strahlkreisdurchmesser nun über 6 Peltonbecher mehr. Außerdem wurde dieses Laufrad komplett aus einem Stahl-Monoblock gefräst, das alte war noch in Guss-Ausführung. Den Unterschied haben wir sehr schnell in der Laufruhe bemerkt, das neue Laufrad dreht deutlich leiser“, freut sich Pichler und fügt hinzu: „Zudem konnte ein höherer Wirkungsgrad erreicht werden. Nach den ersten Auswertungen der Wirkungsgradtests zeigt sich das neue Laufrad vor allem im Teillastbereich
leistungsstärker als das alte. Wir gehen derzeit von einer Effizienzsteigerung von etwa 3 bis 4 Prozent aus.“

BEREGNUNG HAT VORRANG
Die Ausbauleistung der zweidüsigen Peltonturbine liegt bei 960 kW. Ein Wert, der im Schnitt an etwa 100 Tagen im Jahr erreicht wird, wenn die Maschine unter Volllast betrieben werden kann. Als limitierender Faktor im Kraftwerksbetrieb kalkuliert die Elektrogenossenschaft schon seit jeher mit den Wasserabgaben an die Beregnung der Felder. Alfred Pichler: „Die Beregnung hat ältere Rechte und daher auch das Vorrecht auf das Wasser. Allerdings konnte in diesem Punkt eine markante Verbesserung durch die neue Steuerung erzielt werden, die ebenfalls von der Fima Troyer realisiert wurde. Heute kann die Beregnung ganz einfach über das Mobiltelefon gesteuert werden. Jeder Bauer hat ganz einfach und blitzschnell darauf Zugriff – und wir können in der Zentrale die Beregnungsvorgänge minutiös überwachen.“ Durch die neue Steuerung habe sich nicht nur der Bedienungskomfort verbessert, es habe auch zur Erhöhung der Betriebs- und Ausfallssicherheit beigetragen, betont der Kraftwerksleiter aus dem Passeiertal. Darüber hinaus wurde die Inselbetriebsfähigkeit der Anlage erneuert und erstmals auch die Schwarzstart-Möglichkeit verwirklicht. 

8 GWH IN 200-EINWOHNER-DORF
In Summe investierte der kleine Energieversorger rund 2 Mio. Euro in die Erneuerung des Hochdruckkraftwerks. Mit ihren beiden modernen Kraftwerken ist die Elektrogenossenschaft Gomion nun in der Lage, im Regeljahr ungefähr 8 Millionen Kilowattstunden ins Netz einzuspeisen. Damit ist nicht nur eine sichere und nachhaltige Stromversorgung der eigenen Abnehmer gewährleistet, sondern auch ein stabiler wirtschaftlicher Betrieb der Genossenschaft. Zeit zum Zurücklehnen wollen sich die fleißigen Passeirer zwar immer noch nicht nehmen, aber fürs Erste seien die Investitionen in Kraftwerk und Netze jetzt einmal abgeschlossen, betont Alfred Pichler. Für wie lange das gilt, lässt er allerdings offen.

Tags: , , , , , , , , , , , ,