Nach 23 Jahren hatte die hölzerne Druckrohrleitung des Kraftwerks Auwehr in Mürzzuschlag das Ende ihrer technischen Lebensdauer erreicht. Es war Zeit für einen Tausch geworden. Das Betreiberunternehmen, die Viktor Kaplan Mürz GmbH, entschied sich für den Einsatz von glasfaserverstärkten Kunststoffrohren (GFK) aus dem Hause Amiblu, die auf eine Länge von 1,1 km verlegt wurden. Trotz der beachtlichen Rohrdimensionen von DN2500 und DN2700 gestaltete sich die Rohrverlegung höchst effizient und wirtschaftlich. In gerade einmal vier Monaten konnte der gesamte Rohrleitungstausch im vergangenen Jahr erfolgreich abgewickelt werden. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Dank der neuen Leitung und einiger Optimierungen an Maschinen und Steuerungstechnik konnte die Ausbauleistung um rund 20 Prozent gesteigert werden.

Alleine der Name lässt unschwer Rückschlüsse zu, womit sich die Viktor Kaplan Mürz GmbH aus dem steirischen Mürzzuschlag beschäftigt. Selbstredend konzentriert sich das Tätigkeitsfeld des Unternehmens auf die Entwicklung von erneuerbaren Energien – und wie sollte es anders sein: auf die Wasserkraft. „Für uns bedeutet der Name von Viktor Kaplan, dem Erfinder der Kaplan-Turbine, eine Inspiration in Sachen Forschung und Entwicklung im Bereich der Wasserkraft. Er war der berühmteste Sohn der Stadtgemeinde Mürzzuschlag, sein axial durchströmendes Flügelrad mit drehbaren Schaufeln wurde nichts weniger als ein Welterfolg“, sagt DI Stefan Pachmajer, Geschäftsführer der Viktor Kaplan Mürz GmbH. Seit über zwei Jahrzehnten hat das Unternehmen selbst zwei moderne Kaplan-Schachtturbinen im Einsatz, die seitdem zuverlässig im Kraftwerk Auwehr an der Mürz Strom erzeugen. Bis zum kürzlich erfolgten Umbau lieferten die Maschinen im Regeljahr rund 5 GWh Ökostrom. Dass das Kraftwerk Auwehr überhaupt gebaut wurde, war ein eigenes Kapitel für sich. Schließlich galt der Standort lange als unrentabel.

Planken von Sedimenten abgeschliffen
„Am Standort der sogenannten Reinbacher Gründe existierte ein altes Wasserrecht, das ursprünglich der Versorgung einer Industrieanlage diente. Als wir uns mit dem Bau eines Wasserkraftwerks beschäftigten, hieß es von allen Seiten: Das rentiert sich nicht – der Standort ist unwirtschaftlich“, erzählt Stefan Pachmajer und führt weiter aus, dass die Wende zugunsten des Kraftwerks erst nach einer genaueren Untersuchung durch Prof. Bernhard Pelikan kam. „Unter der Voraussetzung, dass man groß dimensionierte Triebwasserwege – sowohl ober- wie unterwasserseitig – realisiere, würde sich die Wirtschaftlichkeit einer Anlage ergeben, war die Conclusio der Forscher der Universität für Bodenkultur Wien. Das eröffnete uns die Perspektive für das Kraftwerk. Zugleich war das aber auch der Grund, warum wir nach einer wirtschaftlichen Lösung für den Bau der 1,1 km langen Druckrohrleitung suchten.“ Fündig wurden die Betreiber damals bei einem schwedischen Unternehmen, das auf eine spezielle Art von Leitungsbau spezialisiert war: auf Holzrohrleitungen. Es realisierte damals das „Fass ohne Deckel und Boden“, wie Stefan Pachmajer die Holzrohrleitung scherzhaft nennt. „Der Werkstoff Holz war nicht nur relativ günstig, sondern zugleich auch sehr gut geeignet. Mit der Zeit bildete sich an der Innenoberfläche eine glitschig-schmierige Schicht, die relativ gute Reibungswerte ergab“, so der Geschäftsführer. Doch die alte Leitung hatte auch ihre Nachteile: „Wir hatten immer wieder Leckagen, die man regelmäßig sanieren musste. Außerdem war die Leitung über die Jahrzehnte der Sedimentfracht in der Mürz nicht gewachsen. Der Abrieb des scharfkantigen Sedimentgesteins aus dem Karst, dem die Mürz entspringt, führte mit der Zeit dazu, dass die ursprünglich 25 cm dicken Bohlen am Grund zuletzt nur mehr 17 bis 18 cm dick waren. Als dann im Herbst 2022 ein massiver Leitungsbruch passierte, stand es fest: Der Tausch der Rohrleitung war unumgänglich“, erzählt Stefan Pachmajer.

Beste Erfahrungen mit GFK
Das Positive war: Die Betreiber der Viktor Kaplan Mürz GmbH waren für diesen Fall vorbereitet, hatten ihre Hausaufgaben schon im Vorfeld erledigt. „Wir wussten, dass dieser Zeitpunkt kommen würde. Schließlich hatten wir bei den regelmäßigen Begehungen den Zustand der Rohrleitung sehr gut im Blick“, so der Geschäftsführer der Viktor Kaplan Mürz GmbH, die zuvor schon Angebote für eine neue Variante eingeholt hatte. Dass man sich nun für glasfaserverstärkte Kunststoffrohre entscheiden würde, lag nahe. Schließlich hatte man damit bereits sehr gute Erfahrungen gemacht, wie Stefan Pachmajer bestätigt: „Unsere Unterwasserleitung, die als Doppelrohrleitung ausgeführt ist, wurde vor 23 Jahren schon mit GFK-Rohren der Firma Hobas gebaut. Die beiden Leitungen, die separat von den beiden Turbinen wegführen, sind immer noch in Betrieb und haben sich bis heute bestens bewährt. Daher haben wir uns auch an Amiblu gewandt – und diese Entscheidung nicht bereut.“ Wenig überraschend – die Spezialisten vom weltweit größten Hersteller von GFK-Rohren haben sich auch in unseren Breiten einen ausgezeichneten Ruf erarbeitet. Mit diesem kompetenten Partner an der Seite sollte es dann sehr schnell gehen: Innerhalb von nur drei Monaten waren die Verträge mit Amiblu und der beauftragten Baufirma ausgehandelt und die Vorbereitungen für die Baustelleneinrichtung abgeschlossen. Im Sommer 2023 erfolgte der Startschuss für die Bauarbeiten.

Richtungsänderungen kein Problem
Der Rückbau der alten Holzrohrleitung stellte keine große Herausforderung für die Baufirma dar, auch die Entsorgung des Baumaterials Holz war unbedenklich. „Grundsätzlich handelt es sich bei der skandinavischen Kiefer um unbehandeltes, hochwertiges Holz, das wir gerne auch der Bevölkerung zur freien Entnahme zur Verfügung gestellt haben. Und dieses Angebot wurde sehr gut angenommen“, sagt der Betreiber. Danach konnten die GFK-Rohre im selben Trassenverlauf über 1,1 km unterirdisch verlegt werden. Zu diesem Zweck wurde als optimale Unterlage ein Kiesbett vorbereitet. „Bei einem Gesamtgefälle von 12 m auf 1,1 km Streckenlänge war von der Baufirma gerade in Sachen Vermessung Präzisionsarbeit gefordert. Allerdings funktionierte das Handling mit den Rohrschüssen sehr gut, da das Rohrmaterial trotz seiner Robustheit leicht ist“, so Pachmajer. Konkret kamen jeweils zur Hälfte Rohre der Dimensionen DN2500 und DN2700 der Druckstufen PN06 und der Steifigkeitsklasse SN5000 zum Einsatz. Richtungsänderungen im Trassenverlauf wurden durch vorgefertigte Schrägschnitte an den jeweiligen Rohrschüssen bewerkstelligt. „An einer Stelle wurden zwei Schnitte mit je 15 Grad Winkel hintereinander verbaut, um die gewünschte 30-Grad-Kurve der Leitung zu realisieren. Insgesamt wurden fünf bis sechs dieser speziell vorgefertigten Winkelschnitte vorgenommen“, erinnert sich der Betreiber. Dank der bewährten Verbindungssysteme von Amiblu bleibt die Leitung auch in der Abwinkelung immer dicht.

Qualität garantiert hohe Lebensdauer
Im Zuge der Verlegung zeigte sich bereits, warum so viele Wasserkraftbetreiber heute auf die Qualität von GFK-Rohren aus dem Hause Amiblu setzen: Trotz der beachtlichen Dimensionen brauchte es für die Verlegung kein schweres Gerät für die Handhabung. Die rasche Verlegung trägt somit auch wesentlich zur Wirtschaftlichkeit des Projekts bei. Pachmajer: „Mit unseren Partnern ist es gelungen, die neue Rohrleitung innerhalb von nur vier Monaten zu errichten. Vom Beschluss bis zur Wiederaufnahme der Stromproduktion dauerte es gerade einmal ein Jahr. Somit stellte sich die Umsetzung auch als hoch wirtschaftlich dar.“ Ein weiteres zentrales Argument, das für die Entscheidung zugunsten der Rohre von Amiblu sprach, war die bekannte Beständigkeit gegenüber Korrosion und Abrieb sowie die hohe Langzeitsteifigkeit, was eine generell lange Lebensdauer der GFK-Rohre garantiert. Heute kann Amiblu auf Rohrsysteme in bestehenden Kraftwerksanlagen verweisen, die seit mehr als vier Jahrzehnten in Betrieb sind und dabei kaum Verschleiß zeigen.

Performance um 20 Prozent gesteigert
Ein anderer wichtiger Punkt, warum sich die Viktor Kaplan Mürz GmbH für Rohre von Amiblu ausgesprochen hat, ist mit der Beschaffenheit der Innenoberfläche begründet. Schließlich weisen die Rohre eine extrem glatte Innenoberfläche auf, die merkbar Reibungsverluste reduziert und somit weiter zur Gesamtwirtschaftlichkeit der Anlage beiträgt. „Wir waren überrascht, dass die Oberfläche noch deutlich glatter ist als jene unserer alten Holzrohrleitung. Auf diese Weise ist es gelungen, unsere Reibungsverluste zu minimieren und somit die relative Fallhöhe zu erhöhen, was sich letztlich markant auf die Performance des Kraftwerks ausgewirkt hat“, freut sich Stefan Pachmajer und geht ins Detail: „Dank der neuen Druckrohrleitung und auch einiger Optimierungen an den beiden Maschinensätzen und der Steuerung gelang es, die Engpassleistung von circa 1,0 auf nunmehr 1,2 MW zu erhöhen. Wir reden also von einer Leistungssteigerung von rund 20 Prozent.“ Die Betreiber rechnen nun mit einem erhöhten Jahresarbeitsvermögen von etwa 5,5 GWh, was einer Steigerung von über 10 Prozent gleichkommt. Besonders goutiert wurde vom Betreiber des Kraftwerks, dass er mit Amiblu ein Unternehmen an der Seite hatte, das vom Konzept bis zur Wiederinbetriebnahme stets als zuverlässiger Ansprechpartner verfügbar war. Stefan Pachmajer: „Amiblu war ein Partner, wie man ihn sich wünscht, auch in der Baukoordination. Jede Rohrlieferung kam absolut ‚on-time‘ auf die Baustelle.“ Die Aussagen passen sehr gut in das Ergebnis der Kundenbefragungen, die Amiblu Ende letzten Jahres startete und die dem Rohrhersteller ein hervorragendes Zeugnis bescherten. Nicht weniger als 90 Prozent der Befragten gaben an, dass sie mit den Produkten und deren Qualität sowie mit dem technischen Service mehr als zufrieden sind. Fragt man die Betreiber des KW Auwehr, dann stimmen sie mit dieser Mehrheit vollumfänglich überein.

Erschienen in zek HYDRO Ausgabe 2/2024