Das Kraftwerk gilt als weiterer Meilenstein in der energiewirtschaftlichen Entwicklung des Südtiroler Passeiertals. Entsprechend groß war die Freude bei den Beteiligten, als man am 25. Mai dieses Jahres das neue Kleinkraftwerk Schmiede feierlich eröffnete. Das neue Kraftwerk, das die Kraft der oberen Passer nutzt, wurde bereits im November 2022 in den Probebetrieb genommen und seitdem auf Herz und Nieren getestet. Im Regeljahr liefert das Kraftwerk mit seinen zwei 6-düsigen Peltonturbinen aus dem Hause Troyer rund 22 GWh sauberen Strom aus dem hinteren Passeiertal.

Wasserkraft spielt schon lange eine zentrale Rolle im urig-malerischen Passeiertal in Südtirol. Der bekannte Wasserreichtum des Tals, verstärkt durch die Gletscher im Hinterpasseier, hätte allerdings vom Segen zum Fluch werden können – wären die gigantomanischen Ausbaupläne der 1960er Jahre in die Tat umgesetzt worden. Zu dieser Zeit hatten die großen italienischen Energiekonzerne bereits Pläne in der Schublade, den Wasserreichtum des Passeiertals exzessiv zu nutzen. Im Raumordnungsplan von 1967 war von neun Stauseen mit einer Jahresproduktion von 440 GWh die Rede, damit wäre das Stauvolumen des Reschenstausees um fast das Doppelte übertroffen worden. Große Flächen Kulturboden der Timmelsalm, von Rabenstein, Pfelders und Walten sowie des unteren Passeiertals wären diesen Plänen zufolge in den Fluten untergegangen und zahlreiche Bauern wäre gezwungen gewesen, ihre Heimat zu verlassen. Dass die Megaprojekte aus dieser Zeit nie umgesetzt wurden, hatte unterschiedliche Gründe: Zu einem Teil lag es an geologischen Schwierigkeiten, zu einem anderen an technisch-finanziellen Hürden, vor allem aber scheiterten sie am Widerstand der Bevölkerung im Passeiertal und in Bozen, die sich durchaus einen Ausbau der Wasserkraft vorstellen konnte, allerdings einen natur- und umweltverträglichen im Rahmen kleinerer Kraftwerke.

Passer bietet Optionen
Dafür stehen heute die Anlagen Enerpass, Bergkristall-Stieber, Rabenstein, Gomion und einige andere, welche die Kräfte der Passer sowie der vielen ihr zufließenden Bäche im hinteren Passeiertal nutzen. Allesamt wurden sie so errichtet, dass sie sich gut in das Landschaftsbild einfügten, und auch die Wildbäche ihren Charakter erhalten durften. Die meisten dieser Anlagen wurden in den letzten 20 Jahren errichtet, sind noch entsprechend modern und bilden das Rückgrat der Elektrizitätsversorgung im Passeiertal, die über ein eigenes, von der Genossenschaft EUM betriebenes Stromnetz gewährleistet wird. Der namensgebende Fluss, die Passer, die bis in die 1960er Jahre im Wesentlichen ungenutzt geblieben war, stellt dabei das wichtigste Gewässer dar, auch wenn manche ihrer Abschnitte weiterhin vom Ausbau verschont geblieben waren. Dazu zählte auch der Abschnitt vom flussaufwärts gelegenen Kraftwerk Rabenstein bis zur Fassung des Kraftwerks Enerpass. „Pläne für die Nutzung dieses Abschnitts gibt es schon lange. Aber hier ein weiteres Kraftwerk zu bauen, stellte sich als schwieriges Unterfangen heraus“, erzählt Dipl. -Ing. Andreas Schrott vom Südtiroler Planungsbüro EUT Engineering GmbH, der für die Planung des nun umgesetzten Kraftwerks Schmiede verantwortlich zeichnete. Das hatte zum einen technische Gründe, zum anderen aber auch bürokratische.

Halbe Stufe wirtschaftlich sinnvoll
Etwa auf halber Strecke des Flussabschnitts zwischen der Fassung Enerpass und dem Kraftwerk Rabenstein befindet sich mit der so genannten „Hahnbaum-Mure“ eine veritable geologische Hürde, wie Andreas Schrott bekräftigt: „Mit dieser Murenzone ist das Gelände äußerst instabil und extrem ungünstig für die Verlegung einer Druckrohrleitung. Auch wenn es also reizvoll gewesen wäre, ein Kraftwerksprojekt über die ganze Stufe zu bauen, wäre dieser schwierige Geländeabschnitt eine gewaltige Herausforderung geworden. Aufgrund der knapp 100 Wildbachsperren in dem Gebiet wäre der Kraftabstieg im Prinzip nur durch einen Stollen möglich gewesen. Und hier einen Stollen aufzufahren, wäre dann letztlich wirtschaftlich nicht mehr darstellbar gewesen.“ Aus diesem Grund beschlossen die Projektbetreiber, die Wasserfassung für das neue Passer-Kraftwerk unterhalb des labilen geologischen Bereichs zu positionieren – und somit nur den unteren Abschnitt zu nutzen. Mit diesem Konzept schien die technische Machbarkeit gesichert. Weniger gesichert war, ob das einheimische Trägerkonsortium dafür letztlich auch die Konzession erhalten würde. „Nach dem neuen Landesgesetz 2015 herrschte generell eine gewisse Unsicherheit, was die Konzessionsvergabe für Wasserkraftwerke in Südtirol anbelangte. Und nachdem es Konkurrenzprojekte von auswärtigen Interessenten gab, standen Befürchtungen im Raum, dass der Zuschlag an Externe geht“, erinnert sich der Geschäftsführer von EUM Theo Lanthaler und ergänzt: „Natürlich war unser Ziel, das Projekt im Tal zu halten.“ Und dies sollte letztlich auch gelingen. Im Oktober 2020 erteilte das Land dem Projekt die Konzession und somit grünes Licht für die Umsetzung. Für das Trägerkonsortium Elektrowerk Schmiede schlossen sich mehrere Partner zusammen: EUM Genossenschaft (57 Prozent), Bergbahnen Pfelders (17 Prozent), Elektrowerk Schneebergbach (14 Prozent), E-Werk Schönau (8 Prozent) und die Gemeinde Moos (4 Prozent).

Optimales Areal für Krafthaus
Konzipiert wurde die Anlage vom Planungsbüro EUT Engineering GmbH als Ausleitungskraftwerk. Über ein Tirolerwehr wird das Triebwasser der Passer entnommen und in ein unterirdisches Fassungsbauwerk mit Entsander, Coanda-Rechen und anschließender Druckhaltekammer mit Rohrbruchklappe geführt. Danach schließt die Druckrohrleitung in Form von GFK-Rohren vom Fabrikat Ami-blu mit dem Durchmesser DN1300 an. Dieser Leitungsabschnitt erstreckt sich über circa 490 m. Danach geht die GFK-Leitung in eine stählerne Druckrohrleitung DN1200 über. Diese verjüngt sich in einem kurzen Trassenabschnitt aufgrund baulicher Umstände auf DN1100 und verläuft danach wieder mit DN1200 bis zur Verteilrohrleitung. Das Maschinenhaus im Mooser Ortsteil „Am Sand“ wurde ganz bewusst im Areal der Wasserfassung des Kraftwerks Enerpass situiert. „Das Areal hat sich für das Krafthaus angeboten, nicht zuletzt um die Bodenversiegelung auf ein Minimum zu begrenzen“, so der Planer. Das Kraftwerk beherbergt zwei 6-düsige Peltonturbinen aus dem Hause Troyer, die je einen wassergekühlten Generator des deutschen Herstellers WKV antreiben. Ausgelegt sind die baugleichen Maschinen auf eine Ausbauwassermenge von jeweils 1.500 l/s. Bei einer effektiven Fallhöhe von 165 m erreicht jede Maschine eine Nennleistung von 2.196 kW. Der erzeugte Strom wird in die nahgelegene Netzstation der EUM und dann ins unterirdische 20 kV-Netz eingespeist.

Herausforderung Rohrverlegung
Bei der Umsetzung legten die Betreiber besonderes Augenmerk auf die lokale Wertschöpfung. „Uns war wichtig, dass wir nach Möglichkeit Unternehmen aus der Region beauftragen können. Das hat auch für eine sehr hohe Akzeptanz bei der Bevölkerung gesorgt“, sagt EUM-Chef Theo Lanthaler. So konnten etwa sämtliche Bauarbeiten an Baufirmen aus dem Passeiertal vergeben werden. Während die Baufirma Graf & Söhne aus Rabenstein bei Moos für den Bau des Maschinenhauses am Areal der Enerpass-Fassung verantwortlich war, übernahm mit der Baufirma Roland Gufler ein weiteres Unternehmen aus Moos die Verlegung der Druckrohrleitung sowie die Errichtung der großangelegten Wasserfassung. Im Paket von Roland Gufler befand sich auch ein mittels Raise-Boring herzustellender, rund 30 m langer Stollen DN1600, mit dem für die Durchführung der Druckrohrleitung eine Felsnase durchquert wurde. „Generell lag bei diesem Kraftwerksprojekt die größte bauliche Herausforderung eindeutig in der Rohrverlegung. Zum einen waren die Platzverhältnisse extrem beengt. Zum anderen war eine exakte Koordinierung der Arbeiten mit der Wildbach- und Lawinenverbauung erforderlich, die zu dieser Zeit an den weiteren Sperren an der Passer arbeitete“, erklärt Planer Andreas Schrott. Zudem seien auch die Leitungsarbeiten im Bereich eines Wanderwegs sehr schwierig gewesen, wo man eigens eine Stützmauer errichtete, in deren Schutz die Rohrleitung verlegt wurde.

Profis übernehmen Stahlrohrschweißen
Gerade im schwer zugänglichen mittleren Trassenabschnitt, wo nur wenig Platz zur Verfügung stand und zahlreiche Richtungswechsel zu bewerkstelligen waren, zeigte sich, dass die Stahlrohrleitung dafür die richtige Wahl war. Ohne Sonderformteile und Spezialkrümmer waren diese Kurven durch Schrägschnitte und professionelle Schweißarbeiten herzustellen. Günstig zudem, dass man mit dem erfahrenen Branchenspezialisten Gufler Metall ebenfalls ein Unternehmen aus der unmittelbaren Nachbarschaft betrauen konnte, das über großes Know-how in Sachen Stahlrohrschweißen für Wasserkraftwerke verfügt. In Summe haben die Spezialisten von Gufler Metall bereits mehr als 50 Kilometer an Stahlrohren geschweißt, dabei reichen die Größenvarianten von DN300 bis DN2400. Und dieses Know-how bewies das Schweiß-Team von Gufler Metall, das nur aus geprüften Schweißern besteht, auch bei diesem Auftrag. In rund 6 Monaten gelang es, die insgesamt 1.400 m lange Stahlrohrleitung erfolgreich zu verlegen. Neben dem Stahlrohrschweißen zeichnete Gufler Metall generell für den gesamten Stahlwasserbau verantwortlich – vom 4-feldrigen Tiroler Wehr mit integriertem Rechenreiniger an der Wasserfassung, über den Coanda-Rechen im Inneren des Fassungsbauwerks, bis hin zu sämtlichen Schützen in Form von Gleit- und Rollschützen und zur Rohrbruchklappe. Ein solides stahlwasserbauliches Fundament für das neue Kleinkraftwerk im Passeiertal.

Bewusst unter der Leistungsgrenze
Für das Herz der Anlage, ihre elektromaschinelle Ausrüstung, sollte ebenfalls nur modernste und zuverlässigste Technik zum Einsatz kommen. Und die war noch dazu direkt aus Südtirol zu beziehen. Der Auftrag über das gesamte elektromaschinelle Equipment und dazu noch die komplette Leit- und automationstechnische Ausrüstung ging an das renommierte Wasserkraftunternehmen Troyer in Sterzing, das dabei einmal mehr seine Water-to-Wire-Kompetenzen unter Beweis stellen konnten. Die beiden identischen 6-düsigen Peltonturbinen wurden von den Ingenieuren aus dem Hause Troyer für den Standort maßgeschneidert. Sie punkten nicht nur mit hohen Wirkungsgraden, sondern sind darüber hinaus für einen langlebigen, sicheren Kraftwerksbetrieb designt. „Der Ausbaugrad der beiden Maschinensätze ist verhältnismäßig gering. Daher laufen sie im Regeljahr im Schnitt etwa fünf Monate auf Volllast“, erklärt Andreas Schrott und legt die Gründe dafür dar: „Zum Zeitpunkt der Projektentwicklung war nicht klar, wie sich die Konzessionsvergabe für Kraftwerke über 3 MW Leistung in Südtirol politisch entwickeln würde. Sämtliche Projekte, die damals über dem 3 MW-Limit lagen, wurden auf Eis gelegt. Daher wurde bewusst auch beim Kraftwerk Schmiede versucht, unter der 3 MW-Grenze zu bleiben. Konkret liegt die Konzessionsleistung der Anlage nun bei 2,96 MW.“

Nutzerfreundliche Automatisation
Im Zentralengebäude des neuen Kraftwerks wurde vom Troyer-Automationsteam ein SCADA-PC installiert, auf dem die von Troyer entwickelte Visualisierung auf Basis des Siemens SIMATIC WinCC-Systems läuft. Parallel dazu verbauten die Südtiroler Techniker zusätzlich sechs HMI-Panels, die mit der ebenfalls hausintern entwickelten WebApp betrieben werden. (HMI steht als Bezeichnung für die Mensch-Maschine- Schnittstelle, die dem Benutzer die Kommunikation mit Computersystemen ermöglicht.) Der Clou dabei: Bedienoberflächen und Funktionalitäten sind gleich, obwohl sie auf komplett unterschiedlichen Systemen beruhen. „Uns war wichtig, ein einheitliches Design und einen einheitlichen Funktionsumfang zu realisieren, sodass für das Be- triebspersonal keine auffälligen Unterschiede wahrnehmbar sind. Diese SCADA/HMI- Systeme sind zusammen mit den dazu passenden SPS-Steuerungsbausteinen von uns entwickelt worden. Aktuell sind wir in der Version 3.x“, erklärt Dipl.-Ing. Philipp March, Leiter der Abteilung Automation bei Troyer und verweist auf einen wesentlichen Vorteil der webbasierten Lösung: „Damit ist die Visualisierung auch auf jedem webfähigen Endgerät des Betriebspersonals – auch über WLAN – verfügbar. Der im neuen Kraftwerk Schmiede erzeugte Strom wird über eine neue Mittelspannungsstation in das EUM-Netz eingespeist. Diese Station ist im Netzleitsystem des Verteilers, das ebenfalls von der Firma Troyer entwickelt wurde, eingebunden.

Meilenstein für die Eigenversorgung
Die Tatsache, dass man zwei identische Maschinensätze im neuen Krafthaus installiert hat, deutet darauf hin, dass das Wasserdargebot der Passer durchaus erheblichen Schwankungen unterworfen ist. „In den wasserarmen Wintermonaten kann es durchaus sein, dass die Anlage abgestellt werden muss“, heißt es von Seiten der Betreiber. Dennoch liegt die jährliche Stromerzeugung im Schnitt bei rund 22 GWh. Für das Passeiertal markiert das neue Kraftwerk einen weiteren wichtigen Meilenstein für die Stärkung der Eigenversorgung mit Strom aus eigenen Ressourcen. Am Samstag, 25. Mai dieses Jahres, wurde das Kraftwerk nun feierlich eröffnet. Für die Bevölkerung, die heute voll hinter ihrer Wasserkraftnutzung steht, wahrlich ein Grund zur Freude.

Erschienen in zek HYDRO Ausgabe 3/2024