Innovative Lösung für das Sedimentproblem an der Staumauer Punt dal Gall

Seit neun Jahren hatten sich beträchtliche Mengen an Sedimenten vor dem Grundablass der Staumauer Punt dal Gall im schweizerisch-italienischen Grenzgebiet abgelagert. Um die Funktionstüchtigkeit des Grundablasses wiederherzustellen, setzten die Betreiber der Engadiner Kraftwerke (EKW) auf eine innovative technische Lösung: den tauchfähigen Saugbagger der Firma Watertracks. Mit diesem System gelang es im vergangenen Herbst, den Grundablass in 100 m Tiefe freizulegen und die Sedimente vorschriftsgemäß an vordefinierte Stellen des Sees zu deponieren. Eine technische Meisterleistung, die in dieser Art und Weise auf dem europäischen Kontinent bislang einzigartig ist.

Neue Unterwassertechnik sichert den Grundablass der Staumauer Punt dal Gall

Es waren schwarze Tage für den Schweizer Nationalpark im Grenzgebiet zu Italien und zugleich für die Wasserkraft in den Alpen, als im Herbst 2016 im Rahmen einer Sanierungstätigkeit an der Staumauer Punt dal Gall die als giftig eingestufte Chemikalie PCB freigesetzt und in hoher Konzentration in die Spöl gelangt war. PCB – polychlorierte Biphenyle – sind aufgrund ihrer toxikologischen und krebserregenden Eigenschaften in der Schweiz seit 1986 verboten, in Österreich seit 1993. Auslöser war nach übereinstimmenden Angaben das Abschleifen des bestehenden Korrosionsschutzes in den Grundablassrohren. Der PCB-Staub sollte in der Folge den Fluss Spöl, der mitten durch den traditionsreichen Nationalpark fließt, ökologisch schwer in Mitleidenschaft ziehen. Die Nationalparksleitung sprach offiziell von einer „gravierenden Verseuchung“ des Gewässers durch PCB. Parallel zu den Fragen der juristischen Verantwortung drängten sich für die Betreiber der EKW auch jene auf, die direkt mit dem Betrieb der Staumauer zu tun hatten. Denn: Seit dem Unfall 2016 durften die Sedimente nicht mehr über den Grundablass abgeführt werden. Das heißt, dass die Schleuse seit damals nicht mehr geöffnet wurde.

Innovative Unterwassertechnik macht den Grundablass wieder einsatzbereit

„Bis zum PCB-Unfall 2016 haben wir die Sedimente in regelmäßigen Abständen, in der Regel einmal im Jahr, über den Grundablass abgeführt. Das hat man in Form eines künstlichen Hochwassers gemacht. Auf dieses Weise haben wir sicherstellen können, dass es zu keiner Verlandung durch die Sedimente am Grundablass kommt. Danach war das aber nicht mehr möglich. Und so haben sich über die Jahre die Sedimente abgelagert“, erklärt Giacum Krüger, Direktor der Engadiner Kraftwerke AG in einem Interview mit der Nachrichtenplattform Rondo News. Ziel sei es nun gewesen, diese Sedimente maschinell zu entfernen. Schließlich ist es der EKW auch per Gesetz vorgeschrieben, die Funktionsfähigkeit des Grundablasses vollumfänglich zu gewährleisten. Nur so kann sichergestellt werden, dass der Stausee bei Gefahr – etwa bei Hochwasser – abgelassen werden kann. Und dabei setzten die Verantwortlichen von EKW nun auf eine neuartige Technologie, bei der auch der Seepegel nicht künstlich abgesenkt werden muss. Konkret kam ein von der Firma Watertracks speziell entwickelter Unterwasserbagger zum Einsatz, der auch bei den enormen Druckverhältnissen in 100 m Tiefe effektiv arbeiten kann.

3D-Modell ermöglicht präzise Arbeiten in 100 Metern Tiefe

Am 6. Oktober letzten Jahres war es soweit. Es konnten die Arbeiten beginnen, wobei zu Beginn im Vordergrund stand, den Spezialbagger exakt an den Zielort zu bringen. „Für diesen Einsatzzweck haben wir ein eigenes Hebesystem entwickelt, um den Bagger genau über dem Grundablassventil abzusenken und dies so, dass ein eventueller Reibekontakt am Bauch der Staumauer ausgeschlossen werden konnte. Zudem musste das Risiko einer Kollision zwischen dem Tauchbagger und dem Einlaufsieb, das sich an der Rückhaltewand unter dem Bauch der Staumauer in einer Tiefe zwischen 82 m und 95 m befindet, eliminiert werden. Aufgrund dieser speziellen Positionierung war das Einlaufsieb von der Oberfläche aus mit dem Sonar nicht erkennbar“, erzählt Kevin LeGrand von Watertracks. Daher galt es auch, im Vorfeld die geometrische Position der Grundablassöffnung zu überprüfen. Daher wurde einerseits ein 3D-Modell aus bestehenden Plänen von der exakten Ausformung der Dammmauer am Computer und eines von der Grundablassöffnung erzeugt – und andererseits wurden die bathymetrischen Daten erhoben, um auch vom Seegrund selbst ein 3D-Modell zu generieren. Kevin LeGrand: „Auf diese Weise konnte unser Team präzise Koordinaten gewinnen und damit einen ‚virtuellen Rohrraum‘ vom Seeufer bis zum Grund definieren. Damit wurde ein sicheres Absetzen des Tauchbaggers auf den Seegrund gewährleistet, ohne dass wir direkte Sicht darauf hatten.“

Präzise Vorbereitung für den Einsatz des Unterwasserbaggers

Alleine die dreidimensionale Rekonstruktion des betroffenen Raums stellte an sich eine große technische Herausforderung dar. Dem sollte das Kranhubmanöver in der Praxis danach um nichts nachstehen. Es galt dabei, einige Punkte zu berücksichtigen. So wurde etwa der Auftrieb des Tauchbaggers im Wasser genutzt, um die Belastung am Kranhaken effektiv zu reduzieren – was eine größere Ausladung des Kranarms ermöglichte. Für den Hebevorgang musste in der Folge die gesamte Ausladung des Kransystems genutzt werden, um den Tauchbagger sicher an seinem Arbeitspunkt in exakt 97 m Tiefe abzusetzen. „Das ganze Manöver erforderte eine sorgfältige Vorbereitung, einen präzisen Manövrierplan, eine exzellente Koordination zwischen den mehrsprachigen Teams in Französisch und Deutsch sowie ein hohes Maß an Erfahrung, Ruhe und technischem Vermögen“, fasst Kevin LeGrand zusammen.
Das 3D-Modell, das vom Team von Watertracks zuvor erstellt worden war, wurde in weiterer Folge mit den Daten und Sonarbildern vom Absenken und Aufsetzen des Tauchbaggers ergänzt und optimiert. Auf diese Weise wurde die Voraussetzung geschaffen, dass sich die Unterwassermaschine sicher und effizient bewegen und arbeiten konnte. Der Tauchbagger konnte mit der Pumpoperation beginnen, gesteuert wurde er von einem Container auf der Wehrkrone aus.

Förderleitung unter Wasser erfordert millimetergenaue Planung

Sämtliches Material, das der Bagger nun am Grundablass abräumte, wurde danach an vordefinierten Stellen am Seegrund in etwa 80 m Tiefe abgelagert. Der Einbau der dafür erforderlichen Förderleitung sollte sich dabei ebenfalls als heikel und als technisch schwierig umsetzbar herausstellen. Auf der einen Seite war man gezwungen, jegliche Oberflächentrübung zu vermeiden und auf der anderen Seite die Sedimentausbreitung bestmöglich zu verhindern. „Von der Auslassvorrichtung am Ufer bis zum genauen Einleitpunkt im See musste die Förderleitung in einem vorgegebenen, schrägen Winkel durch das Wasser installiert werden. Dafür mussten die exakte Zahl an Bojen und präzise Seillängen für die Aufhängungen berechnet werden – um einerseits die optimale Neigung und anderseits eine stabile Verankerung der Rückleitung wenige Meter über dem Seegrund zu gewährleisten“, geht Kevin LeGrand ins Detail und verweist auf das Team aus Spezialisten, das dabei involviert war. Erfahrene Experten, die umfangreiche Kenntnisse in der Verlegung von See-Förderleitungen mitbrachten, wurden zudem von einem Team aus Industrietauchern unterstützt, die Erfahrung mit Tieftauchgängen in alpinen Seen vorweisen konnten. Außerdem wurden sie um weitere Fachleute ergänzt, die die wissenschaftliche Überwachung der Umweltauflagen übernahmen.
Grundsätzlich umfassten die Vorgaben, dass erstens gewisse Trübungswerte in der Spöl nicht überschritten werden durften, dass zweitens eine Überwachung der Oberflächenklarheit im Stausee im Bereich der Einleit- und der Pumpstellen zu erfolgen hatte, dass drittens die Sedimentzusammensetzung sowie der Sedimentanteil pro Liter gepumpter Flüssigkeit geprüft werden musste und dass viertens die Kontrolle der Qualität der Verankerungen der Förderleitungen sichergestellt sein musste. Entscheidend war, dass das Team von Watertracks jederzeit in der Lage war, bei einem Problemfall eingreifen zu können.

Staumauer Punt dal Gall nach neun Jahren wieder im Regelbetrieb

Mithilfe der Sonarbilder und den Daten aus den Plänen gelang es, eine umfassende und transparente Dokumentation der Unterwasserarbeiten zu erstellen. Und mehr als das: Die gewonnenen Daten ermöglichten den Verantwortlichen eine exakte Interpretation der durchgeführten Arbeiten – und dienen letztlich auch als Nachweis für die wiedererlangte Funktionstüchtigkeit des Grundablasses. Mitte November, nach rund fünf Wochen Arbeitszeit, konnte das Projekt erfolgreich abgeschlossen werden. Mit der Freilegung der Grundablassöffnung ist heute, neun Jahre nach dem PCB-Unfall, an der Staumauer Punt dal Gall wieder ein geregelter Kraftwerksbetrieb möglich, und den behördlichen Vorgaben wurde umfänglich Rechnung getragen. So sieht es auch EKW-Chef Giacum Krüger: „Für uns stellt das einen wichtigen Schritt dar, um den PCB-Unfall abzuschließen und mit dem Staudamm wieder in den Normalbetrieb überzugehen.“
Das Verfahren, das dabei zum Einsatz kam, stellt eine technische Neuheit und auf dem europäischen Kontinent einzigartige Technik dar, um sedimentbedingte Probleme in alpinen Stauanlagen mit nahezu „chirurgischer“ Präzision zu lösen. Wie der Einsatz in der Stauanlage im Schweizer Nationalpark zeigt, handelt es sich um eine ausgereifte Technologie, die keinerlei Beeinträchtigung der Wasserstandsdynamiken nach sich zieht. Watertracks hat sich damit als qualifizierter Spezialist in Sachen Sedimentabräumung im alpinen Raum etabliert.

Erschienen in zek HYDRO, Ausgabe 1/2026