Europapremiere für neues Rechenreinigungskonzept

Autor: Andreas Pointinger , 14.02.2015

Eine bisher in Europa noch nicht eingesetzte Rechenreinigungsanlage wurde im Sommer vergangenen Jahres am Mainkraftwerk Gerlachshausen der Rhein-Main-Donau AG (RMD) installiert.

Zudem wurde die dazugehörige Turbinenschutzrechenanlage erneuert und an die neue Rechenreinigungsmaschine (RRM) angepasst. Ende Oktober konnte das neuartige Konzept, welches unter der Projektleitung der betriebsführenden E.ON Kraftwerke GmbH entstand, nun in den Praxisbetrieb übergehen. Insgesamt investierte die RMD in die neue Rechenreinigungsanlage, den Austausch der dafür benötigten neuen Schutzrechen und die begleitenden Baumaßnahmen rund 600.000 Euro.

Die Innovation der neuen RRM besteht darin, dass das Portalfahrwerk mit Greifer sich auf Schienen bewegt und völlig automatisiert zwei hintereinander liegende Rechen von Schwemmgut befreit. Zudem kann die Maschine auch als Portalkran für Revisionsarbeiten verwendet werden.Notwendig machte diese technische Umsetzung der RRM die Lage des Kraftwerks direkt neben einer Schiffschleuse, weswegen am Standort Gerlachshausen zwei Schutzrechen zum Einsatz kommen. Der vorgelagerte Rechen befindet sich dabei an einer Tauchwand im Einlaufbereich des Kraftwerks, welcher die Aufgabe hat, die Oberflächenströmung für die einfahrenden Schiffe möglichst gering zu halten.
„Am Flussgrund sind im Bereich der Tauchwand zwei sogenannte ‚Trompeten‘ installiert, welche die Strömung unterirdisch zum Kraftwerk leiten. Somit werden die Schiffe, die durch die Schleusenkammer fahren nicht von der Oberflächenströmung abgelenkt“, erklärt Alexander Bubeliny, seines Zeichens Serviceleiter der Kraftwerksgruppe Mitte der E.ON Kraftwerke GmbH die Funktion des Tauchwand. Der Serviceleiter, der sich selbst scherzhaft als Hausmeister für die Kraftwerke der RMD bezeichnet, hat den Austausch der Rechenreinigungsanlage von Beginn an begleitet.
Offiziell in Betrieb genommen wurde das Kraftwerk der RMD, welches sich im unterfränkischen Landkreis Kitzingen befindet, bereits im Jahr 1957. Das Mainkraftwerk nutzt dabei eine Ausbaufallhöhe von insgesamt 6 m und verfügt über eine senkrecht eingebaute Kaplanturbine des Herstellers Voith mit einem Durchmesser von 3,20 m und einer Jahresproduktion von 11,8 Mio. kWh umweltfreundlicher Energie.

Mehr als 60 Jahre Know-how
Der Hersteller der neuen RRM ist die Firma Münster Apparatebau GmbH aus dem norddeutschen Dägeling, die eine mehr als 60-jährige Erfahrung in der Konstruktion von Rechenreinigungskonzepten im Wasserkraftbereich vorweisen kann. Das Kernstück der neuen Rechenreinigungsanlage ist eine vollautomatisch arbeitende, in einem Schienenträger fahrbare, sensorgesteuerte Laufkatze mit eigenem Elektro- und Hydraulikantrieb für den asymmetrischen Rechengutgreifer, welcher bis zu 450 kg an Treibgut aufnehmen kann. Dieser besteht aus einem Zinkenträger mit festen Zinken und einem hydraulisch schwenkbaren Fangkorb, der an zwei Drahtseilen hängt. Die Reinigung des Rechens erfolgt von oben nach unten, der sich senkende Greifer nimmt das Rechengut von der Wasseroberfläche bis zur Sohle mit. Auch sperrige Teile wie Baumstämme, Möbelstücke, Autoreifen oder Fässer werden vom hydraulisch betätigten Greifer sicher gepackt. Der Inhalt des Greifers wird schließlich über dem Rechengutbunker entleert, danach fährt die Laufkatze wieder zum Rechen und der Reinigungsvorgang wird fortgesetzt.

Innovation am Main
Die Innovation am Standort Gerlachshausen liegt in der Befestigung der RRM in einem Portalfahrwerk mit Ausleger, wie es ansonsten für Krananlagen verwendet wird. Mit einer Spurweite von 13,5 m überspannt der 60 m lange Schienenstrang des Portalfahrwerks den gesamten Kraftwerksbereich. Damit kann der Rechengutgreifer sich sowohl entlang des Turbineneinlaufraums als auch parallel über die Rechen bewegen. Eine weitere Besonderheit der neuen Rechenreinigungsanlage ist eine zweite Laufkatze mit Kettenzug, die als Kranersatz den Transport von Lasten von bis zu 3,2 Tonnen ermöglicht.
Somit ist auch sichergestellt, dass die Dammtafeln, mit denen im Notfall der Fluss während Inspektions- und Revisionsarbeiten ausgesperrt wird, schnell und sicher gesetzt werden können. E.ON-Serviceleiter Alexander Bubeliny ist sehr zufrieden mit der neuen Multifunktionsmaschine: „Die neue RRM mit Laufkatzen und Greifer der Firma Münster erfüllt den komplexen Prozess der automatischen Reinigung des Rechens von Treibgut äußerst zuverlässig. In nur einem einzigen Arbeitsgang wird der Rechen von Ablagerungen gereinigt, das Rechengut gegriffen und ohne Zwischenschaltung von Fördereinrichtungen zum Rechengutbunker transportiert.“

Gewichtige Schutzrechen
Die jetzt verbauten Turbinenschutzrechen in Gerlachshausen bestehen aus einem 5 t schweren, 3,1 m hohen Teilrechen, der etwa 20 m vor der Turbine an einer Tauchwand im Turbineneinlauf installiert ist und bis in 1 m Wassertiefe reicht. Er wird in den Einschubschlitzen der Dammtafeln geführt. Unmittelbar vor dem Turbineneinlauf wurde der neue, zweifeldrige Hauptrechen, der bis zur Flusssohle reicht, montiert. Für das neue Rechenreinigungssystem musste dieser Rechen um 3,5 m auf 11,55 m verlängert werden, so dass er nun insgesamt 16 t auf die Waage bringt. Jedes der 5,7 m breiten Rechenfelder besteht aus 7 geschweißten, jeweils 80 cm breiten, miteinander verschraubten, feuerverzinkten Stahlsegmenten.

Durchdachtes Konzept
Zur Bedienung der alten RRM, welche aus dem Jahr 1985 stammte, war früher einiges an Muskelkraft gefragt, je nach Jahreszeit und Wasserführung des Mains. Das Treibgut musste händisch durch Servicetechniker mit einem Polypgreifer aus dem Main geholt werden.
Die neue Anlage hingegen funktioniert völlig automatisch. „Das war auch der Hauptgrund, warum der Zuschlag an die Firma Münster ergangen ist. Das Konzept, bei dem die beiden Rechen automatisiert gereinigt werden und die Maschine gleichzeitig auch noch als fahrbarer Portalkran verwendet werden kann, hat uns von Anfang an überzeugt“, bekräftigt Alexander Bubeliny die Entscheidung für die Profis aus Norddeutschland.
Im Schnitt fallen am Standort Gerlachshausen jährlich etwa 230 m³ Treibgut an, welches zum Großteil aus organischem Material wie Ästen, Bäumen oder Laub, aber auch Wohlstandsmüll besteht. Das Schwemmgut, welches grundsätzlich als Abfall gilt, wird von einem zertifizierten Entsorgungsbetrieb von der Rechengutgrube abgeholt, fachgerecht sortiert und entsorgt. Dadurch entstehen jährliche Entsorgungskosten von etwa 5.000 Euro.

Optimale Aaldurchgängigkeit
Eine weitere Besonderheit des in Unterfranken gelegenen Kraftwerk Gerlachshausen besteht in der sogenannten „Bottom Gallery“, einer Vorrichtung zum Schutz der Blankaale im Main, welche im Dezember vergangenen Jahres im Auftrag der RMD installiert wurde. Dabei handelt es sich um eine in Fließrichtung durch einen Klappmechanismus zu öffnende Schwelle am Grund des Turbineneinlaufkanals in etwa 6 m Tiefe.
Die vor dem Rechen gegen die Fließrichtung abdrehenden Blankaale können sich in dem durch den Klappmechanismus entstehenden Aalsammelrohr sammeln. Über ein an der Kanalseitenwand verbautes Rohrleitungssystem und einen Monitoringschacht gelangen die Blankaale schließlich schadlos um das Krafthaus und die Turbinen herum in das Unterwasser des Kraftwerks. Die Installation der patentierten Stahlschweißkonstruktion soll die Fischdurchgängigkeit flussabwärts am Main spürbar verbessern und damit einen wichtigen Beitrag für die Entwicklung der Aalpopulation leisten.

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Alles auf Schiene

Schutzrechen gross

 

Die Montage auf Schienen ermöglicht eine Abdeckung des gesamten Kraftwerksbereich. Somit können problemlos die hintereinander angelegten Schutzrechen der Anlage gereinigt werden.

Foto: zek

Rechengutgreifer

Greifer Hochformat

 

Bis zu 450 kg an Schwemmgut erfasst der Greifer in einem Arbeitsschritt. Der gesamte Reinigungsprozess geschieht völlig automatisiert.

Foto: RMD

Schutzrechen

Einheben Rechen Hochformat

 

Die Maschine lässt sich auch als Kran verwenden. Sehr praktisch beim Einheben der tonnenschweren Schutzrechen.

Foto: RMD

Turbine

Turbine Voith 1 von 1

 

Seit 1957 verrichtet die Voith-Turbine unterirdisch ihre Arbeit am Mainkraftwerk.

Foto: zek