Kleinwasserkraftwerk am Lobmingbach

Autor: Alexander Sackel , 26.12.2014

Seit Ende Mai ist das Kleinwasserkraftwerk Lobmingbach im steirischen St. Stefan ob Leoben in Betrieb. Für die Stromgewinnung setzten die Betreiber, die KW Lobmingbach GmbH ...

mit ihren Gesellschaften MM Ökoressourcen GmbH und die Energie-Zotter-Bau-GmbH auf eine nicht alltägliche Wasserfassungsvariante - und zwar Ypsilon-förmig. Diese resultiert aus der Situierung der beiden Einlaufbauwerke am Lobming- so wie am Tanzmeistergrabenbach, die auf gleicher Seehöhe angelegt wurden. Im Krafthaus rotiert eine fünfdüsige GHE-Pelton-Turbine, die ausreichend Strom erzeugt und rund 650 Haushalte zuverlässig mit grüner Energie versorgt. Außerdem können dank des neuen Kraftwerks gleich 2.000 Tonnen klimaschädliches Kohlendioxid eingespart werden.

Im steirischen St. Stefan ob Leoben herrscht schon eine sehr lange Tradition im Bereich Kraftwerks- bzw. Mühlenbau. Anno 1828 hat der k. u. k. Marine Ing. Josef Ressel, der Erfinder der Schiffsschraube, den Röhrenkessel für sein Versuchsschiff „Civetta“ im Eisenschmelzwerk in der Vorlobming bauen lassen. An diesen historischen Moment erinnert auch das Gemeindewappen, auf dem eine goldene Schiffsschraube verewigt ist. Die Fortführung dieses frühen Erfolges mit wasserdrehenden Maschinen sind die im Umland in den letzten Jahrzehnten entstandenen Kraftwerke. So wie auch das neue Kleinwasserkraftwerk Lobmingbach, welches mit Ende Mai in Betrieb ging. Das von der steirischen Zotter-Bau-GmbH & Co KG als Generalunternehmen realisierte Projekt zeigt auf vorbildliche Weise, dass ein so umfassendes Bauvorhaben auch bei der Bevölkerung auf ein positives Echo stoßen kann, wenn man vor und während der Realisierung miteinander rücksichts- und respektvoll umgeht. Immerhin wurde ein nicht unerheblicher Abschnitt der Rohrtrasse durch ein dicht besiedeltes Gebiet bzw. eine Wohnstraße verlegt. Für den Bau des Kraftwerks sprach die Tatsache, dass der Lobmingbach ein mit 60 Abstürzen schwer verbautes Gewässer ist und daher kein ökologisch wertvolles Gewässer gegeben war.

Zweifache Beschickung des Krafthauses
Das am Lobmingbach situierte Krafthaus wird gleich doppelt mit Triebwasser beschickt. Beide Wasserfassungen sind auf einer Seehöhe von 679 Metern angelegt. Dadurch spiegelt sich der Druckausgleich. Die Idee, die Turbine mit Triebwasser aus zwei Wasserfassungen anzutreiben, wurde bereits vor drei Jahren zu Beginn der Planung geboren: „Wir planten, dass man eine sogenannte Ypsilon-Anlage realisiert - und zwar mit zwei Wehren auf exakt gleicher Seehöhe, jeweils eine im Lobmingbach und eine im Tanzmeistergrabenbach. Erstere ist die führende Wasserfassung mit einem Einzug von 800 Litern pro Sekunde. Die regeltechnisch untergeordnete Wasserfassung Tanzmeistergrabenbach zieht über 200 Liter pro Sekunde ein. Beides sind Kombinationswehranlagen, Tiroler Wehr mit Wehrklappe und am Lobmingbach mit einer Wehrklappe mit Grundschütz ausgerüstet und somit auch für Hochwasser bestens gewappnet. Jede Wehr hat zusätzlich einen Sandfang mit Spülschutz“, erklärt Ing. Robert Zotter, Geschäftsführer der Zotter-Bau-GmbH & Co KG. Da um die andere Wehranlage im Tanzmeistergrabenbach hauptsächlich Nadelwälder vorherrschen, verzichtete man dort vorerst auf den Einbau eines Feinrechens. Jedoch hat man die Anlage so konzipiert, dass man diesen im Nachhinein problemlos einbauen kann.

Dotierversuche im Vorfeld
„Erstmals haben wir vor Projektbeginn in Kooperation mit der Umweltanwaltschaft und dem Naturschutz Dotierversuche gemacht. Wir haben am Seitenbach des Tanzmeistergrabens ein Wehr eingebaut und Wasser ausgeleitet, um die Dotierwassermenge nachzuahmen. Auf Basis dieser Versuche ist man schließlich auf ca. 50 Liter pro Sekunde Pflichtwasserdotierung beim Tanzmeistergrabenbach gekommen und so haben wir das Verfahren im Einklang mit den Naturschutzbehörden abwickeln können“, so Ing. Robert Zotter.
Die Restwasserabgabe am Lobmingbach erfolgt über ein Raubettgerinne bei einer drei bis fünfprozentigen Neigung, bei der eine Dauerdotierung von 110 Litern pro Sekunde gegeben ist. Am Tanzmeistergrabenbach wurde ein Tümpelpass für die Fischpassierbarkeit realisiert. Dort beträgt die Dauerdotierung, wie bei den Versuchen im Vorfeld schon belegt, 50 Liter pro Sekunde. „Zusätzlich wird über Dotierschütze so viel Restwasser dazu abgegeben, dass immer zwanzig Prozent des natürlichen Wasserdargebots als Restwasserdotierung im Bach verbleiben“, ergänzt Projektleiter Ing. Gernot Wölfler.

Neuer Standort für das Krafthaus
In dem aus Stahlbeton gebauten und mit Holz verkleideten Krafthaus am rechten Ufer des Lobmingbachs sind ein Hitzinger-Synchrongenerator und eine fünfdüsige Pelton-Turbine aus dem Hause Global Hydro Energy GmbH untergebracht. Das in Oberösterreich ansässige Turbinen-Unternehmen war auch für die Realisierung der gesamten Steuerung zuständig. Das Maschinen-Ensemble wurde im März 2014 angeliefert und installiert. Bei einer Fallhöhe von 101 Metern beträgt die Gesamtleistung 802 kW. Die Betreiber gehen von einem Regelarbeitsvermögen von ca. 3,2 GWh Strom im Jahr aus. Im Regelfall können so rund 650 Haushalte zuverlässig mit grüner Energie versorgt werden. Ein großes Qualitätsmerkmal der Turbine ist auch, dass diese bei wenig Wasser einen effizienten Kraftwerksbetrieb garantiert. So ist bei einer Minimalbeaufschlagung von bis zu 45 Litern pro Sekunde die Stromproduktion kein Problem. Für die komplette Elektrik mit Verkabelung war das in Fohnsdorf und nicht unweit vom Kraftwerk ansässige Unternehmen Elektro Hörl GmbH & Co KG verantwortlich. “Ursprünglich wollten wir auf dem Grundstück der Gemeinde das Krafthaus errichten, aber das war aus diversen Gründen dann leider nicht möglich. Daher waren wir gezwungen auf das andere Bachufer zu wechseln. Dies hat uns leider vier bis fünf Monate Zeit in der Planungsphase gekostet. Für das Krafthaus musste dann ein eigenes Grundstück vermessen werden, für das wir nun ein sogenanntes Superädifikat haben.“

Herausforderung Rohrverlegung
Über die beiden Wasserfassungen wird das Triebwasser durch eine Druckrohrleitung aus glasfaserverstärkten Kunststoffrohren (GFK) von Superlit mit den Nennweiten DN600, DN800 und DN900 zum Maschinenhaus geleitet. Die gesamte Trasse erstreckt sich dabei über die imposante Länge von 4.480 Metern. Doch bis zur Fertigstellung war Geduld und eine sehr gute Kommunikationsbasis mit den Anrainern gefragt. „Wir mussten auf gut 300 Metern durch dicht verbautes Gebiet bzw. teilweise in einer Wohnstraße die Rohre verlegen“, erklärt der technische Leiter DI Martin Fritz. Dabei galt es unter anderem die Aufrechterhaltung des Verkehrs auf einer einspurigen Straße zu gewährleisten. Dass das Zu- und Wegfahren zur Rohrtrasse alles andere als einfach war, liegt auf der Hand. „Wir haben auf die Anrainer sehr viel Rücksicht genommen und auch die Arbeitszeiten dementsprechend geplant, also nur zu normalen Zeiten von montags bis freitags, und auch nicht an Wochenenden oder Feiertagen gearbeitet“, hebt Zotter das sehr gut funktionierende Miteinander während der Rohrverlegungsarbeiten hervor.
Die höhere Staubentwicklung, aufgrund des warmen Winters während der Grabungsarbeiten, konnte man mit einer speziellen Staubbindung eindämmen. Und im Zuge der Verlegungsarbeiten und Grabungen wurde auch für die Infrastruktur in St. Stefan ob Leoben etwas getan: Entlang der Trassenführung errichtete man drei Hydranten, um der hiesigen Feuerwehr eine zuverlässige Wasserentnahme zu sichern.

Zu 100 Prozent auf Sicherheit bedacht
Bei der Wahl der Rohre vertraute man auf das langjährige Know-how der Firma Geotrade aus dem oberösterreichischen Mühlviertel. Man entschied sich für eine GFK-Druckrohrleitung des Fabrikats Superlit in den Druckstufen PN6, PN10 und PN16. Die gesamten Rohrverlegungsarbeiten auf einer Länge von 4.480 Metern liefen im Großen und Ganzen planmäßig ab. Dabei kamen auf 520 Metern die Rohre mit einer lichten Weite von DN600 zum Einsatz, auf knapp zwei Kilometern jene von DN900 und zum Krafthaus hin auf einer Strecke von exakt 1.980 Metern jene mit einem Durchmesser von DN800, in die beide Druckrohrleitungen der zwei Wehranlagen münden.
Ing. Zotter über die Verlegungsarbeiten: „In den schwierigen Bereichen sind die Rohre überall in Sand-Zement gebettet, damit sich auch die Rohrsteifigkeit erhöht. Außerdem war auch eine Bohrung durch die Straße bzw. Garage notwendig. Auf 60 Metern wurde ein Stahlrohr durchgepresst und anschließend darin die Druckrohrleitung eingezogen.“

Zusätzliche Kontrollen bei der Rohrverlegung
Dass bei der Firma Zotter das Thema Sicherheit oberste Priorität hat, zeigt sich anhand der zusätzlichen Kontrollen, die man durchführte. „Wir haben die Rohrleitung nochmals komplett befahren und jede einzelne Muffe genauestens durchkontrolliert. Gerade in den Bereichen der Wohnanlage war dies sehr wichtig. Und dort, wo nur die geringste Wahrscheinlichkeit einer kleinen Dichtungs-Problematik auftreten könnte, haben wir zur Sicherheit eine Manschette gesetzt. Das hat natürlich eine gewisse Zeit beansprucht, aber Sicherheit ist bei uns oberstes Prinzip“, so Zotter.
Speziell die Querungen anderer Einbauten wie Wasserleitungen und Kanalleitungen für Telefon-, Gas-, Stromanschlüsse und Entwässerungen stellten ebenfalls große Herausforderungen dar, die das Verlegeteam aber mit Bravour meisterte. In diesem stark beengten Raum eine Druckrohrleitung mit einem Durchmesser von DN800 zu verlegen, ist logischerweise alles andere als problemlos. Weiters galt es von den Wehranlagen bis zum Krafthaus trotz Bach-, Straßen- und Kanalquerungen im Gefälle zu bleiben, keinen Tief- bzw. Hochpunkt zu schaffen. Dies wurde entlang der gesamten Rohrleitungstrasse, die ein Gefälle von 101 Metern überwindet, perfekt umgesetzt und so musste die zeitintensivste Arbeit bei dem Projekt auf drei zeitlich eingeteilte Abschnitte aufgeteilt werden, um in der Zeitvorgabe von sieben Monaten fertigzuwerden.

Seit Mai 2014 am Netz
Noch ein Monat vor der Inbetriebnahme mit Ende Mai war man mit der Integration der 30-KV-Leitung beschäftigt. Da es sich dabei um einen Hauptversorgungsring der STEWEAG handelt, war die Freischaltung doch zeitraubender als vorerst angenommen. Die Betreiber des Kraftwerks Lobmingbach sind die Energie-Zotter-Bau-GmbH & Co KG zu 74 %, 26 % der Anteile hält die Mayr-Melnhof Ökoressourcen GmbH. Für das Projekt investierte man ca. drei Millionen Euro. Aufgrund der langjährigen Erfahrung - die Firma Zotter hat in den letzten Jahren schon über 30 Kraftwerke gebaut - war die komplette Umsetzung dank einem bestens eingespielten Team nahezu perfekt.
Mit Ende 2014 und der abschließenden Kollaudierung wird das Kraftwerk Lobmingbach dann allen Vorschriften und Auflagen entsprechend fertiggestellt sein. Die Zotter-Bau-GmbH & Co KG ist seit knapp 40 Jahren tätig und begann unter Baumeister Adolf Zotter Anfang der 90er Jahre die ersten eigenen Wasserkraftwerke zu bauen. In den letzten Jahren hat sich das Unternehmen auf dieses Gebiet immer mehr spezialisiert. Mit dem Kraftwerk Lobmingbach ist die Firmengeschichte der Zotter-Bau-GmbH & Co KG um eine weitere Erfolgsstory reicher.

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Projektverantwortliche

Gruppe Homepage

 

Das Projektteam (von links nach rechts): DI Martin Fritz (technischer Leiter), Ing. Robert Zotter (Geschäftsführer Zotter-Bau-GmbH & Co KG) und Ing. Gernot Wölfler (Projektleitung).

Foto: zek

Pelton-Turbine

Peltonturbine

 

Die fünfdüsige Pelton-Turbine samt Synchron-Generator von Hitzinger wurde von GHE geliefert.

Foto: zek

Wehranlage Lobmingbach

Wehranlage KW Lobmingbach

 

Die Wehranlage Lobmingbach samt Wasserfassung und Wehrklappe.

Foto: zek