Am Po in der italienischen Region Piemont hat die österreichische Hydro-Construct GmbH im letzten Frühjahr ein bemerkenswertes Projekt erfolgreich abgeschlossen.

Für das nach der gleichnamigen Stadt benannte Wasserkraftwerk Casale Monferrato lieferten die Oberösterreicher ein insgesamt 200 m breites Schlauchwehr. Bei einer Regulierhöhe von 4,3 m stellt die Verschlussfläche des flexiblen Wehrsystems einen Europarekord und gleichzeitig das größte jemals von Hydro-Construct realisierte Schlauchwehr dar. Das aus einer äußerst robusten Gummimembran bestehende Schlauchwehr in wassergefüllter Ausführung, mit insgesamt vier Wehrfeldern, ermöglicht eine exakt regulierbare Stauhaltung. Gleichzeitig sorgt das weltweit bewährte System für freien Durchfluss bei akuten Hochwassersituationen. Trotz der schwierigen Allgemeinsituation während der Corona-­Krise wurde die finale Inbetriebsetzung der 4,4 MW Anlage Anfang Mai erfolgreich abgeschlossen.

Von der aus dem oberösterreichischen Steyr stammenden Hydro-­Construct GmbH ist man es gewohnt, dass sie regelmäßig die eigenen Rekorde brechen. Vor allem, wenn es sich um die Dimensionen ihres flexiblen Wehrsystems Schlauchwehr handelt. Der Vorteil dieser Technik gegenüber konventionellen Verschlüssen liegt in der Nutzung für die Stauregulierung von sehr breiten Gerinnen, ganz ohne Einschränkung des natürlichen Abflussquerschnittes durch massive Einbauten. Hydro-Construct realisierte bereits 2012 das längste Schlauchwehr Europas in Albanien mit 265 m Länge und 2,3 m Höhe, 2017 folgte in Uttar Pradesh das längste Schlauchwehr Indiens mit einer Länge von 270 m bei 3,2 m Höhe. Verfügbar sind die innovativen Verschlüsse in einer Regulierhöhe von bis zu 4,5 m. Systeme dieser Dimension haben sich bei Anlagen mit jeweils einem Wehrfeld in der Türkei und Frankreich bestens bewährt. Beim neuen Po-Kraftwerk auf dem Gebiet der piemontesischen Stadt Casale Monferrato wurde 2019 nun erstmals ein 4-feldriges Wehr mit 200 m Breite und einer Regulierhöhe von 4,3 m mit einem wassergefüllten Schlauchwehr ausgerüstet. Mit dieser Verschlussfläche konnte Hydro-Construct einen Europarekord aufstellen und gleichzeitig eine neue Unternehmensbestmarke erzielen.

Bewährte Zusammenarbeit
Hydro-Construct-Geschäftsführer Dipl.-Ing. Dr. techn. Rudolf Fritsch weist darauf hin, dass die hinter dem Kraftwerksprojekt stehende Gesellschaft Idro Baveno S.r.l. aus dem oberitalienischen Turin als Paradebeispiel für eine mutige Privatinitiative gelten kann. „Die Geschäftsführer von Idro Baveno, Herr Costanzo Villosio und sein Neffe Sebastiano, zeichneten sowohl für die Idee als auch für die Umsetzung des Projekts verantwortlich. Die Zusammenarbeit mit diesem Team hat schon beim ersten gemeinsamen Projekt vorbildlich funktioniert.“ Bereits 2012 durfte Hydro-Construct die 2-feldrige Wehranlage des Kraftwerks Casalgrasso mit einem Schlauchwehr mit 125 m Länge und 1,2 m Höhe ausstatten. Fritsch ergänzt, dass die Gesamtkosten von 26 Millionen Euro für ein Kraftwerk dieser Größenordnung mit lediglich ca. 5 m Fallhöhe und einer Ausbauwassermenge von 4 x 30 m³/s nur in Verbindung mit einem gestützten Einspeisetarif gestemmt werden können: „Aber wie man sieht, steht auch hier, gerade in der Wasserkraftbranche, das Generationendenken und die Nachhaltigkeit der erneuerbaren Energieform für das Familienunternehmen im Vordergrund.“ Als Stromerzeuger nutzt das Kraftwerk vier vertikale Kaplan-Turbinen mit Getriebe und Synchron-Generatoren. Geliefert wurde das komplette elektromechanische Equipment vom italienischen Hersteller Scotta S.p.A. Unter Volllast schaffen die Turbinen eine gemeinsame Engpassleitung von 4,4 MW, womit der Neubau im Regeljahr rund 25 Millionen kWh Ökostrom produzieren kann.

20 Tonnen pro Membrane
Der oberitalienische Raum hat sich in den vergangenen Jahren zunehmend als lukratives Geschäftsfeld für die Oberösterreicher erwiesen, bereits sechs Anlagen wurden dort von Hydro-Construct mit Schlauchwehrsystemen ausgerüstet. Der jüngste Auftrag Casale Monferrato wurde zu weiten Teilen zwischen Februar und Dezember 2019 umgesetzt und mit der finalen Kraftwerksinbetriebnahme im heurigen Frühjahr erfolgreich beendet. „Die Ab­wicklung des Projekts innerhalb eines Jahres war sehr anspruchsvoll. Neben dem massiven Einsatz von Know-how mussten auch alle unserer vorhandenen Ressourcen in den Bereichen Planung, Koordination, Komponentenfertigung sowie Logistik voll ausgeschöpft werden. Hier ist besonders auch die sehr effiziente Zusammenarbeit mit dem Partner und Mit­gesellschafter Aquatis aus Brünn zu erwähnen“, so Fritsch. Für die Fertigung der hochbeständigen Gummimembranen diente ei­ne spezielle „Endlos-Vulkanisier-Presse“, die vom Mitgesellschafter und Partner Trelleborg Bo­hemia entwickelt wurde. Wie der Name schon sagt, können mit der Maschine Komponenten in theoretisch endloser Länge hergestellt werden. Die mit vier Gewebeeinlagen her­gestellten Membranen für Casale Monferrato haben eine Materialstärke von 22 mm, eine einzelne Membrane (ca. 900 m²) misst 60 m in der abgewickelten Länge und 15 m in der Breite und bringt 20 Tonnen auf die Waage.

Österreichisch-italienische Partnerschaft
Fritsch erklärt, dass sowohl die Abmessungen als auch das Gewicht der einzelnen, gerollt angelieferten, Membranen hohen Aufwand im Hinblick auf die Transportlogistik und den Einbau erforderlich machten. Beim Einsatz von acht Spezialisten nahm die Montage pro Wehrfeld jeweils zwei Wochen in Anspruch. Durchgeführt wurden die Einbauten in enger Abstimmung mit dem Baugeschehen zwischen Februar und Juli des Vorjahres. Das Prozedere folgte einem Schema, bei dem zunächst die Befestigungsschienen und Anker für die Wehrplatten und -pfeiler befestigt wurden. Parallel dazu wurden die für das System obligaten Füll- und Entleerrohre in den Wehrfeldern bis hin zum Regulierschachtbauwerk verlegt. Im Anschluss an das Betonieren der Wehrplatten und der Pfeiler konnten die Wehrschläuche montiert werden. Hinsichtlich der Kooperation bei der praktischen Umsetzung auf der Baustelle findet Fritsch ausschließlich lobende Worte: „Die Zusammenarbeit mit den beteiligten Unternehmen hat reibungslos funktioniert. An dieser Stelle sei erwähnt, dass wir seit Jahren eine Partnerschaft mit dem Ingenieurbüro Puntel Capellari & Associati Ingegneria aus Udine pflegen, welches uns bei der Akquisition und Abwicklung italienischer Projekte assistiert. Speziell Frau Dr. Ing. Michaela Diracca ist uns in der Koordination und Kundenbetreuung eine wertvolle Unterstützung. Mit ihrer hohen fachlichen Qualifikation, aber auch durch ihr charmantes Auftreten hat sie wesentlichen Anteil an den Erfolgen von Hydro-Construct in Italien.“

Wehrfelder getrennt reguliert
„Die Regulierung der vier Wehrfelder geschieht in zwei getrennten Einheiten, wobei jeweils die beiden Randfelder und die Mittelfelder miteinander kommunizieren. Neben dem manuellen Betrieb ist der automatische Be­trieb der beiden Einheiten, entweder parallel oder seriell, möglich. Darüber hinaus wurde ein weiterer Reguliermodus für die Stauraum­spülung, ab einer festgelegten Hoch­­wasserabfuhr, implementiert“, erklärt Frit­sch und führt weiter aus, dass die gemeinsame Regulierung von jeweils zwei Wehrfeldern den Anforderungen des Stauraummanagements mit den notwendigen Se­di­ment-i ­­spülungen und auch der Regulierung gerecht wird „Natürlich ist es technisch machbar, jedes Wehrfeld einzeln zu regulieren. Bei der indischen Anlage in Uttar Pradesh mit einer Länge von 270 m und einer Verschlusshöhe von 3,2 m wurde das auch so realisiert.“ Zur Regelung der Schlauchwehran­lage setzt Hydro­-Construct auf eine selbst entwickelte Automatisierung, welche seitens ESA, dem E-Partner aus Wolfern bei Steyr, in der SPS umgesetzt wurde. Diese ist an die übergeordnete Kraftwerkssteuerung angebun­den, operiert aber komplett auf autonomer Basis und ermöglicht einen vollautomatischen und ­sicheren Betrieb der Schlauch­wehranlage. Dank Online-Fernzugang kann Hydro-Construct zusätzlich jederzeit unterstützend eingreifen.

Mehrfach abgesichertes System
Das etwa 12 m tiefe Schachtbauwerk mit sechs Einzelschächten, in denen die regulierenden Organe wie Pumpen, Schieber, Klappen und Stellantriebe untergebracht sind, wurde wie das Kraftwerksgebäude auf der orographisch linken Flussseite errichtet. Generell wird das Wasser aus dem Pumpenschacht in die Füllschächte gepumpt, welche wiederum als kommunizierende Gefäße mit den Wehrschläuchen verbunden sind. Mittels Entleerpumpen und Klappen können die Schläuche stufenlos bis auf die Wehrplatte komplett abgesenkt werden. Für die umfassende Sicherheit ihrer Anlagen setzt Hydro-­Construct auf ein dreifaches System. Die erste Sicherheitsebene stellt eine Überdruckbegrenzung dar. Zweitens kann die Anlage auf manuellem Weg durch die Betätigung eines Schiebers bzw. eines Ventils entleert werden. Die dritte Sicherheitsebene bildet eine Entleerklappe mit Schwerkraftantrieb, die durch einen definierten Überstau aktiviert wird.

Nächstes Projekt fixiert
„Nach den eher reibungslosen Montagen der Wehrschläuche kam leider das für diese Region typische Herbstwetter, diesmal mit massiven Hochwässern, dazwischen. Obwohl die wesentlichen Installationen für das Schlauchwehr bis Dezember abgeschlossen werden konnten, führten die Witterungsbedingungen zu Verzögerungen beim Krafthausausbau. Die Corona-Krise, die bekanntlich vor allem in Oberitalien weitreichende Einschränkungen mit sich brachte, bewirkte im Frühjahr sogar einen kurzzeitigen kompletten Baustopp“, sagt Fritsch und führt weiter aus, dass sich die Techniker aufgrund der durch Corona bedingten Restriktionen während der Hochphase der Krise nur 72 Stunden am Stück in Italien aufhalten durften. Bei einer Überschreitung dieser Frist wären diese ansonst zu einer zweiwöchigen Quarantäne verpflichtet gewesen. Die finale Inbetriebsetzung des Kraftwerks konnte trotz Ausnahmesituation Anfang Mai erfolgreich über die Bühne gehen. „Das Projekt Casale Monferrato hat gezeigt, dass gerade bei sehr breiten Flüssen keine Einsatzgrenzen für Schlauchwehrsysteme bestehen. Mit den bis zu 4,5 m hohen flexiblen Verschlusssystemen bietet Hydro-Construct eine vielfach erprobte Lösung an, welche allein über die Verschlusshöhe bereits durchaus sinnvolle, energetisch nutzbare Anlagenverhältnisse bietet“, resümiert Fritsch und weist darauf hin, dass das nächste Projekt von Hydro-Construct in der Region bereits kurz vor dem Start steht: Knapp vor der Einmündung des Flusses Dora Riparia in den Po auf Turiner Stadtgebiet werden die Steyrer das siebte Schlauchwehr in Oberitalien errichten.