Vor knapp zwei Jahren haben sich mit Rolf Gschwind und der Firma EFG zwei Parteien getroffen, die bereits tiefe Fuß- abdrücke am Wasserkraftsektor des DACH-Raums hinterlassen haben. Am Ende des Treffens waren aus den beiden Parteien Partner geworden. Partner mit gleichen Zielen und Visionen: Auf Basis des zündenden Funkens von Rolf Gschwind und dem konstruktiven sowie fertigungstechnischen Know-how des erfahrenen Turbinenbauers EFG wurde über mehrere Monate hinweg eine neue Generation der Kaplan-Schachtturbine für Niederdruckstandorte entwickelt, die zwar in Baureihen standardisiert, aber zugleich nahezu frei skalierbar ist. Mittlerweile wurden bereits neun dieser Maschinen gebaut, zwei davon laufen seit einigen Monaten – und das mit großem Erfolg.

In jeder Branche gibt es sie – die Charakterköpfe, die bunten Hunde, die, die für ihren Beruf brennen und die einfach ein jeder kennt. In der Wasserkraft gehört Rolf Gschwind zweifellos zu dieser raren Gattung. Der Allgäuer ist seit über 35 Jahren mitten drin im Wasserkraft-Geschehen und gilt als echtes Urgestein. Seine Geschichte spiegelt das Auf und Ab in der Branche in den letzten Jahrzehnten wider und ist zugleich eine Geschichte von Kreativität, Erfolg und Misserfolg und der unbändigen Lust am Verkaufen. In den frühen 1990er Jahren war er erstmalig lautstark in Erscheinung getreten, als er gemeinsam mit einem Partner eine Turbine entwickelte, dafür Name und Logo entwarf und ein Turbinenbauunternehmen aufbaute. Über die Jahrzehnte war Rolf Gschwind das Gesicht zur Marke, man assoziierte den eloquenten Allgäuer mit dem Produkt, das sich bis heute am Markt bewährt. Doch in den letzten Jahren war der Wunsch, sich noch einmal zu verändern, es noch einmal wissen zu wollen, bei ihm immer stärker geworden, wie er betont: „Ich bin vor zwei, drei Jahren an einem Scheideweg meiner beruflichen Laufbahn angelangt. Ich habe mich schweren Herzens entschlossen, die Firma zu verlassen, für die ich immer alles gegeben habe. Und damit gab es für mich nur mehr zwei Alternativen: Entweder ich gehe in Pension, oder ich ziehe gemeinsam mit einem Partner noch einmal eine Turbinengeneration hoch, mit der man den Markt erobern kann.“ Für zweitere Alternative brauchte der Allgäuer allerdings einen Partner mit Produktionsmöglichkeiten – und natürlich nicht irgendeinen: „Im Grunde gab es für mich nur die Firma EFG, die dafür in Frage kam. Hätten Werner Goldberger und sein Team Nein zu meinem Vorschlag gesagt, hätte ich es gelassen.“

Standardisierung als Erfolgsrezept
Doch Werner Goldberger, Geschäftsführer bei EFG, sein Sohn und Prokurist Martin Goldberger und sein Technikchef Gero Pretis erkannten das Potenzial und sagten Ja. „Im Dezember vor zwei Jahren sind wir bei uns im Konferenzraum gesessen und aus der veranschlagten Stunde wurden letztlich acht. Am Ende standen eine Partnerschaft und zugleich ein neues Konzept, an dem wir in der Folge Schritt für Schritt weiterarbeiteten“, erzählt Werner Goldberger. Der erfahrene Branchen­experte verweist dabei auch auf einen wichtigen Umstand, der nichts mit Geschäft oder Technik zu tun hatte: „Mir ist wichtig, dass Ehrlichkeit und Vertrauen gegeben sind. Nur auf einem solchen Fundament lässt sich etwas Tragfähiges aufbauen.“ Dass es am Markt schon die eine oder andere Kaplan-Schachtturbine gibt, sah man keineswegs als Hindernisgrund. Im Gegenteil: Wie Konstrukteur Gero Pretis betont, habe man dadurch die Möglichkeit gesehen, von vornherein gewisse Schwächen, Mängel und Unzulänglichkeiten, die man bei Produkten des Mitbewerbs erkannt hatte, auszumerzen. „Zuerst haben wir geschaut, wo wir die entscheidenden Schnittmengen finden – zwischen dem Input von Rolf Gschwind, unseren eigenen Kompetenzen als Turbinenbauer und dem Bedarf am Markt. Daraus eine Strategie abzuleiten und ein wirtschaftliches Paket zu schnüren, so lautete das Ziel“, erinnert sich Gero Pretis. Denn eines war den erfahrenen Wasserkrafttechnikern von EFG von Anfang an klar: Das Marktumfeld im Niederdruckbereich ist kein einfaches, da hier ein geringeres Erzeugungspotenzial als etwa im alpinen Hochdruckbereich zugleich größeren, aufwändigeren Bauwerken gegenübersteht. „In diesem Spannungsfeld spielt der Preis natürlich eine zentrale Rolle. Daher stand für uns schnell fest: Es braucht Standardisierung, es braucht gewisse Baureihen“, sagt Junior-Chef Martin Goldberger.

Anspruchsvolles technisches Know-how
Erschwerend kommt in diesem Spannungsfeld hinzu, dass man sich bei einer modernen doppeltgeregelten Kaplan-Turbine – von Pumpturbinen einmal abgesehen – im zweifellos anspruchsvollsten technischen Terrain bewegt, das die Wasserkraft zu bieten hat. Für eine moderne Kaplan-Turbine braucht es definitiv mehr technisches Know-how als für eine Pelton-Turbine. „Dass wir dieses Know-how im eigenen Haus haben, hat sich aus der gesamten Entwicklung der Firma EFG ergeben. Wir haben vor rund 40 Jahren im Hochdruckbereich mit Peltonturbinen begonnen – und haben uns zu Beginn ganz klar als Spezialunternehmen für Hochdruckprojekte positioniert. Vor gut 20 Jahren haben wir dann die erste Francis-Turbine bei uns im Haus konstruiert. Später folgte die eigene Diagonal-Turbine. Und dazwischen haben wir als EFG eine Vielzahl an Kaplan-Sanierungen und -Revitalisierungen durchgeführt – in nahezu sämtlichen Bauformen und Größen. Und so haben wir uns schrittweise in Richtung Niederdrucksegment weiterentwickelt und bringen heute das Know-how mit, das es für die Konstruktion einer eigenen modernen Kaplan-Turbine braucht“, erklärt Werner Goldberger.

Der Nachhaltigkeit verpflichtet
Grundsätzlich gibt es von keinem anderen Turbinentyp mehr Varianten als von der Kaplan-Turbine. „Angefangen von der vertikalen Kaplan-Turbine, über die Kaplan-Rohrturbine, die S-Kaplan- oder die Z-Kaplan-Turbine bis hin zur Kaplan-Spiralturbine gibt es zig Spielarten und Varianten. In Erscheinungsbild und Verwendung liegen Unterschiede vor, nicht aber in der strömungsmechanischen Funktion. Und das trifft auch auf die Kaplan-Schachtturbine zu, die insofern auch einen eigenen Typ darstellt, als sie keinen Traversenring besitzt“, nimmt CTO Gero Pretis zur Bauform Bezug und ergänzt: „Basierend auf der Grundidee von unserem Partner Rolf Gschwind haben wir versucht, eine Turbine zu konzipieren, die auch in einer standardisierten Bauform optimal an den Zielstandort angepasst ist – und die sich über die Drehzahl darüber hinaus noch feiner justieren lässt, sodass sich hydraulisch keine Nachteile ergeben.“ In dieser Aussage steckt auch jede Menge EFG-Firmenphilosophie, in der dem Thema Nachhaltigkeit eine zentrale Rolle zukommt. „Unserer Ideologie gemäß wollen wir aus einem Kraftwerksstandort immer das Optimum herausholen – das ist eben auch gelebte Nachhaltigkeit. Und von dieser Ideologie weichen wir auch bei den standardisierten Varianten nicht ab“, betont Geschäftsführer Werner Goldberger.

Breites Leistungsband möglich
Vor diesem Hintergrund erscheint es geradezu logisch, dass man sich im Hinblick auf die unterschiedlichen Ganglinien und Fallhöhen mit den Optionen für die innovative Kaplan-­Schachtturbine möglichst breit aufstellen wollte. Vom Laufraddurchmesser her beginnt die unterste Baugröße bei 500 mm und endet im oberen bei etwa 2.000 mm. Vom Gefälle her fängt der technisch-wirtschaftliche untere Grenzbereich bei etwa 1,5 m an, nach oben hin sieht man aktuell die Obergrenze bei etwa 8 m. Und was den Ausbaudurchfluss angeht, hat man die Kapazitäten zwischen 1 m3/s minimal und etwa 20 m3/s maximal angesetzt. Die Basis-Bauform für das Kaplan-Laufrad ist ein moderner 4-Flügler. „Um das Wirkungsgradband der Kaplan-Turbine flach zu halten, gehen wir mit der spezifischen Drehzahl nicht allzu hoch. Damit können wir nach wie vor zuverlässig die immer breiter werdende Spreizung im Triebwasserangebot zwischen Teillast und Volllast bzw. Überlast nutzen“, erklärt Martin Goldberger.

Weiterentwicklung dank Design-Review
Was den Ingenieuren von EFG und natürlich auch ihrem Allgäuer Partner Rolf Gschwind dabei sehr wichtig ist, dass man nicht auf einem gewissen Entwicklungsstand verharren möchte. Im Gegenteil: Vielmehr geht es darum, das neue Produkt permanent weiterzuentwickeln, wie Gero Pretis betont: „Nach jeder neuen Maschine führen wir ein Design-Review durch. Konkret stecken etwa in der dritten Maschine schon die ersten Erfahrungen aus der zweiten drinnen – und in der vierten die Erfahrungen aus der dritten. Wir setzen ganz bewusst auf kurze Feedback-Schleifen, um auf diese Weise aktiv Modellpflege zu betreiben. Dank unseres großen hauseigenen Konstruktionsanteils ist uns dieses Vorgehen möglich.“ Damit steht die neue Maschine durchaus als Gegenentwurf zu vergleichbaren Produkten am Markt, die seit Jahrzehnten in gleicher Form und Technologie angeboten werden. In die Konstruktion der neuen Maschine flossen auch die langjährigen Kenntnisse und Betriebserfahrungen von Rolf Gschwind mit ein, die von den EFG-Ingenieuren als sehr wertvoll eingestuft worden sind. „Wir haben stundenlang über Details in unserer Konstruktion diskutiert und voneinander profitiert“, bestätigt Martin Goldberger und ergänzt: „Wir mussten natürlich auch darauf schauen, wie wir die Anforderungen mit unserem Fertigungspark abstimmen können. Schließlich haben wir eine sehr hohe Fertigungstiefe. Tatsächlich können wir speziell bei den kleineren Baugrößen 100 Prozent aller Bauteile selbst produzieren.“

Eine echte EFG-Turbine
Ein wichtiger Punkt für das Allgäuer-Kärntner Gespann ist, dass man voll und ganz hinter dem Produkt stehen kann, wie Werner Goldberger betont: „Wir wollen damit keineswegs mit einem Billigprodukt aus China oder anderswo konkurrieren. Wir wollen auch weiterhin mit Stolz sagen können: Ja, das ist eine EFG-Turbine, basierend auf den Grundideen von Rolf Gschwind und dem konstruktiven Know-how von EFG.“
Schon bislang standen Turbinen aus dem Hause EFG neben Effizienz und Performance auch für Eisenlastigkeit und eine solide Konstruktion, die den Maschinen Standfestigkeit und eine hohe Lebensdauer verleihen. Daran soll nicht gerüttelt werden. „Auch bei diesem Turbinentyp setzen wir – wie bei unseren anderen Maschinen – Voll-Edelstahllaufräder ein. Das wird die Maschinen lange am Leben erhalten. Wir sind uns dessen bewusst, dass dies für das eigene Service-Geschäft nicht das Beste ist, aber es ist für unsere Kunden das Beste – und das entspricht unserer Philosophie“, sagt Gero Pretis und nimmt noch auf einen weiteren Punkt Bezug: „Obwohl wir hier von standardisierten Baureihen sprechen, ist unsere Maschine nahezu frei skalierbar. Wir können sie konstruktiv so fein abstimmen, dass sie perfekt am Zielstandort arbeitet.“ Diese Qualität bringt zwar durchaus Mehraufwand für die Kärntner Turbinenbauer mit sich, doch das macht man gerne. Schließlich möchte man auch im Sinne des Kunden den Vorteil ausnutzen, dass man bei EFG konstruktiv sämtliche Fäden selbst in der Hand hat.

Flexibel in der Generatorfrage
Was die Frage des Generators anbelangt, zeigen sich die Entwickler absolut technologieoffen. „Man darf bei der Wahl des Generators ja nie vergessen: Die Maschine muss immer an die Bedürfnisse von Kunden, Netz und Örtlichkeit angepasst werden. Daher können wir unterschiedliche Varianten anbieten und sind somit flexibel“, sagt Martin Goldberger. Optisch trägt die Maschine durchaus die Handschrift des erfahrenen Wasserkraftspezialisten Rolf Gschwind, der sowohl in Fragen des Logos, der Farbgestaltung und der Ausformung der markanten Traverse mit seinen Ideen die Richtung vorgab. „Dass die Maschine optisch solider wirkt als vergleichbare Maschinen liegt an der massiveren Konstruktion, die ja durchaus auch unserem Image entspricht“, führt Senior-Chef Werner Goldberger weiter aus und meint abschließend: „Uns war wichtig, dass die neue Turbine sich auch optisch von bereits existierenden Maschinen am Markt abhebt. Und – das ist uns, denke ich, gelungen.“

Referenzen bestätigen Erwartungen
Dass die neue Kaplan-Schachtturbine in der Praxis genau das hält, was man sich auf dem Reißbrett schon von ihr versprochen hat, zeigen die ersten Referenzen. Als eindrücklichen Beleg dafür führen Rolf Gschwind und die Ingenieure von EFG etwa das Kraftwerksprojekt Weilbach in Unterallgäu ins Treffen. Dabei handelt es sich um eine Kleinwasserkraftanlage des bekannten Porsche-Tuners Alois Ruf, der schon seit vielen Jahren auch Wasserkraftbetreiber ist. Das Kraftwerk Weilbach, das er an seinem Wohnsitz, in der gleichnamigen Gemeinde betreibt, funktionierte allerdings keineswegs optimal. Rolf Gschwind: „Leider hat Alois Ruf vor Jahren eine Rohrturbine in Osteuropa gekauft, die hydraulisch nicht zu dem Standort passte, der eine Fallhöhe von 2,5 m und eine Ausbauwassermenge von 1,15 m3/s bietet. Sie war zu groß dimensioniert, mit dem 3-flügeligen Laufrad hydraulisch schlecht ausgelegt, lief im Prinzip nie kontinuierlich durch – und ist letztlich eher zu einem Ärgernis geworden.“ Als Lösung für das bestehende Problem stellte Rolf Gschwind das Konzept der EFG-Kaplanturbine vor, das dem Betreiber auf Anhieb gefiel. Turbine Nummer 2 der neuen Turbinengeneration sollte demnach an einem Privatstandort in Unterallgäu zum Einsatz kommen. Monate später liegen nun die ersten Betriebserfahrungen vor – und die überzeugen den Betreiber auf ganzer Linie. „Die Turbine läuft wie ein Uhrwerk. Mit der Leistung von 22 kW und der Jahreserzeugung um 100.000 kWh kann der Betreiber nun endlich zuverlässig sein ganzes Anwesen mit Ökostrom versorgen. Das Projekt ist ein voller Erfolg“, freut sich Rolf Gschwind.

Perfekt für Einsatz im Altbestand
Analog zum Beispiel des Kraftwerks Weilbach kann die neue EFG-Kaplanturbine gerade für Bestandsanlagen die optimale technische Lösung darstellen. „Man muss nicht immer ein komplett neues Kraftwerk bauen. Vielerorts wo man die bauliche Struktur noch nutzen kann, kann man die neue Turbine einbauen und das Kraftwerk damit wieder auf den Stand der Technik bringen“, argumentiert Gero Pretis und geht weiter ins Detail: „Für diesen Fall können wir ein komplettes Konzept und sämtliche Pläne entwickeln, sodass am Ende nur mehr ein Bauingenieur benötigt wird, der die Einreichpläne zeichnet.“ Daneben sind auch noch andere Einsatzmöglichkeiten denkbar, wie Martin Goldberger bestätigt: „Unser großer Pluspunkt ist, dass wir jedes Projekt wie ein Unikat behandeln und theoretisch alles anpassen können. Wir können Maschinen auch aus der Baureihe herausnehmen und Sonderanforderungen realisieren – sowohl design- als auch materialtechnisch. Deshalb wären durchaus auch Einsatzvarianten, wie beispielsweise in größeren Abwasserkanälen, vorstellbar.“

Ideale Partnerschaft mit Perspektive
Diese Anpassungsoption gibt Rolf Gschwind, der nach außen hin das neue Produkt vertritt, ganz besondere Möglichkeiten im Verkauf an die Hand. „Das Spezielle für mich ist: Dass ich dem Kunden einerseits ein wettbewerbsfähiges Baureihensystem anbieten kann, das andererseits frei skalierbar und für diverse Sonderanforderungen offen ist“, schwärmt der erfahrene Wasserkraftprofi aus dem Allgäu. Natürlich wissen die Ingenieure von EFG auch genau, dass sie mit Rolf Gschwind einen Vertriebsprofi reinsten Wassers an Bord haben, der in seiner Laufbahn bereits rund 400 Turbinen an den Mann oder die Frau gebracht hat. „Für uns ist die Partnerschaft mit Rolf Gschwind ideal. Er ist ja auch in allen technischen Belangen beschlagen, sodass wir ihm nicht erklären müssen, was er am Markt verkaufen kann. In der Praxis sieht es eher so aus, dass er dem Kunden eine Lösung für ein etwaiges Problem anbietet – und wir am Ende nur schauen, ob das technisch so zu lösen ist. Besser kann ich es mir nicht vorstellen“, freut sich Werner Goldberger. Er verweist darauf, dass die neue Kaplan-Schachtturbine keineswegs etwa als Prototyp betrachtet werden kann, da es sich vielmehr um eine marktreife Maschineneinheit handle. Und die soll schon in naher Zukunft weiter für Furore am Kleinwasserkraftmarkt sorgen. Mittlerweile sind bereits neun Maschinen für Märkte in vier Ländern produziert, drei werden aktuell in den Herbstmonaten installiert und die nächsten sollen schon sehr bald folgen. Die Vorzeichen dafür stehen jedenfalls sehr gut.

Erschienen in zek HYDRO Ausgabe 5/2023