Teilrevitalisierung bringt Wasserkraft-Urgestein erheblichen Leistungsschub

Das Kleinwasserkraftwerk Brauhof des niederösterreichischen Landesenergieversorgers EVN wurde im Herbst des Vorjahres grundlegend modernisiert. In­nerhalb von nur sechs Wochen wurde der komplette Maschinensatz des his­torischen Kleinwasserkraftwerks in Wiener Neustadt umfassend erneuert. Im Zuge des Revitalisierungsprojekts wurden das Laufrad der Francis-Schachtturbine und der Generator komplett neu ausgeführt, zusätzlich erfolgte eine Sanierung des Turbinen-Leitapparats. Anstelle des alten Generators, der über ein Winkelgetriebe mit der Turbine verbunden war, kommt nun ein direkt gekoppelter Permanentmagnet-Synchrongenerator vom deutschen Hersteller Motion Makers (ehem. Krebs & Aulich) zum Einsatz. Mustergültig umgesetzt wurde das Projekt von den oberösterreichischen Wasserkraftallroundern der Jank GmbH, die ihrem Ruf als Revitalisierungsexperten einmal mehr gerecht werden konnten.

Modernisierung des Kleinwasserkraftwerks Brauhof am Kehrbach in Wiener Neustadt

Das Kleinwasserkraftwerk Brauhof im Süden von Wiener Neustadt darf man guten Gewissens als technischen Dinosaurier bezeichnen – immerhin steht die Anlage bereits seit dem Jahr 1890 in Betrieb. Einem Bericht der Niederösterreichischen Nachrichten zufolge war die mittlerweile 136 Jahre alte Anlage das erste Wasserkraftwerk, das in Wiener Neustadt Elektrizität produziert hat. Zur Stromerzeugung nutzt die Anlage das hydroelektrische Potential des Kehrbachs, bei dem es sich um einen künstlichen Ausleitungskanal der Schwarza handelt. Historischen Aufzeichnungen zufolge besteht der rund 16 Kilometer lange Kehrbach, an dem der niederösterreichische Landesenergieversorger EVN insgesamt sieben Kleinwasserkraftwerke betreibt, bereits seit dem 12. Jahrhundert.

Umbau des Maschinensatzes mit Direktantrieb ohne Getriebe

Im Herbst des Vorjahres war bei der Traditionsanlage die Zeit für ein umfassendes Modernisierungsprojekt gekommen, erklärt EVN-Projektleiter Gregor List, der im Energiekonzern für den Bereich Wasserkraft Instandhaltung zuständig ist: „An dem ca. 70 Jahre alten Winkelgetriebe des Maschinensatzes war bereits 2023 ein Lagerschaden aufgetreten, der eine aufwändige Reparatur notwendig machte. Da es nicht ausgeschlossen werden konnte, dass am Getriebe in absehbarer Zeit wieder ein gröberer Defekt auftritt, wurde vorausschauend eine Revitalisierung bzw. ein Umbau der gesamten Maschine beschlossen. Dabei sollte die Getriebeübersetzung komplett wegfallen und ein neuer Generator direkt mit der Turbinenwelle gekoppelt werden.“ Der Projektleiter führt weiter aus, dass im Zuge des Umbaus auch eine Verbesserung der akustischen Situation im Umfeld des Kraftwerks, das neben einem Bürogebäude bzw. im verbauten Siedlungsgebiet liegt, erzielt werden sollte. Denn das Getriebe und der Synchron-Generator in offener Bauweise verursachten während des Anlagenbetriebs eine konstante Geräuschkulisse. Gregor List betont, dass die begrenzten Platzverhältnisse im Maschinengebäude einen zentralen Punkt bei der Planung des Revitalisierungsprojekts einnahmen. Aufgrund der niedrigen Drehzahl der Francis-Schachtturbine und dem Wegfall des Getriebes hätte ein ebenfalls langsam drehender Synchron-Generator konstruktionsbedingt solche Ausmaße angenommen, für die das Krafthaus viel zu klein geworden wäre. „Aus diesem Grund sollte die Turbinen-Drehzahl durch den Einsatz eines neuen Laufrads deutlich gesteigert werden. Außerdem sollte statt eines herkömmlichen Synchrongenerators ein Permanentmagnet-Synchrongenerator zum Einsatz kommen, der erheblich kleiner als eine Synchron-Maschine ausfällt. Mit einem solchen Generator, der zudem auch höhere Wirkungsgrade als eine Synchron-Maschine schafft, hatten wir schon zuvor bei der elektromaschinellen Erneuerung des EVN-Kraftwerks Reichenau gute Erfahrungen gesammelt. Dort wurden das alte Winkelgetriebe und der alte Generator durch einen direkt mit der Turbine gekoppelten Generator getauscht“, so Gregor List.

Jank GmbH realisiert Revitalisierung des Wasserkraftwerks Brauhof

Den Zuschlag für die Anlagenmodernisierung konnte sich im Zuge des Ausschreibungsverfahrens der Wasserkraftallrounder Jank GmbH sichern, der für die EVN bereits eine ganze Reihe von Revitalisierungsprojekten durchgeführt hatte. „Ein zentraler Punkt des Projekts bestand darin, dass von der ca. 100 Jahre alten Turbine keinerlei Pläne oder Zeichnungen vorhanden waren“, erklärt Jank-Konstruktionsleiter Siegi Jank: „Diese Situation stellte für uns aber keine große Hürde dar. Durch die Vielzahl an Revitalisierungsprojekten, die wir im Laufe der Jahrzehnte durchgeführt haben, besitzen wir einen immensen Erfahrungsschatz im Sanierungssektor. Außerdem verfügen wir über eine große Menge an Konstruktionszeichnungen älterer Maschinen von diversen Herstellern, auf die wir zurückgreifen können. Die wesentlichen Daten und Einbauabmessungen der Maschine konnten wir somit bereits vor der Demontage mit einer hohen Wahrscheinlichkeit festlegen. Natürlich haben wir uns aber auch direkt vor Ort einen Eindruck verschafft, indem Anfang 2025 ein detaillierter 3D-Scan vom Inneren der Turbinenkammer erstellt wurde. Mit diesen gesammelten Daten konnte das grundlegende Design des neuen Laufrads erstellt werden.“

Revitalisierungskonzept optimiert Turbine und Antriebsstrang

Gregor List betont, dass vor dem Umbau des Maschinensatzes ein umfassendes Revitalisierungskonzept erstellt wurde. „Damit das Projekt im wirtschaftlichen Rahmen bleibt, wurden nur bestimmte Komponenten des Maschinen-Antriebsstrangs, wie das Laufrad, zur Gänze erneuert. Bei Komponenten wie dem Leitapparat oder der dazugehörigen Verstelleinrichtung, die beide einen guten Zustand aufwiesen, wurden lediglich Revitalisierungsmaßnahmen durchgeführt.“ Siegi Jank merkt an, dass auch das Laufrad der Turbine trotz des fortgeschrittenen Alters noch in einem vergleichsweise guten Zustand war. „Man hätte am Laufrad durchaus eine Sanierung durchführen und dieses wieder einbauen können. Mit dieser Variante wäre aber weder die notwendige Drehzahlerhöhung noch eine signifikante Steigerung der Leistungskapazität möglich gewesen.“ Dank der Neuanfertigung des Laufrads konnten zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen werden. Die Drehzahl der Turbine wurde von vormals 75 U/min auf 100 U/min gesteigert, was in weiterer Folge den Einsatz eines kompakteren Generators möglich machte. Darüber hinaus schafft die Turbine mit dem neuen Laufraddesign deutlich mehr Leistung im Teillastbetrieb. Zudem konnte die Engpassleistung erheblich gesteigert werden.

Permanentmagnetgenerator von Motion Makers steigert Effizienz und reduziert Geräusche

Die praktische Umsetzung der Kraftwerksmodernisierung konnte schließlich Mitte September 2025 mit dem Abbau des alten Maschinensatzes starten. Nach der Demontage wurden die Turbinenkomponenten in das Werk der Jank GmbH im Innviertel transportiert, wo die einzelnen Revitalisierungsmaßnahmen und die abschließende Bearbeitung des neuen Laufrads durchgeführt wurden. Die Wasserkraftspezialisten sorgten zudem für die finalen Anpassungen des neuen Generators, an dem ein Wasserkühlsystem installiert wurde. Konkret handelt es sich bei der nun direkt mit der Turbinenwelle gekoppelten Maschine um einen Permantentmagnet-Synchrongenerator aus dem Hause Motion Makers (ehemals Krebs & Aulich). Der in Deutschland gefertigt Generator gewährleistet exzellente Wirkungsgrade über alle Leistungsbereiche hinweg und überzeugt zusätzlich durch seinen besonders geräuscharmen Betrieb. Diese Eigenschaften machen den Generator zu einer idealen Lösung für Kraftwerke, bei denen hohe Anforderungen an Effizienz und Akustik gestellt werden. Zudem verfügt der Generator durch die Permanentmagnet-Technologie über äußerst kompakte Rotordimensionen. Damit kann die Maschine im Vergleich zu konventionellen Synchrongeneratoren in einer deutlich kleineren Baugröße und mit geringerem Gewicht ausgeführt werden.

Modernisierung steigert Leistung und Effizienz des Kraftwerks Brauhof

Der Betriebsstillstand des Kraftwerks Brauhof sollte nur sechs Wochen in Anspruch nehmen, bereits Ende Oktober 2025 konnte die Stromproduktion mit dem rundum erneuerten Maschinensatz wieder aufgenommen werden. „Die Modernisierung der Anlage hat sich definitiv bezahlt gemacht. Durch den Wegfall des Getriebes und die Kombination aus neuem Laufrad und direkt gekoppeltem Synchrongenerator wurde eine Leistungssteigerung von ca. 15 Prozent erzielt, das hat unsere Erwartungen weit übertroffen. Die verbesserte Leistungskapazität wird sich natürlich auch positiv auf die jährliche Stromproduktion des Kraftwerks auswirken. Durch den nun deutlich effizienteren Betrieb im Teillastbereich gehen wir davon aus, dass das Kraftwerk im Regeljahr rund 10 Prozent mehr Strom erzeugen wird“, so Gregor List. Siegi Jank zieht ebenfalls ein positives Fazit: „Die EVN hat sich beim Kraftwerk Brauhof für eine absolut sinnvolle Revitalisierungsvariante entschieden, bei der ein Maximum aus der vorhandenen Anlageninfrastruktur herausgeholt wurde. Es wurden nur jene Komponenten komplett neu ausgeführt, die einen signifikanten Leistungszuwachs möglich machten. Die Anlagentests nach der Wiederinbetriebnahme zeigten, dass die Kombination aus Revitalisierungs- und Erneuerungsmaßnahmen zu einem sehr guten Ergebnis geführt hat.“

Erschienen in zek HYDRO, Ausgabe 1/2026