Der Königsweg führt durch den Berg

Autor: Roland Gruber , 17.01.2014

Seit den 1950er Jahren teilt ein augenfälliger, stählerner Strang aus zwei Druckrohrleitungen die Gemeinde Mühlbach im Südtiroler Eisacktal. Doch dessen Tage sind nun gezählt.

Mit der Vergabe der Konzession für das traditionsreiche Doppelkraftwerk Mühlbach I/II an die Gesellschaft Eisackwerk GmbH werden die Druckrohrleitungen von der Oberfläche der Landschaft verschwinden. In der neuen Variante der Eisackwerk GmbH wird diese in einem neu zu errichtenden, senkrechten Stollen verlegt. Mit einer Stollenhöhe von 440 Meter gilt dies als Europarekord bezogen auf privat betriebene Wasserkraftwerke. Neben einer landschaftsästhetischen und einer sicherheitstechnischen Verbesserung für die Gemeinde Mühlbach bringt die Neuvariante auch eine beachtliche Erhöhung der Stromausbeute um mehr als 20 Prozent auf 100 Mio. kWh im Jahr mit sich. Derzeit laufen die Arbeiten, vor allem am Stollenbau, auf Hochtouren. Der Bauverlauf liegt exakt im Zeitplan.

Der 16. November 2009 wird Dr. Karl Pichler und Hellmuth Frasnelli, den beiden Hauptgesellschaftern der Eisackwerk    GmbH, wohl noch lange in Erinnerung bleiben. An diesem Tag durften sie endlich über den Erhalt der Konzession für  das Kraftwerk Mühlbach durch die Südtiroler Landesregierung jubeln. Dem waren Jahre mit teils intensiven juristischen  Auseinandersetzungen vorangegangen. Dazu Hellmuth Frasnelli: „Nachdem das Auslaufen der Konzession für den  bisherigen Betreiber, die ENEL, bevorstand, haben wir Ende 2005 unsere Pläne für das E-Werk Mühlbach eingereicht.  Natürlich waren wir nicht die einzigen Bewerber. Im Gegenteil, alle großen Südtiroler EVU haben sich um die Konzession bemüht. Wir mussten in der Folge hart um den Zuschlag kämpfen. Nicht weniger als neun Prozesse  gegen Ämter und Landesregierung haben wir gewonnen, ehe man uns im November 2009 die Konzession bis zum  Jahr 2040 zugesprochen hatte.“ Was die Kraftwerksvariante der Eisackwerk GmbH von allen anderen unterscheidet,   liegt in einem Konzept, das eine unterirdische Verlegung der Triebwasserzuleitung vorsieht. Damit    hat man gleich mehrere Fliegen mit einer Klappe geschlagen. Auf der einen Seite ist die Gemeinde damit den metallenen Doppelstrang inmitten der malerischen Gebirgslandschaft los, und auf der anderen Seite bedeutet es auch eine Verbesserung der Sicherheit für die Bewohner der Ortschaft am Eingang zum Pustertal.  „Man darf nicht vergessen, dass die Leitungen seit 60 und 70 Jahren Drücke von 62 bar standhalten. Nicht auszudenken, was passiert, wenn es zu einem Materialdefekt durch Steinschlag oder andere Ursachen kommen würde. Die freiliegende Druckleitung    bedeutete auch eine Gefahr“, argumentiert Frasnelli. Doch diese Argumente seien nicht entscheidend für den Erhalt     der Konzession gewesen, betont sein Kompagnon Dr. Karl Pichler: „Entscheidend war vielmehr, dass unsere Variante  gegenüber allen anderen im Hinblick auf den Wirkungsgrad am besten abgeschnitten hat.“ Von Karl Pichler stammt ursprünglich auch die Idee mit dem Stollenbau. Gemeinsam mit dem beauftragten Planungsbüro Studio G aus   Bruneck wurde daraus ein durchdachtes Projekt elaboriert, dessen Umsetzung derzeit im Gange ist.

LEITUNGSSTRANG WIRD UNTERIRDISCH
Auch wenn durch den spektakulären Stollenbau markante Änderungen im Triebwasserweg erreicht werden, so bleibt  das Grundkonzept der Anlage, die streng genommen aus zwei Wasserkraftwerken besteht, erhalten. Gefasst wird das  Triebwasser im Vallertal am Vallerbach, sowie im Pfunderertal am Pfunderer Bach, sowie am Lehnenbach. Darüber  hinaus weiters noch in Meransen am Eiterbach. Das gesamte Einzugsgebiet dieser Gewässer beträgt 109 km2. Die  Fassungen am Altfassbach und am Obereckelbach im Valler Tal werden im Zuge der ökologischen Ausgleichsmaßnahmen vollständig rückgebaut. Nichtsdestotrotz konnte die maximale Ableitung aus dem Valler Bach  von 1.500 l/s auf 1.900 l/s erhöht werden. Und auch beim Pfundererbach samt Beileitungen konnte die Ausbauwassermenge von 2.000 l/s auf 2.300 l/s gesteigert werden. Das Wasser aus dem Valler Tal wird über einen  Versorgungsstollen zu einem Druckhaltebecken auf 1215 m Seehöhe geführt. Von hier erstreckt sich die Druckrohrleitung – bislang oberirdisch – den Hang bis nach Mühlbach hinunter. Auch das Wasser aus dem Pfunderer  Tal gelangt via einen eigenen Versorgungsstollen bis zum Druckhaltebecken Pfunders auf 1350 m Seehöhe. Von hier  führt die Druckrohrleitung weiter in Richtung Mühlbach, wobei sie in ihrem weiteren Verlauf zur Parallelleitung wird. Die  zentrale Änderung im Kraftwerkskonzept betrifft nun eben diesen parallelen Druckleitungsstrang, der im Zuge der  Projektrealisierung am Hang oberhalb von Mühlbach vollständig rückgebaut wird. Das bestehende Krafthaus in  Mühlbach wird in der Folge seine Funktion verlieren – und kann in Zukunft für andere Zwecke genutzt werden.

HOCH  EXAKTES BOHRVERFAHREN
Die neue E-Werkszentrale des Kraftwerks Mühlbach I/II wird nun im Inneren des Berges situiert sein. 850 m tief wurde bereits ein Horizontalstollen in Fels getrieben. An seinem Ende wird die Kraftkaverne entstehen, der die beiden  Maschinensätze für das neue Kraftwerk beherbergen wird. Die senkrechten Druckstollen werden von oben im so  genannten Raise-Boring-Verfahren ausgebrochen. Zu diesem Zweck wird in einem ersten Schritt über dem  Schachtansatzpunkt das Antriebssystem, das so genannte „Rig“, aufgebaut. Anfänglich wird eine Pilotbohrung  durchgeführt, wobei das Ausbruchsmaterial mithilfe von Wasser ausgespült wird. Wie präzise dieser Bohrvorgang ist,  zeigte sich bereits bei den Arbeiten am ersten der beiden Druckstollen. „Nach 440 Meter lag eine Abweichung von  gerade einmal 5 Zentimetern vor, das ist beeindruckend“, meint dazu Karl Pichler. Doch die Pilotbohrung dient im  Grunde nur als Vorbereitung für den eigentlichen Ausbruchsvorgang des Stollens. Sobald nämlich die Zieltiefe erreicht  ist, wird der Aufweitungsbohrkopf mit einem Durchmesser von 1.800 mm am Flanschgestänge montiert, wo zuvor die  Bohrkrone angebracht war. Nun wird der Aufweitungsbohrkopf durch ständiges Drehen nach oben gezogen. Das  Ausbruchsmaterial fällt hinunter – und kann dementsprechend unkompliziert ab - transportiert werden. Auf diese  Weise erhält der Horizontalschacht nach und nach den angestrebten Durchmesser. Rund 20 Meter Vortrieb schafft die  Bohrmaschine in Mühlbach pro Tag. Das hier eingesetzte Raise-Boring-Verfahren weist gleich mehrere Vorteile auf:  Zum einen gilt es als relativ sicher, da die Bohrmaschine von außen bedient wird. Zudem spart sie auch  Personalkosten, da der personelle Aufwand für deren Betrieb vergleichsweise gering ist. Zu guter Letzt können damit  hohe Vortriebsgeschwindigkeiten erreicht werden. Ein wichtiges Argument, schließlich stellt der Faktor Zeit einen wichtigen Parameter für das Gelingen des Projektes dar. Inzwischen sind mehr als 300 Meter des ersten  Vertikalstollens ausgebrochen. Die Bauherren sind hoch zufrieden mit dem Verlauf der Arbeiten. „Wenn die  Vertikalstollen fertig gestellt sind, werden in einem nächsten Schritt die Druckrohrleitungen eingebracht. Auch das wird  ein besonders heikles Unterfangen. Die zwölf Meter langen Stahlrohre werden eins ums andere verschweißt und im  Schacht versenkt. Am Ende wird dann jeweils eine Stahlrohrleitung mit einem Gewicht von 220 Tonnen hängen“,  erklärt Karl Pichler. Im Anschluss daran werden die Druckrohrleitungen noch mit Beton vergossen.

DYNAMIT FÜR HORIZONTAL-VORTRIEB
Der mittlerweile schon realisierte Horizontalstollen auf der 0-Ebene wurde dagegen in konventioneller Bauweise  hergestellt. Für die erforderlichen Sprengungen kamen pro Tag 940 kg Dynamit zum Einsatz. Der Horizontalstollen  wird gemäß den Plänen von Studio G nicht nur an seinem Ende im Berginneren die Maschinenkaverne beherbergen, sondern auch die beiden Betonrohrleitungen, über die das abgearbeitete Wasser mit minimalem Gefälle aus dem  Schacht geleitet wird. Die Maschinenkaverne, deren Kubatur bereits aus dem Fels gebrochen wurde, soll am Ende eine  Länge von 30 Meter und eine Höhe von 18,5 Meter aufweisen. Allerdings erwies sich der Fels im dafür  vorgesehen Bereich als instabil. Daher wurde die Kaverne um ca. 50 Meter nach vorne verlegt und das Gewölbe  zusätzlich mit Stahlsegmenten gestützt.

NEUES SYSTEM AN DER FASSUNG
Doch nicht nur unterirdisch wird derzeit auf Hochtouren gearbeitet. Auch oberirdisch gilt es, einige Umbaumaßnahmen, speziell an den Wasserfassungen, umzusetzen: So wurden bereits die überdimensionalen Betonelemente an drei der Fassungen reduziert. Die Brücke an der Fassung Pfunders wird entfernt. Dadurch wird eine  Harmonisierung der Landschaft angestrebt. Zudem wird als ökologische Aufwertung am Valler Bach eine  Fischaufstiegshilfe errichtet. Technische Verbesserungen werden durch die Installation von Grizzly- Rechen an den  Wasserfassungen erreicht. Im Grizzly-Rechen von Wild Metal ist das Coanda-Sieb mit dem integrierten Schutzrechen kombiniert. Die gesamten Stahlwasserbauarbeiten wurden gemeinsam von Gufler Metall und Wild Metal durchgeführt. Neben den Rechen an den Wasserfassungen und Druckhaltebecken wurden unter anderem auch 26 Absperrschütze mit  Rahmenhöhen bis zu 8m geliefert und montiert.

WIN-WIN-SITUATION IN SICHT
Gearbeitet wird an dem  Kraftwerk aber auch außerhalb von Mühlbach. Frasnelli: „Derzeit werden bei der Firma Troyer in Sterzing gerade die Laufräder gefräst. Auch da liegt man perfekt im Zeitplan. Und auch der erste der beiden Synchrongeneratoren steht  bereits am Prüfstand der Firma LDW in Bremen.“ Der Terminplan sieht vor, dass bereits Ende Juni mit der Montage des ersten Maschinensatzes begonnen werden sollte. Wenn die Arbeiten weiter rund  laufen, wird die Anlage im Spätherbst den Betrieb aufnehmen. Ungeachtet der Wogen, die das Wasserkraftprojekt in der Südtiroler Landespolitik ausgelöst hat, gilt es technisch als eines der spannendsten der letzten Jahre. Wie von der  erfahrenen Stollenbaufirma zu erfahren war, stellt der 440 m tiefe Vertikalstollen Europarekord für privat geführte  Kraftwerke dar. Rekordverdächtig könnte in dieser Hinsicht aber auch die Jahreserzeugung des Kraftwerks  sein, die nunmehr auf 100 Millionen kWh im Jahr gesteigert werden soll. Das bedeutet gegenüber der früheren  Produktion von 83 GWh ein Plus von über 20 Prozent. Da nebenbei auch die Natur, die Landschaft und die Sicherheit einen Gewinn davontragen, kann man durchaus von einer win-win- Situation für viele Seiten sprechen, die das neue  Kraftwerk Mühlbach beschert.

SAUBERES TRIEBWASSER DANK GRÖSSTEM„GRIZZLY“ IM ALPENRAUM
Eine beachtliche technische Aufwertung im Bereich der Wasserfassungen für das neue Kraftwerk Mühlbach wird durch die Installation von Grizzly-Rechen erreicht. Das patentierte System aus dem Hause Wild Metal vereinigt einen integrierten Schutzrechen mit einem Coanda-Sieb und ermöglicht damit die Abscheidung kleinster Treibgutteile. Die  Fassung Pfundererbach wurde mit dem Grizzly 2300, dem größten bislang gebauten Grizzly im Alpenraum, ausgerüstet.

Integraler Bestandteil des Neubauprojektes Kraftwerk Mühlbach sind die Adaptierungen der Wasserfassungen an den   neuesten Stand der Technik. Aus diesem Grund entschieden sich die Betreiber für ein absolut neues Rechensystem, das einerseits ein Maximum an Siebvermögen und anderseits ein Minimum an Wartungsaufwand   garantiert: den Grizzly aus dem Hause Wild Metal. Dieses patentierte Prinzip, das vom Hersteller aus dem Südtiroler  Ratschings permanent weiterentwickelt wurde, kombiniert das bewährte Coanda-Sieb mit einem integrierten  Schutzrechen. Um die bestehende Fassung am Valler Bach mit geringem Aufwand zu adaptieren, wurden zu diesem  Zweck 14,5 Elemente des Grizzly-Rechens eingebaut. Deutlich größer stellt sich die Wasserfassung am Pfundererbach dar, wo der Grizzly 2300 mit 18 Elementen zum Einsatz kommt. Mit einer Breite von 20 Metern handelt es sich um die  größte Wasserfassung mit Coanda-System im Alpenraum. Es ist auf ein garantiertes Schluckvermögen von 3.000 Liter pro Sekunde ausgelegt. Der Schutzrechen ist besonders stark ausgeführt, um auch Geschiebe mit mehreren Tonnen schweren Gesteinsbrocken bei einem extremen Hochwasserereignis schadlos über die Fassung abzuführen. Aufgrund des strengen Zeitplans wurden die Siebelemente von den Monteuren von Wild Metal im Jänner dieses Jahres eingesetzt.

BAUKOSTEN WERDEN EINGESPART
Der patentierte Grizzly-Rechen stellt eine Neuentwicklung der Firma Wild Metal dar. Die grundsätzliche Verbesserung  aus technischer Sicht gegenüber einem konventionellen Tiroler Wehr ergibt sich durch die geringe Spaltweite des  Coanda-Siebes. Bei der Wasserkraftanlage Mühlbach wurde ein Coanda-Sieb mit einer Spalbreite von 0,5 mm  verwendet. Das bedeutet, dass nur Partikel in das Triebwassersystem gelangen können, die einen Korndurchmesser  aufweisen, der kleiner ist als 0,3 mm. Die Sandfanganlage kann dadurch auch wesentlich geringer dimensioniert  werden und spart dem Projektträger somit Baukosten. Tannennadeln, Laub, Äste und anderes Treibgut wird über die  Fassung geschwemmt und im Gewässer weitertransportiert. Eine weitere Besonderheit eines Grizzly-Rechens ist seine  geringe Bauhöhe. Gemeinsam mit der neuesten Entwicklung, den sich nach unten aufweitenden  Grobrechenstababständen, wird dem Wasserkraftmarkt damit das derzeit wartungsfreundlichste Rechen-System  geboten.

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Startschuss zum Druckrohrtausch

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Mit dem Druckrohrtausch im obersten Trassenabschnitt wurde bereits begonnen. (Foto: Pichler)

Antriebssystem "Rig"

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Mit 300 kW Leistung sorgt das „Rig“ für die Rotation der Bohrkrone am Ende des Gestänges.

Raise Boring

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Die beiden Betonsockel für die Tiefenbohrungen im Raise-Boring-Verfahren werden vorbereitet. (Foto: Pichler)

In der Kaverne

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Die Krafthauskaverne am bergseitigen Ende des Horizontalstollens wurde mit stählernen Rundbögen gesichert. (Foto: Pichler)

Spritzbeton-Auskleidung

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Die Wände des Stollens werden mit Spritzbeton ausgekleidet. (Foto: Pichler)

Einbau Rechensystem

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Einbau des Grizzly Rechensystems bei tief winterlichen Bedingungen. (Foto: Pichler)

Der Grizzly 2300

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Dieser besteht aus 18 Bauelementen und ist an der Fassung am Pfundererbach installiert. Er ist der größte seiner Art im Alpenraum.

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