Nidelva als Energiequelle: Modulares Wasserkraftkonzept in Norwegen

Im Süden Norwegens, rund 20 Kilometer nördlich der Stadt Arendal in der Region Agder, steht mit dem Wasserkraftwerk Kilandsfoss ein Neubau kurz vor der Nass–Inbetriebnahme. Die Anlage wurde im Einklang mit der Flusslandschaft der Nidelva, den technischen Standortbedingungen und den umweltfreundlichen Nutzungsinteressen konzipiert und befindet sich seit April 2026 in der Inbetriebsetzungsphase; der wasserführende Testlauf ist für Juni 2026 vorgesehen. Mit dem Fokus auf ökologische Verantwortung, regionale Wertschöpfung und technische Präzision realisieren Voith, ELIN und Sintaksa gemeinsam mit dem Kunden Arendals Fossekompani ASA eine Anlage, die bei geringer Fallhöhe und hohem Durchfluss auf ein modulares StreamDiver-Konzept setzt.

Modulares StreamDiver-Kraftwerk nutzt die geringe Fallhöhe der Nidelva für eine effiziente Stromerzeugung

Mit Ursprung im Binnenland Südnorwegens durchzieht die Nidelva als Hauptfluss des Arendal-Einzugsgebiets die Landschaft der Region Agder, bevor sie bei Arendal in das Skagerrak mündet. Entlang des mehr als 200 Kilometer langen Flusslaufs wurden insgesamt 16 Wasserkraftwerke gebaut, wodurch das Flusssystem heute zu den am stärksten energiewirtschaftlich genutzten Gewässern Südnorwegens zählt. Die geringe Fallhöhe, hohe Durchflussmengen und die Einbindung in eine bestehende Kraftwerkskette entlang der Nidelva stellen besondere Anforderungen an die technische Auslegung der Anlage.
Vor diesem Hintergrund entsteht am Standort Kilandsfoss ein neues Wasserkraftprojekt, das über die Projektgesellschaft Kilandsfoss AS realisiert wird, an der die Gemeinden Froland und Åmli gemeinsam mit Arendals Fossekompani ASA beteiligt sind. Damit verbindet das Projekt energiewirtschaftliche Kompetenz mit regionaler Verantwortung und trägt dazu bei, die Wasserkraft langfristig in der Region zu verankern.
Gleichzeitig berücksichtigt das Anlagenkonzept bewusst die bestehenden Freizeitnutzungen am Standort. Ein Beispiel dafür ist die Umsetzung einer eigenen Kajakstrecke: Der bislang energetisch ungenutzte Wasserfall wurde lokal intensiv sportlich genutzt und frühzeitig als separate Strecke in das Anlagenkonzept integriert.

Vom klassischen Kraftwerk zum modularen Anlagenkonzept

Die Umsetzung des Projekts Kilandsfoss erfolgt in enger Zusammenarbeit zwischen dem Betreiber Arendals Fossekompani ASA und den beteiligten Projektpartnern. Der Kontakt zu Voith entstand über Voith Hydro Oslo, das den Betreiber bereits bei früheren Projekten in Norwegen begleitet hatte. Die Projektentwicklung für Kilandsfoss erstreckte sich über mehrere Jahre und war von einer grundlegenden konzeptionellen Anpassung geprägt. Eine erste Ausschreibung auf Basis eines klassischen Layouts mit zwei vertikalen Kaplan-Turbinen wurde bereits 2018 veröffentlicht, jedoch aufgrund der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen wieder eingestellt. Auch eine erneute Ausschreibung im Jahr 2022 führte zu keinem tragfähigen Ergebnis.

Bereits in dieser frühen Phase wurde das StreamDiver-Konzept als alternative Lösung in die Diskussion eingebracht und gemeinsam mit dem Betreiber weiterentwickelt. Auf dieser Grundlage entstand schließlich das heutige Anlagenlayout mit acht modularen Einheiten, das gezielt auf die Standortbedingungen der Nidelva abgestimmt ist. Das schlanke modulare Konzept reduziert den baulichen Aufwand, passt sich flexibel an die Abflusscharakteristik der Nidelva an und erhöht die Betriebssicherheit.
Die enge Zusammenarbeit zwischen Betreiber, Planern und Projektpartnern ermöglichte es, die konzeptionelle Anpassung innerhalb vergleichsweise kurzer Zeit in ein genehmigungsfähiges Projekt zu überführen.

Vormontierte StreamDiver beschleunigen die Montage

Das Projekt basiert auf dem abgestimmten Zusammenspiel dreier spezialisierter Partner. Voith verantwortet Turbinen, Absperrorgane sowie die maschinentechnische Integration der Anlage. Die Permanentmagnetgeneratoren werden von ELIN geliefert, während Sintaksa das elektrische Gesamtpaket einschließlich Hochspannungsanbindung und Frequenzumrichtersystem realisiert.
Die Anlieferung der elektromechanischen Komponenten erfolgte in mehreren Bauphasen. Erste Teile der Elektroinstallation wurden im November 2025 geliefert. Im Dezember folgten die Absperrklappen sowie die StreamDiver-Einheiten. Die Turbinen wurden sequenziell direkt vom Transportfahrzeug in die vorbereiteten Einbaulagen montiert. Dank vollständig vormontierter und getesteter Einheiten konnte jede Maschine in weniger als einem Tag installiert werden, da die Komponenten vor Ort lediglich eingehängt und für die Inbetriebnahme bereitgestellt wurden.
Seit Februar 2026 läuft der zweite Abschnitt der elektrotechnischen Installation, während der Haupttransformator voraussichtlich im April integriert wird. Mit Beginn der Inbetriebsetzung werden derzeit sämtliche Systeme im Trockentest geprüft. Der wasserführende Testlauf ist für Juni 2026 vorgesehen.

Modulares Kraftwerkskonzept für Niederdruckstandorte

Die hydrologische Charakteristik der Nidelva mit hoher Wasserführung bei gleichzeitig geringer Fallhöhe prädestiniert den Standort für kompakte, vollständig unter Wasser installierte Turbineneinheiten. Die Turbinenanlage ist für eine Nettofallhöhe von rund 6,0 Metern ausgelegt. Bei einem Gesamtdurchfluss von 135 m³/s basiert das Anlagenkonzept auf einem modularen Mehrmaschinenlayout mit acht StreamDiver-Einheiten. Installiert sind sechs unregulierte StreamDiver des Typs SD-16,95 mit jeweils 17,73 m³/s, die direkt mit einem 913 kW Permanentmagnetgenerator gekoppelt sind, sowie zwei regulierbare StreamDiver des Typs SD-14,90 mit jeweils 14,25 m³/s, die direkt mit einem 681 kW Permanentmagnetgenerator gekoppelt sind. Während die sechs Hauptmaschinen den Großteil des Durchflusses übernehmen, ermöglichen die beiden kleineren, regulierbaren Einheiten eine präzisere Anpassung an variable Abflussbedingungen. Insgesamt erreicht die Anlage eine mechanische Gesamtleistung von rund 7,1 MW bei einer elektrischen Engpassleistung von etwa 6,84 MW.
Im Unterschied zu klassischen Flusskraftwerken mit vertikal installierten Turbinen wurde in Kilandsfoss eine horizontale Anordnung der Maschinen gewählt. Diese Bauweise ermöglichte eine deutlich kompaktere Bauwerksstruktur und reduzierte in diesem Projekt den erforderlichen Betonbedarf um rund 40 %. Dadurch konnten Baukosten und Bauzeit erheblich gesenkt werden, ohne Kompromisse bei Effizienz oder Betriebssicherheit einzugehen.
Die wartungsarmen StreamDiver-Turbinen arbeiten mit wassergeschmierten Lagern und elektrisch betätigten Stellorganen und kommen vollständig ohne Öl- oder Fettschmierung aus. Dadurch entsteht ein geschlossenes System mit minimiertem Umweltrisiko und einer nahezu geräuschlosen Stromerzeugung durch die vollständig unter Wasser installierten Turbinen. Der erzeugte Strom wird vollständig in das öffentliche Netz des regionalen Netzbetreibers Agder Energi Nett eingespeist, wobei die Anlage auf rund 37 Volllasttage pro Jahr ausgelegt ist.

Drehzahlvariable Regelung erhöht den Wirkungsgrad

Für die beiden kleineren StreamDiver-Einheiten wurde ein speziell konfiguriertes Umrichtersystem implementiert, das Leistungen bis zu einem Megawatt bei einer Zwischenkreisspannung von 1.050 VDC ermöglicht. Ein integrierter Mittelspannungs-Leistungsschalter gewährleistet dabei eine sichere Abschaltung im Störfall. In Kombination mit dem verstellbaren Leitapparat ermöglicht die drehzahlvariable Anbindung eine doppelt regulierte Betriebsweise. Für definierte Leitschaufelstellungen kann jeweils die hydraulisch optimale Drehzahl eingestellt werden, wodurch sich der Wirkungsgrad insbesondere im Teillastbereich verbessert. Damit übernehmen die beiden kleineren Maschinen eine zentrale Rolle im Anlagenkonzept: Sie ermöglichen eine feinere Anpassung bei schwankenden Abflussbedingungen und erweitern gleichzeitig das Einsatzspektrum der StreamDiver-Technologie im Niederdruckbereich.

Gewässerschutz und regionale Integration

Kilandsfoss adressiert Nachhaltigkeit nicht nur über den CO2-freien Betrieb, sondern auch durch konstruktive Maßnahmen zur Minimierung der Umweltauswirkungen im Betrieb. Elektrische Antriebe an Schiebern und Leitapparat sowie wassergeschmierte Lagerungen reduzieren das Risiko von Schmierstoffeinträgen und unterstützen damit den Gewässerschutz, während sie zugleich Wartung und Inspektion vereinfachen. Auch die gesellschaftliche Einbindung wurde in der Planung berücksichtigt: Für einen lokalen Kajakverein, der den bislang energetisch ungenutzten Wasserfall sportlich nutzte, wurde eine eigene Kajakstrecke in die Gesamtplanung integriert. Damit bleibt die bisherige Freizeitnutzung des Wasserfalls auch nach Inbetriebnahme des Kraftwerks für Menschen vor Ort und Gäste der Region erhalten.

Modulare Wasserkraft als Zukunftskonzept

Die konzeptionelle Neuausrichtung des Projekts erforderte eine enge Abstimmung von Planung, Genehmigung und technischer Umsetzung. Dennoch blieb die terminliche Verschiebung in Kilandsfoss auf wenige Monate begrenzt. Möglich wurde dies durch die lösungsorientierte Zusammenarbeit zwischen Betreiber, Behörden und Projektpartnern. Zugleich zeigte das Projekt, wie wichtig eine frühzeitige Planung, klar abgestimmte Schnittstellen und eine offene Kommunikation mit dem Kunden sind – gerade unter winterlichen Bedingungen, bei denen Wetter und Schneelasten von Anfang an berücksichtigt werden müssen.
Kilandsfoss zeigt zudem, dass modulare StreamDiver-Layouts auch unter anspruchsvollen wirtschaftlichen Rahmenbedingungen eine robuste und tragfähige Lösung für Niederdruckstandorte sein können. Gerade bei niedrigen Fallhöhen, in denen Bauwerksvolumen und Maschinengrößen schnell zum Kostentreiber werden, eröffnet der Mehrmaschinenansatz neue Spielräume in Auslegung und Wirtschaftlichkeit.

Erschienen in zek HYDRO, Ausgabe 2/2026