energieUri Optimiert Energieproduktionauf dem Arni mit neuem Kleinkraftwerk

Kurz vor dem Jahreswechsel konnte das neueste Kraftwerk des Urner Energiedienstleisters energieUri, das Kraftwerk Intschi- alp, erfolgreich in Betrieb genommen werden. Die neue Ökostromanlage nutzt dabei bislang brachliegendes Potenzial im Triebwasserweg des Traditionskraftwerks Arniberg. Mit der 330 Kilowatt starken Durchströmturbine erzeugt das Kraftwerk Intschialp im Regeljahr rund 600.000 kWh, was in etwa dem Verbrauch von 140 Haushalten entspricht.

Die Nutzung der Wasserkraft auf dem Urner Arni hat Tradition und geht auf eine technische Pionierleistung zurück, deren Bedeutung über die Schweizer Grenzen hinaus reicht. Als das Kraftwerk Arniberg 1910 in Betrieb genommen wurde, gab es in ganz Europa noch kein Kraftwerk, das für eine derart hohe Gefällstufe gebaut wurde. Die 852 Meter Fallhöhe stellten zu diesem Zeitpunkt eine Rekordmarke dar, und die Umsetzung des Kraftwerks gilt bis heute als ingenieurtechnische Meisterleistung. Gespeist wird die Anlage unter anderem von den beiden Bächen Leitschachbach und Intschialpbach, für deren Nutzung energieUri bereits 1908 die ursprüngliche Konzession erwirkte. Das Triebwasser aus beiden Gewässern fließt in den Sammelschacht Torli, von wo aus es in den Arnisee geführt wird. Dabei handelt es sich um einen künstlich angelegten Speicher, der mit einem Nutzinhalt von 175.000 m3 vom Kraftwerk Arniberg als Wochenspeicher bewirtschaftet wird. Zwischen 1967 und 1969 wurde das Kraftwerk im Wesentlichen erneuert und modernisiert.

Optimiert bestehende Energieproduktion
Um die Gefällstufe zwischen der bestehenden Wasserfassung am Leitschachbach und dem Sammelschacht Torli hydroelektrisch zu nutzen, wurde 2009 das Kraftwerk Leitschach errichtet. Das Oberlieger-Kraftwerk zum Kraftwerk Arniberg verfügt über eine Bruttofallhöhe von 23 m und kann einen Konzessionsdurchfluss von 1,1 m3/s nutzen.
Analog zum Konzept des KW Leitschach beschloss energieUri 2022 auch das verbliebene hydroelektrische Potenzial am Intschialpbach zu heben. Konkret sollte mit dem neuen Kraftwerk Intschialp die bestehende Gefällstufe zwischen der Quelle Näcki und dem Sammelschacht Torli zur Energieproduktion genutzt werden. Da die Ausbauwassermenge unverändert bleibt und somit nicht in die bestehende Konzession eingegriffen wird, konnte man sich auf Seiten der Projektbetreiber auch eine zusätzliche Gewässerschutzbewilligung ersparen. Wie beim KW Leitschach ist die Anlage auf einen Durchfluss von 1,1 m3/s ausgelegt, die Bruttofallhöhe liegt bei knapp 26 Metern. Mit der Projektrealisierung setzt der Urner Energiedienstleister ein weiteres Zeichen für den Ausbau seines Kraftwerksportfolios. „Unser jüngstes Kraftwerksprojekt optimiert die bereits seit rund 115 Jahren bestehende Energieproduktion aus Wasserkraft auf dem Arni in der Gemeinde Gurtnellen weiter“, sagt Werner Jauch, CEO von energieUri. Im Frühsommer 2024 erfolgte der Startschuss für die Bauarbeiten.

Neuer Kraftabstieg – neues Krafthaus
Diese konzentrierten sich im Wesentlichen auf die Errichtung des neuen Krafthauses in unmittelbarer Nähe zum bestehenden Maschinenhaus des KW Leitschach sowie den Bau der Druckrohrleitung. Die bestehende Wasserfassung Intschialpbach blieb in ihrer Funktion und Ausführung unverändert. „Der neue Kraftabstieg ersetzt über eine Länge von rund 800 m die bestehende Hangrohrleitung, eine Freispiegelleitung aus Gusseisen und Kunststoff, die zum Teil bereits am Ende ihrer technischen Lebensdauer angelangt war“, erklärt Heinz Niederberger, Senior Projektleiter Energie bei energieUri. Die neue Druckrohrleitung wurde mittels GFK Rohre der Dimension DN800 im Bereich der bestehenden Rohrtrasse unterirdisch verlegt.
Auf 1.386 m Seehöhe wurde das neue Kraftwerksgebäude errichtet, in dem die gesamte elektromechanische Ausrüstung, die dazugehörigen Hilfssysteme sowie die neue Transformatorenstation inklusive Niederspannungsverteilung untergebracht sind. Es wurde als Betonbau mit begrüntem Flachdach ausgeführt, wodurch es sich hervorragend in die Naturlandschaft des Arni einfügt.

Turbine überzeugt mit Robustheit
Das technische Herz der Anlage bildet eine Durchströmturbine, die über zwei regulierbare Zellen verfügt. Für die Betreiber die richtige Maschine unter den gegebenen Umständen. Heinz Niederberger: „Die Funktion der Entsanderanlage in der bestehenden Wasserfassung ist prinzipiell gut, aber nicht mehr 100-prozentig sicher. Und da wir sie nicht umbauen konnten, fiel unsere Wahl auf eine hochrobuste Maschinenvariante – und das ist die Durchströmturbine von Ossberger, die mitunter auch mit schwierigen Triebwasserbedingungen problemlos zurechtkommt.“ Bei einem Schluckvermögen von 1,1 m3/s und einer Nettofallhöhe von 22,32 m erreicht die Turbine eine Nennleistung von rund 330 kW. Über ein Präzisions-Stirnradgetriebe erfolgt die Kraftübertragung an einen Synchrongenerator mit 306 kVA Leistung. Die erzeugte Energie wird anschließend zur neuen Niederspannungsverteilanlage transportiert und danach über einen Transformator von 0,4 kVA auf 15 kVA hochgespannt. Über die Mittelspannungsschaltanlage wird die Energie ins Netz von energieUri eingespeist. Das neue Kraftwerk wurde in das übergeordnete Leitsystem des Urner Energiedienstleisters eingebunden und wird von dessen 24-Leitstelle im Urner Kantonshaupt- ort Altdorf aus via Fernsteuerung überwacht und gesteuert.

Bypass garantiert sicheren Betrieb
Konzipiert ist die Anlage als reines Laufkraftwerk. „Das heißt, dass die Leistung der Zweizellen-Crossflow-Turbine analog dem Abfluss des Intschialpbachs verläuft. Über die Turbine wird somit der Staupegel am Einlaufschacht geregelt“, erklärt Heinz Niederberger. Da das neue Kraftwerk Intschialp als Oberstufe zum Kraftwerk Arniberg fungiert, muss gesichert sein, dass auch bei eventuellen Betriebsstörungen oder während Abschaltungen das Triebwasser ungehindert in den Sammelschacht Torli gelangt. Aus diesem Grund wurde parallel zum Absperrorgan im neuen Maschinenhaus ein Bypass vorgesehen. „Der Bypass verfügt über ein Ringkolbenventil, das für eine geregelte Abgabe des Triebwassers in den Unterwasserkanal sorgt. Es muss sichergestellt sein, dass bei einem Turbinenausfall das Wasser nicht in die Hangrohrleitung gestaut wird“, so der Senior Projektleiter Heinz Niederberger.

Strom für 140 Haushalte
Kurz vor dem Jahreswechsel war es schließlich soweit. Nach einer Bauzeit von circa einem halben Jahr produzierte das neue Kraftwerk Intschialp ein erstes Mal Strom aus erneuerbarer Urner Wasserkraft. Mit seiner elektromechanischen Ausrüstung wird die Ökostromanlage im Durchschnittsjahr rund 600.000 kWh sauberen Strom erzeugen. Das bedeutet, dass damit in etwa 140 Urner Haushalte mit lokal erzeugtem, erneuerbarem Strom versorgt werden können. Das Kraftwerk stellt somit einen weiteren kleinen Baustein in der Gesamtenergiestrategie von energieUri sowie in den energiepolitischen Zielsetzungen der Schweiz dar. Im Zuge des Kraftwerksbaus nutzten die Projektbetreiber auch sich bietende Synergiemöglichkeiten. So wurden etwa bestehende Freileitungen zurückgebaut. Außerdem wurde eine neue Trafostation installiert und in Betrieb genommen, die zu einer weiteren Erhöhung der Versorgungssicherheit vor Ort beitragen wird.

13. Wasserkraftwerk seit 2006
Für energieUri ist das Kraftwerk Intschialp das 13. Wasserkraftwerk, das der Urner Energiedienstleister zusammen mit Partnern in den letzten Jahren erfolgreich umgesetzt hat. Diese Aus- und Neubauprojekte sorgen auch für konkrete Wertschöpfung vor Ort. „Für diese 13 Kraftwerksprojekte haben wir zusammen mit Partnern fast 140 Millionen Franken investiert; rund 80 Prozent davon blieben in Form von Aufträgen für lokale Unternehmen im Kanton Uri“, betont Werner Jauch und ergänzt: „Im Betrieb generieren diese Kraftwerke zudem jährlich namhafte Abgaben von circa 4 Millionen Franken für die öffentliche Hand. Zudem schaffen die Projekte hochqualifizierte Arbeitsplätze in der Region. “ Total betragen die jährlichen finanziellen Leistungen von energieUri an die Urner öffentliche Hand damit inzwischen über 15 Millionen Franken. Nach dem erfolgreichen Projektabschluss auf dem Arni plant energieUri mit dem Kraftwerk Meiental bereits das nächste Wasserkraftwerk. Der Bau-start für das 37-Millionen-Franken-Projekt erfolgt voraussichtlich Ende 2025.

Erschienen in zek HYDRO, Ausgabe 1/2025