Laufkraftwerk Wien-Freudenau

Weiterführende Informationen

• Planung

  Architektur: Albert Wimmer
  Gesamtkonzept: Österr. Donaukraftwerke AG unter Baudirektor Knut Leitner, Wolfgang Schönlaub, Donaukraft-Engineering (DKE), Verbundplan (VPL), Wasserbau: Herwig Schwarz, Landschaftsplanung: Gottfried und Anton Hansjakob, Stauraumplanung: Donauconsult, Informationszentrum: Architekt Laszlo Krismanicz, Baden
  Ausführung: ARGE Donaukraftwerk Freudenau (Mayreder, Stuag, ERA Bau, Porr Technobau AG, Universale, Ast, Lang & Menhofer, Teerag-Asdag, G. Hinteregger, Innerebner)

• Baubeschreibung

  Das Donaukraftwerk Freudenau liegt im südöstlichen Stadtgebiet von Wien im Bereich des Freudenauer Hafens. Die Zufahrt erfolgt vom rechten Ufer von der Freudenauer Hafenstraße auf einer Brücke, die über den Schleusenunterhafen führt.

  Das Kraftwerk besteht aus der am rechten Ufer situierten Schleusenanlage, aus einer zwischen Schleusen und Krafthaus gelegenen Insel mit Betriebs- und Nebengebäuden, aus dem Krafthaus in der Strommitte und aus der Wehranlage am linken Ufer.

  Da die meisten Gebäude auf der Kraftwerksinsel zusammengefasst werden konnten, blieben die Flussufer im Bereich des Kraftwerks nahezu von Verbauung frei. Der Charakter der Anlage ist durch hell beschichtet Stahlkonstruktionen bestimmt. Durch die Fahrbahn der Portalkranbrücke wird das gesamte Kraftwerk unter einer horizontalen Linie zusammengefasst. Die Breite der Donau beträgt an der Stelle des Kraftwerks etwa 250 m.

  - Krafthaus:
  Das auf einer Fläche von etwa 182/42 m errichtete Krafthaus liegt in der Strommitte und setzt sich aus sechs je 21 m breiten Blöcken mit Maschinensätzen und einem siebten, 22 m breiten Block zusammen, der als Montageplatz genützt wird.
  Die Unterwasser-Seite wird durch Stahlbetonpfeiler gegliedert, die im Abstand der einzelnen Blöcke angeordnet sind. Die glatten Außenflächen werden durch Fensterbänder aufgelockert, wobei die Fenster an der Unterwasser-Seite rechteckig, jene an der Oberwasser-Seite kreisförmig gestaltet sind. Die Dachkonstruktion besteht aus versteiften Stahlbogenträgern, deren bogenförmige Deckenfelder zum Teil für Montagezwecke verschiebbar sind. Dazwischen wurden Belichtungsfelder situiert. Die Erschließung des Krafthauses erfolgt von der südwestlichen Seite über die Maschinenhalle durch ein Tor und eine zweiflügelige Eingangstür, deren Stahlrahmen jeweils mit Glasfeldern ausgefacht sind. Im Krafthaus verbinden mehrere ein- bis zweiarmige Stiegen die einzelnen Niveaus, ein Lastenlift befindet sich vor der südwestlichen Stirnseite.

  Die Maschinenhalle ist inklusive Montageplatz etwa 148 m lang, 22 m breit und 11 m hoch. Ihre massive, gegen die Oberwasser-Seite gerichtete Sichtbetonwand trägt die Bühne des Hallenkrans. An der Unterwasser-Seite wird die Kranbühne von halbrund ausgebildeten Pfeilern gestützt, zwischen denen sich unter Anderem die Nischen für zwei Blocktransformatoren und zwei Schaltanlagen befinden. Die Nischen sind gegen die Maschinenhalle mit Blechverkleidungen abgeschottet. Die Einhausungen der Generatoren sind aus gekrümmten, hellgrau beschichteten Metallflächen mit gerundeten Kanten gebildet. Unterhalb der Maschinenhalle sind die Schächte für Turbinen und Generatoren, sowie ein Turbinengang situiert. Vom Flur der Maschinenhalle aus wird die Werkstätte erschlossen, die sich bereits auf der Kraftwerksinsel befindet und von Südwesten durch zwei große, querrechteckige Fenster und Sheddächer großzügig belichtet ist. Unter dem Krafthaus befindet sich ein Kontrollgang, der den tiefsten Punkt der Anlage bildet.

  - Trennpfeiler:
  Der Trennpfeiler ist gegenüber den Wehrpfeilern an Ober- und Unterwasser-Seite verlängert. Auf dem Trennpfeiler zwischen Krafthaus und Wehranlage befindet sich ein viergeschoßiger, schlanker Funkturm auf kreisförmigem Grundriss, der durch eine Wendeltreppe erschlossen wird, Zunächst für die Radar-Überwachung der Schifffahrt gedacht, wird er nun als Station für den Betriebsfunk genutzt.

  - Wehranlage:
  Die Wehranlage erreicht eine Gesamtlänge von 126 m und besitzt vier Felder mit je 24 m lichter Weite. Die Wehrpfeiler, der Uferpfeiler und der Trennpfeiler sind jeweils 6 m breit. In den Wehrpfeilern befinden sich unter Anderem Räume für die hydraulische Steuerung der Wehrfelder und für Kompressoren.

  - Schleusenanlage:
  Die Schleusenanlage liegt zwischen der Kraftwerksinsel und dem rechten Donauufer. Sie besteht aus zwei Schleusenkammern mit je 24 m Breite und 275 m Länge. Auf der Mitte des Unterhauptes befindet sich der Turm mit der Schleusenbefehlsstelle. An die Schleusenanlage schließen ein Ober- und ein Unterhafen an.

  Auf der etwa 1.000 m langen und im Bereich der Werksachse 63 m breite Kraftwerksinsel sind neben der Montagehalle und den Werkstätten das Betriebsgebäude, Garagen, Schleusenfüll- und Entleerungsbauwerk und ein Dammbalkenlager situiert.

  - Betriebsgebäude:
  Das Betriebsgebäude besteht aus zwei Trakten mit verglastem Innenhof, der einen offenen Kommunikationsraum bildet. Die dreigeschoßigen, lang gestreckten Baukörper sind flach gedeckt, wobei an den südlichen Trakt ein von Betonscheiben begrenzter Freiraum anschließt. Die Außenflächen wurden mit grauen Beton-Fertigteilen verkleidet. Ein südöstlich gelegener Trakt mit zweiarmiger Stiege und Aufzug sorgt für die Erschließung des Gebäudes. Die Kommunikationsräume sind mit einem leuchtend blauen Bodenbelag ausgestattet. Das Glasdach des Innenhofes ist mit Gitterrost geschützt, im Boden des Hofes befindet sich eine Wanne mit Grünpflanzen. Der südliche Trakt wird auf zwei Geschoßen durch Laubengänge erschlossen. An der Nordwestseite verbindet im zweiten Obergeschoß eine Brücke Nord- und Südtrakt miteinander. Die geschlossene Sichtbetonwand des Nordtraktes gegen den Hofraum ist durch Nutungen gegliedert. Im zweiten Obergeschoß des Nordtraktes befindet sich die Schaltwarte, die natürliche Belichtung durch ein Fensterband von Norden erhält. Der Mittelteil des Bodens ist abgesenkt und nimmt die Arbeitsplätze mit den Computern der Schaltzentrale auf. Die Kabelverbindungen zum Krafthaus werden durch den Innenhof in bogenförmig gekrümmten Verschalungen geführt.

  - Krafthausbrücke:
  Die beiden Stahlträgerbahnen der Portalkranbrücke reichen vom rechten Ufer der Schleusenanlage über das Krafthaus bis zum Uferpfeiler des Wehres und besitzen eine Stützenweite von 26 m, die sich aus der Breite der Schleusen- und der Wehrfelder ergab. Zwischen den Stützpfeilern spannen sich über den Schleusen- und Wehrfeldern Bögen aus Stahlrohr. Der Portalkran ist mit Fachwerkträgern ausgestattet. Die kreisförmigen Ausnehmungen der Stahlträgerflächen der Kranbühne finden sich an den Stahlträgern der als Schrägseilbrücke mit Pylonen ausgebildeten Zufahrtsbrücke und in den bullaugenförmigen Belichtungsfeldern an der Oberwassermauer des Krafthauses wieder. An der Unterwasser-Seite wird das Kraftwerk durch zwei begehbare Röhren - eine über die Länge des Krafthauses, eine über die Länge des gesamten Kraftwerks - erschlossen. Außerdem führt ein Rad- und Fußgängerweg über das Kraftwerk, der im Bereich des Krafthauses mit einem Glasdach versehen ist.

  Der Stauraum ist 28 km lang mit einer doppelten Dichtwand am rechten Donaudamm. In 200 bis 500 m Abstand sind Dichtwandkästen situiert, durch die ein System von insgesamt über dreißig Brunnenpaaren für den Grundwasseraustausch zwischen Landseite und Donau sorgt. Hierbei ist jeweils in der Donau ein Entnahmebrunnen und auf der Landseite ein Schluckbrunnen angeordnet. Die Qualität des Uferfiltrates wird in drei Stationen bei den Brunnenpaaren 11, 21 und 36 analysiert. Die Brunnenhäuser sind vertieft ins Gelände eingebaut und mit begrünten Flachdächern versehen.

• Bautechnik

  Die Errichtung des Hauptbauwerks erfolgte in Nassbauweise in drei Baugruben. Erstmals seit Bau des Kraftwerks Aschach 1959 bis 1964 wurde wieder ein Donaukraftwerk in Nassbauweise durchgeführt. Der Baugrund besteht aus tertiären Lockersedimenten. Unter einer Ausandschicht und Anschüttungen ein 12 bis 25 m mächtiger Kieskörper und eine 7 bis 25 m mächtige Sandschicht liegt. Da sich erst in mehr als 50 m Tiefe dichter Wiener Tegel befindet, musste ein Unterströmen des Kraftwerks durch Dichtungsmaßnahmen verhindert werden. Die Baugruben wurden mit Kiesdämmen mit innenliegender Dichtwand, Kastenfangdämmen umschlossen, die Bauwerke mit einer Untergrunddichtung aus Schmal- oder Dichtwänden versehen.

  - Krafthaus:
  

  Untergeschoße und Wände des Krafthauses bestehen aus schalreinem Stahlbeton, die Decke ist aus Bogenstahlträgern mit Fachwerkaussteifungen und Stahlseilverpsannungen ausgeführt, die Dachdeckung mit gekrümmten Trapezblechen. Die Tore bestehen aus Stahlrahmen mit Glasfeldern, die Fenster besitzen Isolierverglasung in Metallrahmen, der Fußboden ist mit Feinsteinzeug belegt und kann in Abschnitten für Wartungszwecke an den darunter befindlichen Maschinensätzen herausgehoben werden. Die Stiegen sind Stahlbetonkonstruktionen mit Stahlrohrgeländern, die teils mit Terrazzo belegt sind. Trapezblechtafeln verkleiden die Nischen der Transformatoren. Um die Generatoren wurden Gehäuse aus pulverbeschichtetem Aluminiumblech errichtet. Die Sheddächer der Werkstätte sind teils mit Mattglas versehen, ihr Bodenbelag besteht aus Holzstöckelpflaster.

  - Wehranlage:
  

  Die Wehranlage wurde in Trockenbauweise in einer Bucht der Donauinsel hergestellt.

  - Schleusenanlage:
  

  Die beiden Schleusenkammern wurden in Abschnitten in zwei Baugruben errichtet, Kammern und Mittelmauer sind aus Stahlbeton gefertigt.

  - Betriebsgebäude:
  

  Das Betriebsgebäude ist als Stahlbeton-Skelettbau in Kombination mit schalreinen Ortbetonwänden ausgeführt. Die Verglasung der Decke des Zwischentraktes ist von einer tragenden, äußeren Stahlrahmenkonstruktion abgehängt, die Fenster besitzen Isolierverglasung in Metallrahmen, der Boden ist mit einem nachträglich versiegelten Kunststoffbelag der Firma Sika belegt. Der Raum der Schaltwarte ist an den Wänden und an der Decke mit Holzverkleidungen und einem Parkettboden ausgestattet.

  - Kraftwerksbrücke:
  

  Die auf Stahlbetonpfeilern ruhende Stahlträgerkonstruktion der Portalkranbühne ist mit Bogenversteifungen konstruiert. Der Betriebsfunkturm ist als Stahlkonstruktion hergestellt, der Verbindungsweg an der Oberwasser-Seite der Wehrbrücke ist aus einem Stahlgitterrost-Boden und einem Stahlrohrgeländer gefertigt. Die Zufahrtsbrücke ist als Schrägseilbrücke in Stahl- und Stahlbeton-Verbundbauweise auf Pylonen mit fachwerkartigem Tragwerk errichtet worden.

  Die Brunnenhäuser sind Massivbetonbauten mit Türen aus Stahlblech sowie Fenstern mit Isolierverglasung in Kunststoffrahmen mit Stahlgittersicherung. Die Innenauskleidung besteht aus keramischen Fliesen.

• Technische Beschreibung

  -Krafthaus:
  

  Die sechs Maschinensätze setzen sich aus je einer Kaplan-Rohrturbine mit einer Nennleistung von je 30.300 kW und einem Drehstrom-Synchrongenerator mit einer Nennleistung von 32.000 kVA zusammen. Alle Turbinen wurden von der "Turbinen-ARGE Freudenau" unter Beteiligung der Firmen Andritz, Voith, und Voest-Alpine Machinery Construction Engineering (MCE) 1997 (Turbinen 1 bis 4) und 1998 (Turbinen 5 und 6) erzeugt. Die Rohrturbinen-Generatoren stammen von der Firma ELIN und wurden 2006/07 getauscht. Je drei Maschinensätze sind einem Blocktransformator zugeordnet, wobei die beiden Blocktransformatoren an zwei Innenraum-Schaltanlagen angeschlossen sind. In der Maschinenhalle befinden sich zwei Laufkräne von Hans Künz mit 25/5 t und 20 t Traglast.

  An der Oberwasser-Seite sind zwei Rechenreinigungsmaschinen angeordnet. Die Turbineneinläufe können durch vor der Rechenebene einsetzbare Portaldammbalken oder durch Einlaufdammbalken, die zwischen Rechen und Strömungskörper versetzt werden, verschlossen werden. Die Portaldammbalken befinden sich in Lagergruben auf der Kraftwerksinsel. Die Einlaufdammbalken sind in den Dammbalkenschlitzen und Taschen im Bereich der Maschinenblöcke situiert. Die Auslaufdammbalken werden durch den Unterwasser-Dammbalkenkran eingesetzt und sind zwischen den Kranbahnträgern des Unterwasser-Dammbalkenkranes gelagert.

  - Wehranlage:

  Die vier Wehrverschlüsse der VÖEST bestehen aus Drucksegmenten mit aufgesetzter Stauklappe und Dammbalkenverschlüssen. Jedes Wehrfeld kann für Revisionsarbeiten im Ober- und Unterwasser durch Dammbalken, die im Bereich der Oberwasser-Dammbalkennischen gelagert sind, abgeschlossen werden. Das Einsetzen der Dammbalken erfolgt im Oberwasserbereich durch den Portalkran, im Unterwasserbereich durch den Schiffskran.

  - Schleusenanlage:
  Die beiden Schleusenkammern werden im Oberhaupt durch Drehsegmente mit aufgesetzten Klappen, im Untelhaupt durch Riegelstemmtore geschlossen, deren Antrieb ölhydraulisch erfolgt. In der Südkammer befindet sich auf halber Höhe ein zusätzliches Stemmtor, mit dem die Kammer in zwei Abschnitte mit jeweils 121 m Nutzlänge unterteilt werden kann. Das Füll- und Entleerungsbauwerk auf der Kraftwerksinsel steuert ein Brausebauwerk in der Kammersohle der Unterhäupter. Das Brausebauwerk ist mit dem Füll- und Entleerungsbauwerk durch Kanäle verbunden.
  

  In die Schleuse wurde eine Matrixanlage eingebaut, die aus 25 Matrixeinheiten besteht und bei einer Fallhöhe von 1,0 bis 10,3 m insgesamt 5 MW Leistung erzeugt.

  Der Portalkran mit Fachwerkträgern und einer Tragkraft von 160/30 t wurde 1994 von der Firma Hans Künz hergestellt. In den Brunnenhäusern befinden sich Pumpen der Firma Schiebel.

  Die erzeugte Energie wird durch ein Erdkabel in die Schaltanlage Kaiser-Ebersdorf geleitet. Die durchschnittliche Stromerzeugung entspricht dem Verbrauch von etwa der Hälfte aller Wiener Haushalte.
  

  In der Schaltwarte Freudenau erfolgt die zentrale Wartung für die gesamte Donau.