Zwei neue Kraftwerksboliden

Autor: Roland Gruber , 14.01.2014

Seit vielen Jahren wird im grünen Val Bognanco unweit des Lago Maggiore Strom aus Wasserkraft erzeugt. Eine dieser Anlagen, das Kraftwerk Vinci, wurde nun vom Bozener Energieversorger Energie AG komplett erneuert.

Rund 16 Mio. Euro investierte das Südtiroler EVU in das Doppel-Projekt im Piemont, in dem primär hochwertige Wasserkrafttechnologie aus Österreich zum Einsatz kommt. Während der Oberlieger in neuem Glanz bereits den Betrieb aufgenommen hat, sind am Unterlieger – einem Kavernenkraftwerk - die letzten Arbeiten im Gange.

Der Legende nach war es ein junger Hirte, der im Jahr 1863 eine Quelle entdeckte, deren Wasser ihm   ein wenig sonderbar vorkam. So die offizielle Version des Beginns einer Erfolgsgeschichte für ein Tal, das in den nächsten Jahrzehnten aufgrund seiner Thermal- und Mineralwässer zu Ruhm und  Bekanntheit gelangen sollte. 1928 wurde das Wasser aus Bognanco als erstes in Italien   vollautomatisiert in Flaschen abgefüllt und europaweit exportiert. Das berühmte „San Lorenzo“ fand    dank seines hohen Magnesium- und Bikarbonat-Anteils Eingang in die Medizin und wird bis heute bei vielen Anwendungen eingesetzt. Auch Sportler schätzen das Wasser aufgrund des außergewöhnlich  hohen Anteils an Mineralsalzen. Zusätzlich entstand im Tal auch ein Kur- und Spa-Betrieb von  nationalem Status und Reputation. Doch die Glanzzeiten des Val Bognanco scheinen vorbei zu sein.  Längst haben die größten Hotels ihre Pforten geschlossen und sind dem unvermeidlichen Verfall preisgegeben. Die Einwohner erinnern sich mit Wehmut an vergangene Zeiten, als in den Sommern vor 25 bis 30 Jahren bis zu 20.000 Gäste das Tal in eines der wichtigsten Kurzentren des Landes  verwandelten. Nichtsdestotrotz bleibt das Wasser im grünen Tal unweit des Lago Maggiore und direkt an der Grenze zur Schweiz das wichtigste Gut. Dafür sprechen auch die Wasserkraftwerke, die vor allem die Energie des Bogna, des namensgebenden Flusses, nutzen. Eines davon: das Kraftwerk Vinci, das eine knapp 30-jährige Geschichte aufweist.

ABSTRICHE BEI DER QUALITÄT
Benannt wurde das Kraftwerk nach seinem Erbauer, der sich schon länger mit dem Gedanken getragen hatte, die große Steilstufe auf der orographisch rechten Talseite für ein Wasserkraftwerk auszunutzen. Vinci war fest entschlossen, die Pläne für ein Projekt, die schon länger in dieser oder ähnlicher Form im
Tal kursierten, in die Tat umzusetzen. Zwar gelang ihm das Vorhaben, doch reichten seine finanziellen Mittel am Ende nicht aus, das Kraftwerk in hochwertigster Ausführung zu realisieren. Es lief, aber eben nicht perfekt. „Leider war die Anlage nicht ganz so gebaut worden, wie das erforderlich gewesen wäre.
Vor allem, was die Zuleitungen über die Kanäle und speziell was die Druckrohrleitung anbelangte,  zeigte sie Schwächen. Wir hatten von Anfang an – die Anlage wurde 1997 von uns erworben – Leitungsverluste. Außerdem war die Maschinenlösung mit einer zweidüsigen Peltonturbine, an die zwei Asynchrongeneratoren gekoppelt waren, alles andere als optimal. Darum war uns auch relativ schnell
klar, dass wir das Kraftwerk in absehbarer Zeit umba u e n müss t en “ , erzählt Elmar Marzoner, technischer Leiter der Energie AG aus Bozen. In der Folge fasste der Südtiroler Energieversorger 2007 den Beschluss, das Kraftwerk einer Rundumerneuerung zu unterziehen. 2010 hielt man bereits die behördliche Genehmigung in Händen und machte sich ans Werk. Nach erfolgten Ausschreibungen
wurde die Altanlage im Juni 2011 abgestellt und der Umbau gestartet.

MEHR WASSER FÜR DIE TURBINEN
Auch wenn fast alles neu gebaut wurde, der Großteil des ursprüngl ichen Anlagenkonzeptes wurde auch in der Neuprojektierung beibehalten. So auch die Situierung der der drei Sekundärfassungen. Neu  gebaut wurde die Hauptfassung, die vom Hochwasser im Jahr 2000 stark in Mitleidenschaft gezogen
worden waren. Zudem galt es die insgesamt 3 km Freispiegelkanäle, die zum Teil durch Muren gefährdetes Gelände führen, zu sanieren und zu streichen. Saniert wurde auch die Druckkammer. Der daran anschließende Druckkanal wurde ersetzt und von DN800 auf DN1200 erweitert. Dieser mündet
danach in das eigentliche Wasserschloss ein. Die darauf folgende 1,2 km lange Druckrohrleitung wurde abgetragen und durch eine neue Druckleitung aus wetterfestem Baustahl ersetzt. Die lichte Weite wurde von DN600 auf DN800 erhöht. Hinter dieser Anpassung stand der Plan, die Konzessionswassermenge anzuheben. Von den Behörden wurde letztlich die Genehmigung erteilt, die maximal abgeleitete Wassermenge von 1.000 l/s auf 1.300 l/s zu erhöhen. „Mit der Genehmigung der  neuen Konzessions wassermenge gingen nahe liegender Weise auch Restwasserauflagen einher, wie  sie heute üblich sind. Früher gab es hier ja gar kein Restwasser. Nun geben wir im Schnitt 70 l/s als  Restwasser in die Ausleitungsstrecke ab. Im Vergleich dazu: Die Jahresdurch - schnitts wassermenge  liegt bei 440 l/s“, erklärt Elmar Marzoner.

ZWEI MASCHINEN ANSTATT EINER
Die Unterschiede im Wasserdargebot zwischen Sommer und Winter sind am Bogna extrem.  Verständlich, dass die alte zweidüsige Peltonturbine diesen Anforderungen nicht perfekt gerecht wurde.  Die Betreiber aus Bozen entschieden sich im Rahmen des neuen Projektes für ein 2-Maschinenkonzept mit einer größeren zweidüsigen Peltonturbine, ausgelegt auf ein Schluckvermögen von 1.050 l/s, und  eine kleinere, ebenfalls zweidüsige Peltonturbine mit einer Ausbauwassermenge von 200 l/s. Auf diese  Weise kann nun der extremen saisonal bedingten Spreizung im Triebwasserdargebot Rechnung  getragen werden, und darüber hinaus können die Maschinen im Winter unabhängig voneinander gewartet werden. Bei der Wahl der Maschinen vertraute man auf Wasserkrafttechnik aus Österreich. Die Turbinen stammen vom Haller Wasserkraftspezialisten Geppert und der kleinere der beiden Generatoren von der Firma Hitzinger aus Linz. Die Generatoren sind wassergekühlt und überzeugen  sowohl was den Wirkungsgrad angeht als auch was deren Geräuschemissionen anbelangt auf ganzer  Linie.

„WINTER-MASCHINE“ IMPONIERT
„Ich muss speziell den kleinen Maschinensatz hier lobend erwähnen, mit dem wir bereits vor  Weihnachten in Betrieb gehen konnten. Und obwohl wir in diesem Winter ausgesprochen wenig Wasser  hatten, war die Produktion mehr als zufriedenstellend. Im Vergleich zur Historie des alten Kraftwerks  kamen wir mit der kleinen Maschine bei der geringen Wassermenge auf gleich viel Erzeugung als früher mit der großen alten Maschine“, freut sich Marzoner. „Grundsätzlich muss ich sagen, ist diese  Maschinengruppe von allen, die wir bislang in Betrieb gesetzt haben, jene, die mich am meisten  zufrieden stellt. Das betrifft einerseits den Wirkungsgrad, der ausgezeichnet ist – und anderseits die  Geräuschemissionen des Generators: Auch unter Volllast ist dieser ausgesprochen leise.“ Der Generator  es Linzer Traditionsherstellers ist auf eine Nennscheinleistung von 1.500 kVA ausgelegt.  Dank seiner Robustheit und dem hohen Wirkungsgrad stellt er einen wichtigen Baustein für einen  sicheren und wirtschaftlichen Betrieb der Anlage dar.

TRIEBWASSER-MINUS VON 15 PROZENT
Diesen Frühling folgte die Montage des größeren Maschinensatzes, der von seinen  Leistungskapazitäten knapp über jenen des alten liegt. Ins Gesamtpaket des Umbaus fielen zudem  der Austausch der Mittelspannungsausrüstung auf e-technischer Seite, sowie die Anhebung der  Netzspannung von 15 kV auf 20 kV. Damit gelang es dem Betreiber, die Leitungsverluste entlang der 7  km langen Freileitung, die ebenfalls dem EVU aus Bozen gehört, zu reduzieren. Nach intensiven  Tests und Probeläufen in der Inbetriebnahme- und Probebetriebsphase konnte das neue Kraftwerk  Vinci im April dieses Jahres den Vollbetrieb aufnehmen. Trotz des gelungenen Umbaus bleiben die  Produktionserwartungen von Elmar Marzoner zurückhaltend: „Im Durchschnitt stehen uns durch die neu  auferlegten Restwasser - vorgaben rund 15 Prozent weniger Triebwasser zur Verfügung. Doch diesen Verlust – so denken wir – können wir über die besseren Wirkungsgrade, die optimale  Wasserverteilung auf beide Maschinen und durch den effektiveren Winterbetrieb kompensieren. Ich  erwarte mir also nicht, dass wir deutlich mehr als 16 Mio. kWh erzeugen, die auch die Altanlage lieferte  – aber zumindest dasselbe.“

HÖCHSTE UMWELTVERTRÄGLICHKEIT ATTESTIERT
In etwa zeitgleich mit dem Plan für den Umbau des Kraftwerks Vinci hatte sich die Energie AG auch mit  dem Gedanken getragen, ein Unterlieger-Kraftwerk zu errichten. Das Konzept sah vor, das Unterwasser  aus dem KW Vinci und Wasser aus dem Bogna zu fassen und dieses unterirdisch in eine  Felskaverne zu führen, wo es von zwei Maschinensätzen abgearbeitet werden könnte. Rund 72 Meter  an Fallhöhe wären dabei nutzbar – bei einer geplanten Ausbauwassermenge von 2.800 l/s. Der Plan  war aufwändig, aber durchdacht. Denn bedingt durch den Kavernenbetrieb wurde eine  Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) obsolet. Marzoner: „Üblicherweise müssen Anlagen dieser  Größenordnung eine UVP durchlaufen. Unser Konzept war aber derart überzeugend, dass es prompt  nach dem Screening durchgewinkt wurde. Die Hauptgenehmigung ließ aber ein wenig auf sich warten,  da es in diesem Zeitraum mehrmals Änderungen im Hinblick auf die Restwasservorgaben gab. Aus  diesem Grund haben wir das selbe Projekt mit geänderten Parametern neu eingereicht – und hatten  tatsächlich innerhalb von anderthalb Jahren die Genehmigung für unser Kraftwerk Fonti in Händen.“ Der  Name „Fonti“ bezieht sich im Übrigen auf den gleichnamigen Ortsteil, auf dessen Grund sich das 30 Oktober 2012 Kraftwerk befindet. Und diese „Quellen“, die diese Fraktion in ihrem Namen trägt,  waren in weiterer Folge auch der Grund, warum es am Ende dann doch nicht ganz so schnell ging wie  erwartet.

KEINE GEFÄHRDUNG DER QUELLEN
„Mit der offiziellen Genehmigung der Behörden hat plötzlich auch die Gemeinde Bognanco reagiert. Es  wurden Befürchtungen laut, dass die berühmten Quellen des Tales dadurch gefährdet werden  könnten“, erzählt Elmar Marzoner. Doch diese stellten sich als grundlos heraus. Obwohl es  ffensichtlich  ar, dass der Triebwasserweg für das neue Kraftwerk auf jener Talseite geplant war, aus der  eine Thermal- oder Mineralwässer entspringen, war man von Seiten des Bauherrn um eine möglichst konziliante Lösung bemüht. Man ließ Studien erstellen, die letztlich die Unbedenklichkeit  untermauerten und reichte am Ende das Projekt mit der Zustimmung der Gemeinde noch einmal neu  ein. Die endgültige Genehmigung für den Bau des Kraftwerks Fonti lag 2010 auf dem Tisch. Im  Frühjahr letzten Jahres konnten die Bauarbeiten beginnen.

ZU HART FÜR DIE FRÄSE
Den Ausbruch des rund 340 Meter langen, 5,20 Meter breiten und 5 Meter hohen Stollens und der  anschließenden Maschinenkaverne plante man ursprünglich mit einer Fräse zu bewerkstelligen. Doch dafür erwies sich das Gestein als zu hart. Daher wurde der Stollen konventionell im Sprengvortrieb  aufgefahren. „Die Arbeiten nahmen circa ein Jahr in Anspruch. Seit Juli sind wir größtenteils mit dem  Stollen fertig, sodass mit der Verlegung der Rohrleitung im Inneren begonnen werden konnte“, erzählt  Marzoner. Über eine Länge von 650 Metern wurde die Rohrleitung verlegt, wobei rund 310 Meter im  Stollen frei und die restlichen 340 Meter im Freien verlegt wurden. Derzeit wird die Rohrleitung gerade  in Beton eingegossen. Für die Betreiber die effektivste Konservierungsmethode. Zudem eine  Maßnahme, die die gute Zugänglichkeit zur Kraftkaverne nicht einschränkt.

KÜHLE MASCHINEN BEVORZUGT
Mit der Fertigstellung der Druckrohrleitung nähert sich das Kavernenkraftwerk Fonti seiner Inbetriebsetzung. Schon seit längerem sind beide Maschinensätze und sämtliche Sekundäreinrichtung  ür den Kraftwerksbetrieb installiert. Wie beim Oberliegerkraftwerk Vinci vertraut die Energie AG auch  ier Wasserkrafttechnik aus Österreich. Bei den Turbinen handelt es sich um eine Francis- Spiralturbine und  eine Diagonalturbine aus dem Hause Geppert. Beide Maschinen wurden unter dem Aspekt der  kompakten Bauform konzipiert, sodass der Platzbedarf in der Kaverne möglichst gering gehalten  werden kann. Beide Turbinen sind jeweils an einen Synchrongenerator vom oberösterreichischen Traditionshersteller Hitzinger gekoppelt. Im Unterschied zum kleinen Maschinensatz des Oberliegers  sind im Kraftwerk Vinci beide Generatoren luftgekühlt – eine ungewöhnliche Entscheidung der Betreiber.  „Grundsätzlich bevorzugen wir wassergekühlte Generatoren. Uns ist es wichtig, dass sie  relativ kühl bleiben, bei voller Leistung bei cos phi darf die Temperatur den Bereich von 85 – 90 Grad  nicht überschreiten. Darauf schauen wir speziell – und bei den Generatoren von Hitzinger hatten wir diesbezüglich immer beste Erfahrungen“, erklärt Marzoner. „Warum wir uns nun im Falle des KW Fonti  für Luftkühlung entschieden haben, liegt an dem Umstand, dass wir im Stollen und in der  Maschinenkaverne eine nahezu konstante Temperatur haben und durch die Luftkühlung der Maschinen  eine Luftzirkulation erreichen wollen.“

WICHTIGE WIRTSCHAFTLICHE IMPULSE
Die größere der beiden Fonti-Turbinen, die Francis-Spiralturbine, ist auf ein Schluckvermögen von 1.700  l/s ausgelegt, während die Diagonalturbine für eine Ausbauwassermenge von 1.100 l/s  konzipiert ist. Das ermöglicht den Betreibern, auch in extremen Niederwasserperioden bis etwa 200  l/s Strom erzeugen zu können. Mit einem einzigen Maschinensatz wäre dies, so der Wasserbauspezialist aus Bozen, nicht machbar gewesen. Wenn die finalen Arbeitsschritte erfolgreich verlaufen, wird das  neue Kraftwerk Fonti dem - nächst im November mit der ersten In - betriebsetzungsphase beginnen.  Einmal im Regel betrieb soll es jährlich rund 3,5 bis 4 Mio. kWh ins Netz der Energie AG einspeisen. Für  den Bozener Energieversorger repräsentieren die beiden neu realisierten Kraftwerke im Val  Bognanco zusammen rund 20 Mio. kWh an jährlicher Erzeugungskapazität. Dafür wurden in den  ergangenen Jahren circa 16 Mio. Euro investiert. Allein daran lässt sich ermessen, welch wichtige Rolle heute die Wasserkraft für das Tal heute spielt. Die Investitionen in die lokale Wasserkraft bringen  uch  für die Gemeinde wichtige wirtschaftliche Impulse. Und diese Tatsache wird wohl auch nicht  unberücksichtigt bleiben, wenn das grüne Tal im kommenden Jahr das 150-Jahr-Jubiläum feiern wird. Schließlich wurden vor anderthalb Jahrhunderten die Mineral- und Thermalwasserquellen entdeckt – und  somit der Grundstein für den wirtschaftlichen Aufschwung im Val Bognanco gelegt.

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