„Stolz auf Holz!“ Nicht immer trifft der aus der Werbung bekannte Slogan zu. Speziell Druckrohrleitungen aus dem natürlichen Werkstoff Holz können mitunter im Kraftwerksbetrieb Schwächen zeigen. Das hat sich …

im deutschen Vöhrenbach im Schwarzwald herausgestellt, bei dem für das KW Heini eine 660 Meter lange Holzrohrleitung DN 2000 nach gerade einmal 18 Jahren komplett gegen ein neues Rohrsystem aus dem Hause Amiantit getauscht werden musste.

Zwar war der Wasserverlust noch nicht eklatant, doch permanent und folgenreich. Der Kraftwerksbetreiber hatte das Problem einer Verwässerung der Wiesenfläche sowie einen Leistungsverlust der Turbinen, die durch Undichtigkeiten an den Verbindungsstößen der erdverlegten Triebwerksleitung aus Holz über die Jahre hinweg entstanden sind. Für Wolfgang Strasser vom Ingenieurbüro Eppler in Dornstetten, der mit der Planung des Projektes betraut ist, steht fest: „Trotz der bewährten Holzrohrtechnik mit ihren guten Fließeigenschaften hat sich in den letzten 20 Jahren gezeigt, dass der Bau von Holzleitungen vor mehr als 100 Jahren leichter von der Hand gegangen ist als heute. Das Wissen ist offenbar verloren gegangen oder nicht optimal weitergegeben worden. Ich kenne keine neu verlegte Druckrohrleitung aus Holz, die guten Gewissens 60 Jahre halten kann.“ Darum hat sich der Sohn des ursprünglichen Betreibers Hubert Heini, der nun der offizielle Kraftwerksbetreiber ist, für einen Austausch des Rohrsystems von Holz gegen moderne FLOWTITE Rohre der Firma Amiantit entschieden. Im KW Heini, das am Gewässer Breg gelegen ist und vor 18 Jahren in Betrieb genommen wurde, verrichten zwei Kaplan S-Turbinen mit einem jeweiligen Schluckvermögen von 2,5 m³/s zuverlässig ihre Dienste, die Ausbauwassermenge liegt bei 5 m³/s.

Logistische Herausforderung
Werkstoffbedingt war die alte Holzleitung mit leichten Krümmungen sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verlegt worden, um massive Felsbrocken im Boden zu umgehen. Die neue Trassenführung hingegen wurde in einem fast linearen Stil ausgeführt, weswegen das Gestein im Erdreich in bis zu 7 Meter Tiefe mit schwerem Gerät heraus gebrochen werden musste. Dieser Umstand und ein regenreicher September führten zu einer Bauzeitverzögerung von etwa 1,5 Wochen, welche aber später wieder eingeholt werden konnte. „Durch diesen unerwarteten Zeitverlust musste die Anlieferung der GFK-Rohre, welche ursprünglich in einem Umfang von 56 LKWs in kürzester Zeit vorgesehen war auf eine „Just in Time“-Variante von vier LKWs pro Tag umdisponiert werden“, berichtet Jochen Auer, Amiantit Regionalleiter für Süddeutschland. Zudem ergaben sich zusätzliche Erschwernisse durch vorhandene Strom-Oberleitungen, die für die jeweilige Bauphase nacheinander stromlos geschaltet wurden, um einen gefährdungsfreien Baubetrieb gewährleisten zu können.
Das neue FLOWTITE Rohrsystem wurde in 12 Meter Stangen in der Dimension DN 2000 komplett im Erdreich verlegt, wobei ein stellenweiser Bodenaustausch mit Split durchgeführt wurde. Auf einer Gesamtlänge von 660 Meter wurde dabei eine Bruttofallhöhe von etwa 8,5 Metern überbrückt. Zum zusätzlichen Schutz gegen Auftrieb der neuen Leitung wurde diese mit Vlies umwickelt, damit eine Austragung des Füllmaterials durch den hohen Grundwasserstand direkt am Fluss verhindert wird. Betraut mit der fachgerechten Verlegung der neuen Triebwerksleitung sowie den Erdaus-hubarbeiten war die Firma Flammer Rohrleitungsbau aus Mössingen.

Hightech Rohre unter der Erde
Die Ausgangsstoffe von FLOWTITE Rohren sind Harz, Glasfasern und Quarzsand, bei deren Produktion ein Wickelverfahren angewandt wird. Diese Art der Herstellung erlaubt den Einsatz von durchgehenden Glasfasern in Umfangsrichtung, also ideal für erdverlegte Leitungen, bei denen an diesen Stellen die größten Belastungen auftreten. Durch diese Produktionsweise wird ein äußerst leistungsfähiger und kompakter Verbundwerkstoff geschaffen, der die Eigenschaften seiner drei Ausgangswerkstoffe in sich vereint und obendrein auch noch günstig in seiner Herstellung ist. Geschnittene und durchgehende Glasfasern sorgen im Verbund dafür, dass hohe Ringsteifigkeiten und auch eine große axiale Festigkeit erreicht werden.

Viele Vorteile
Dadurch ergeben sich in der Anwendung von FLOWTITE Rohren der Firma Amiantit eindeutige Vorteile. Das korrosionsbeständige Material benötigt keinerlei Auskleidungen, Beschichtungen oder sonstige Maßnahmen für den Korrosionsschutz. Die hydraulischen Eigenschaften bleiben über einen längeren Zeitraum nahezu konstant, außerdem ermöglichen diese Produkteigenschaften den Einsatz auch in extrem heißem oder kaltem Klima. Durch die äußerst glatte Innenfläche entstehen weniger Reibungsverluste und der Druck eines Wasserschlages ist bei gleichen Bedingungen, verglichen mit Stahl- oder Gussrohren, um etwa 50 Prozent geringer. Ein weiterer, nicht von der Hand zu weisender Vorteil ist die einfache Installation und Handhabung auch in schwierigem Gelände durch das geringe Gewicht der Rohre und vorinstallierte Kupplungen. Das Gewicht eines FLOWTITE Rohrs beträgt in etwa zehnmal weniger als das eines Betonrohrs. Das Material ist zudem UV beständig und die präzisen Kupplungen mit flexiblen Dichtungen sorgen sowohl für einen einfachen Einbau und dienen gleichzeitig zur Vermeidung von Infiltration und Exfiltration. Weitere Vorteile sind die geringen Betriebs- und Wartungskosten, die Ersparnis einer Korrosionsprüfung und der für Kraftwerksbetreiber sicherlich äußerst interessante Punkt einer langen Lebensdauer.

Optimierte Leistung
Das abschließende letzte Rohrstück der neuen Triebwerksleitung wurde im Amiantit Werk millimetergenau angefertigt und mittels Montagekupplungen verbaut. Trotz der Verzögerungen, die durch die Entfernung der Felsen im Erdreich entstand, lag man mit einer Bauzeit von acht Wochen noch im veranschlagten Zeitplan.
Der für die Planung verantwortliche Wolfgang Strasser zeigte sich mit der Ausführung des Projektes sehr zufrieden und betonte die optimierte Leistung für das KW Heini, die einerseits durch verminderte Reibungsverluste des neuen Rohrsystems und andererseits durch eine Optimierung der Steuerung erzielt wurde. „Stolz auf Holz“ heißt es nun zwar nicht mehr in Bezug auf die Triebwerksleitung des KW Heini in Vöhrenbach, dafür kann sich der Betreiber aber sicher sein, dass die neue Rohrleitung für viele Jahre ihren Zweck zur Zufriedenheit aller erfüllen wird.