Wasserkraft-High-Tech im KW Breien

Autor: Roland Gruber , 17.01.2014

Über eine Länge von rund 4,7 Kilometer schlängelt sich der Breiener Bach vom Südtiroler Tiers durch ein klammartiges, stark steinschlaggefährdetes Tal bis nach Blumau.

Exakt jener Gewässerabschnitt wurde nun für das neue Kraftwerk  Breien genutzt, das gemeinsam von den Gemeinden Karneid, Deutschnofen, Tiers, Völs am Schlern und Welschnofen, der SEL AG, sowie einer privaten Teilhabergruppe realisiert wurde. Speziell macht die Anlage vor allem das Krafthaus, das aufgrund der extrem beengten Platzverhältnisse in den Hang und drei Stockwerke unter die Gemeindestraße gebaut wurde. Am tiefsten Punkt befindet sich das hochwertige Herz der Anlage, 2 zweidüsige Peltonturbinen aus dem Hause  Troyer AG, die im Regeljahr rund 14 Millionen kWh erzeugen.

Vor ziemlich genau zehn Jahren wurden die ersten Pläne für ein Wasserkraftwerk am Breiener Bach gewälzt. Von einer  Umsetzung war man aber noch weit entfernt, schließlich tauchten bald ein zweites und später ein drittes  Konkurrenzprojekt auf, die um die Konzession wetteiferten. Die Unterschiede zwischen den drei Konzepten waren grundsätzlich nicht allzu groß, lediglich in der Position des Maschinenhauses wurden verschiedene Ansätze verfolgt.   2009 kam es schließlich zum großen Kompromiss zwischen den drei Parteien. Man einigte sich darauf, jenes Projekt zu verwirklichen, das von einem privaten Konsortium vorgeschlagen worden war. Der Auftrag für die Ausführungsplanung wurde noch im selben Jahr an das Ingenieurbüro Seehauser & Partner - Dr. Ing. Johann Röck aus Bozen vergeben. Nachdem im Spätherbst 2009 die wesentlichen Baulose ausgeschrieben wurden, konnte bereits im März 2010 mit dem  Bau der Wasserfassung begonnen werden. Danach kam der Projektverlauf allerdings ins Stocken. „2010 schien es für eine Weile so, dass man das Krafthaus an einem weniger schwierigen Standort errichten könnte. Nach einigem Hin und Her schwenkte man aber aus verschiedenen Gründen wieder auf den ursprünglichen    Standort an der Gemeindestraße zurück. Im Herbst konnten wir letztlich das Maschinenhaus planen“, schildert Geom.  Albert Gasser, der Projektleiter von Seehauser & Partner, den Grund für die Verzögerung.

FAST EINE KAVERNE
Einen der Knackpunkte des Projektes stellte die Verlegung der Druckrohrleitung über eine Länge von 4,6 km entlang  des engen Bachbetts des Breiener Baches dar. Rund 10 Monate brauchten die beiden beauftragten Baufirmen für die  Verlegung der Leitung, die aus Rohren aus Sphäroguss DN900 erstellt wurde. Parallel dazu wurden auch Leerrohre für  das übergemeindliche Glasfaser-Telekommunikationsnetz und ein Abwasser-Sammler in der Künette mit verlegt.  Mindestens ebenso aufwändig wie die Verlegung der Druckrohrleitung gestaltete sich der Bau des Maschinenhauses in  der Gemeinde Karneid. „Bevor mit der 11 Meter tiefen Baugrube begonnen werden konnte, musste zuvor eine 20  Meter hohe Felsnase abgetragen werden. In der oberen Hälfte besteht das Gelände zum größten Teil aus stark  erklüfteten und aufgelockerten Quarzporphyren. Zur Absicherung der Baugrube war daher die Errichtung einer circa 17  Meter hohen vernagelten Spritzbetonwand erforderlich, die darüber liegende Böschung wurde durch  Maschendrahtnetze und verankerte Stahlseile gesichert. Während der Bauarbeiten wurden zusätzlich 14 Litzenanker mit einer Länge von bis zu 30 Meter eingebracht, um auftretende Felsbewegungen abzufangen“, erklärt der Bauleiter.

HIGH-TECH IM UNTERGESCHOSS
Der Großteil des Krafthauses, das drei Stockwerke in die Tiefe gebaut wurde, liegt heute unterhalb der Gemeindestraße. Während die Transformatoren und die Einspeisung auf Erdgeschossniveau untergebracht sind,  wurden die beiden baugleichen Maschinensätze im untersten Stock der Anlage installiert. Dabei handelt es sich um zwei 2-düsige Peltonturbinen aus dem Hause Troyer AG mit je einem direkt gekuppelten Synchrongenerator vom  deutschen Wasserkraftspezialisten WKV. Die Turbinen sind jeweils auf eine Nettofallhöhe von 333,17 Meter sowie eine  Ausbauwassermenge von je 525 l/s ausgelegt. Die Ausbauleistung pro Turbine liegt bei 1.555 kW. An das Sterzinger Familienunternehmen wurde von Seiten des Bauherrn die elektromaschinelle Gesamtausrüstung des  Kraftwerks vergeben. Diese umfasst nicht nur die beiden Turbinen und Generatoren, sondern darüber hinaus auch die  beiden Kugelhähne, die Troyer selbst produziert, das Hosenrohr, die Transformatoren sowie die Nieder- und Mittelspannungsanlage. Außerdem übernahmen die Wasserkraftspezialisten südlich des Brenners auch die komplette  elektrotechnische Ausrüstung, sämtliche Messeinrichtung und ein umfassendes SCADA-System. Mit diesem Gesamtpaket konnten die Betreiber nicht nur mit höchster Qualität in Sachen Wasserkraft- Technologie rechnen,  sondern vermieden damit auch das unliebsame Thema der Schnittstellenproblematik. Egal, welches Problem auftauchen sollte, der Ansprechpartner heißt einzig und alleine Troyer AG.

ERFAHRUNG AUS 400 KRAFTWERKEN
Im August letzten Jahres war das Krafthaus letztlich bezugsbereit für die beiden Maschinengespanne. „Für uns gerade  rechtzeitig. Bedingt durch den Umstand, dass der Krafthaus- Standort bis November 2010 nicht endgültig definiert war, konnte auch spät mit der Planung und der Fertigung der Turbinen begonnen werden. So ist es sich  relativ knapp für uns ausgegangen“, erzählt der Projektmanager der Troyer AG, Franz Schwitzer. Grundsätzlich stellte  das Projekt keinerlei erhöhte Anforderungen an die erfahrenen Turbinenbauer aus Sterzing. Schließlich kann das  Unternehmen auf die Erfahrung und das Wissen aus rund 400 realisierten Wasserkraftwerken verweisen. Da ist es  auch verständlich, dass auch bei 2-düsigen Peltonturbinen vielfach bewährte Lösungen, wie innenregulierte Düsennadeln und Strahlablenker, schon fast zur Selbstverständlichkeit werden. Neben Mechanik und Maschinenbau  gehören aber auch die gesamte Elektronik und die Betriebssoftware zu den Stärken des Unternehmens. Dank dieser  Qualitäten können die Betreiber auf höchste Verfügbarkeit ihrer Anlage bauen, die dank eines ausgereiften SCADA- Systems umfassend überwacht werden kann.

STROM FÜR 4.000 HAUSHALTE
„Im Oktober letzten Jahres haben wir alle Trockenproben ohne Netz abgeschlossen. Zu diesem Zeitpunkt war nicht  ganz klar, wann der Netzanschluss erfolgt. Mitte Dezember sind wir dann in den Probebetrieb gegangen, der zwei  Monate gedauert hat. Für diese Zeit hat die Firma Troyer AG auch die Wartung der Anlage übernommen“, so  Schwitzer. Nach den Berechnungen der Planer soll das neue Kraftwerk Breien im Jahr rund 14,3 GWh Strom erzeugen.  Keine Kleinigkeit, damit können rund 4.000 Durchschnittshaushalte mit sauberem Strom aus Wasserkraft versorgt  werden. Für die Initiatoren - die Anrainergemeinden Karneid, Deutschnofen, Welschnofen, Völs und Tiers - sowie die  beiden anderen Teilhaber stellt das neue Kraftwerk nicht nur eine lohnende Investition in die Zukunft und in den  Klimaschutz dar. Mit seiner Realisierung konnte noch ein weiterer wichtiger Synergieeffekt erzielt werden: Die extrem  steinschlaggefährdete Straße wurde durch die umfangreichen Sicherungsarbeiten im Zuge des Kraftwerksbaus  „zumindest kurzfristig“ sicherer gemacht, wie es von Seiten des Planungsbüros Seehauser & Partner - Dr. Ing. Johann  Röckheißt. Mittel- und langfristig wird es wohl ein „Tal der lockeren Steine“ bleiben. Aber ab jetzt eines, das jede Menge Ökostrom ans Netz liefert.   

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Entsander und Wasserfassung - ein echter Grenzfall

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Während sich der Entsander auf Gemeindegebiet von Karneid befindet, liegt die Wasserfassung auf der Grenze zur Gemeinde Völs am Schlern.

Zwei baugleiche Maschinen

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Die zwei 2-düsige Peltonturbinen mit je 1.555 kW Ausbauleistung der Firma Troyer AG mit direkt gekoppelten Synchrongeneratoren.

Wasserfassung & Entsander

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Die Wasserfassung ausgeführt als klasssches Tirolerwehr mit angeschlossenem Dopppelkammer-Entsander.

Das Maschinenhaus

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Nur ein kleiner Teil des Maschinenhauses springt aus dem Felshang vor, der größte Teil wurde unterirdisch angelegt.

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