Laufkraftwerk Paternion

Das VERBUND-Kraftwerk Paternion ist ein Laufkraftwerk an der Drau und nördlich der Ortschaft Paternion in Kärnten gelegen.

Technische Beschreibung 

Das Laufkraftwerk Paternion wurde von 1985 bis 1988 unter Mitfinanzierung der KELAG erbaut und ist eines von drei Kraftwerken der Kraftwerkskette "Obere Drau". Alle drei, Paternion, Kellerberg und Villach, sind nach dem Pfeilerkraftwerk-Prinzip gebaut und weisen auch die gleiche maschinelle Ausstattung auf. Zwei vertikale Kaplan-Turbinen mit direkt gekoppeltem Dreiphasen-Synchrongenerator erzeugen im jährlichen Durchschnitt rund 89 GWh Strom. Auch eine Fischaufstiegshilfe ist derzeit in Planung. 

Auf einen Blick:

Eigentümer: VERBUND Hydro Power GmbH
Betreiber: VERBUND Hydro Power GmbH
Inbetriebnahme: 1988
Typ:  Laufkraftwerk
Region: Österreich, Kärnten
Gewässer: Drau
Leistung: 23,5 MW
Jahreserzeugung: 89.362,8 MWh
Turbinen: Kaplan (2)
Fischwanderhilfen:                      ja

Weitere Informationen zu Geschichte, Bau und Technik

Die drei Kraftwerke Paternion, Kellerberg und Villach wurden als Kraftwerkskette "Obere Drau" von der Österreichischen Draukraftwerke AG (ÖDK) errichtet, wobei für alle drei Standorte das gleiche Konzept, nämlich das eines Pfeilerkraftwerkes mit zwei Maschinensätzen und drei Wehrfeldern zum Einsatz kam. Auch die gesamte maschinelle Ausstattung bis zu den Wehrschützen und den Portalkränen deckt sich bei den Werken. Für die architektonische Gestaltung zeichnet Horst Brudermann, der damalige "Hausarchitekt" der ÖDK verantwortlich.

Paternion wurde als letztes Kraftwerk an der Drau ausgeführt, wobei sich die Arbeitsabläufe an der Oberen Drau bereits soweit eingespielt hatten, dass ein zügiger Baufortschritt gewährleistet war und die Werke in serieller Fertigung errichtet wurden. Nach dem der Aufsichtsrat der ÖDK im März 1985 den Baubeschluss fasste, erfolgte am 18. Juni die Auftragserteilung und zwei Wochen darauf der Baubeginn.

Nach der Baustellenerschließung und den Abdichtungsarbeiten mittels Schlitz- und Schmalwänden begannen die Aushubarbeiten an der Baugrube, die sich am orographisch rechten Drauufer befand. Da die Abdichtungen teilweise in das alte Drau-Bett reichten, mussten am gegenüberliegenden Ufer Rückbau-Massnahmen zur Gewährleistung des geforderten Durchflussprofils ausgeführt werden. Die Betonierarbeiten begannen am 1. Februar 1986 und im Dezember desselben Jahres die Montage der Maschineneinrichtung. Im Oberwasserbereich erfolgte die Errichtung von Hochwasser-Schutzdämmen und am 1. September 1987 konnte die Drau durch die fertig gestellte Wehranlage in ihr neues Bett umgeleitet werden.

Zwei Monate später wurde der erste Teilstau vorgenommen und am 16. Februar 1988 nahm die Maschine 2 ihren Betrieb auf.

Der erste Vollstau erfolgte am 15. März 1988, der zweite Maschinensatz wurde am 19. April in Betrieb gesetzt.

Mit der feierlichen Eröffnung des letzten Drau-Kraftwerks in Paternion am 25. September 1988 wurden die Arbeiten beendet und die Drau flussabwärts bis zur österreichisch-slowenischen Staatsgrenze bei Lavamünd als voll ausgebaut erklärt.

An der Finanzierung des etwa 1,25 Mrd. Schilling teuren Projekts war die Kärntner Elektrizitäts-AG (KELAG) mit 50 % beteiligt.
 
Architektur: Horst Brudermann

Planung: Planungsstab der Österreichischen Draukraftwerke AG (ÖDK).

Ausführung: Arge (Mayreder, Keil, List u. Co., Graz. Illbau, Spittal/Drau)
 
Das Draukraftwerk Paternion liegt etwa einen Kilometer nördlich der Ortschaft Paternion. Die Zufahrt erfolgt vom südlichen Ufer über die Paternioner Landesstraße, die den Fluss an der Unterwasser-Seite des Kraftwerks quert. 

Die Kraftwerke Villach, Kellerberg und Paternion sind nach demselben Konzept mit jeweils zwei Maschinenpfeilern und drei zwischen den Maschinenpfeilern und den Uferpfeilern liegenden Wehrverschlüssen errichtet. Die Brücke der Landesstraße führt im Unterwasserbereich des Kraftwerks über die Drau.

Die beiden Maschinenpfeiler sind jeweils 20 m breit und insgesamt 64 m lang. Bei einer Höhe von etwa 30 m ragen sie im Unterwasser durchschnittlich 13,4 bis 14 m über dem Wasserspiegel auf. Die Flachdächer sind in die Kraftwerksbrücke integriert und enthalten je einen zweigeteilten, verschiebbaren Montagedeckel. Die aus schalrein belassenem Beton bestehenden, glatten Flächen der Pfeilermauern sind an der Unterwasser-Seite schräg geneigt. 

Unterhalb des Bodenniveaus der Kraftwerksbrücke führt an der Unterwasser-Seite ein Verbindungsgang über die gesamte Länge des Kraftwerks und erschließt Maschinenpfeiler und Nebenräume. Die Außenseiten sind als glatte Sichtbetonflächen belassen, die Fensterflächen wurden dem tragenden Gerüst aus Betonpfeilern vorgeblendet und bilden dadurch eine kontinuierliche Belichtungsfläche, die Aussicht auf die unterwasserseitige Landschaft gewährt. Die großformatigen Fassadenöffnungen sind im Bereich der Maschinenpfeiler quadratisch und erstrecken sich über die ganze Raumhöhe, im Bereich der Wehrfelder sind sie rechteckig. Die Fassadenöffnungen sind jeweils in querrechteckige, verglaste Felder unterteilt. Ein umfangreiches Bepflanzungskonzept umfasst Pflanztröge mit Sträuchern und Kletterpflanzen an den Pfeilern und den uferseitigen Gebäuden, die Begrünung von Flachdächern und eine Grünraumplanung für die Umgebung. 

Im Inneren der Maschinenpfeiler erweitert sich der Verbindungsgang zu einer Plattform, auf der die Steuerschränke für die Wehrverschlüsse angeordnet sind. Die Erdgeschoß-Ebenen der beiden Maschinenräume sind über symmetrisch angelegte, einarmige Stiegenabgänge von der Plattform des Verbindungsganges und von der Brücke der Rechenreinigungs-Maschine im Oberwasser-Bereich zugänglich. Die Betonmauern sind in den Innenräumen hellgrau beschichtet, neben den Fensterflächen des Verbindungsganges sorgt je ein kleines, hochrechteckiges Fenster an den Pfeilerwangen für Tageslicht. Im Zentrum der Betondecke befindet sich über den Maschinensätzen ein großer Montagedeckel. Der Maschinenraum-Kran ist mittels Untergurt-Zug an zwei Metallschienen an der Decke aufgehängt. Die zylindrischen Generatoren-Abdeckungen sind auf Bodenniveau des Erdgeschoßes angeordnet und von einem Geländer umgeben.

Über eine zweiarmige Stiege erfolgt der Abstieg zu den unteren Geschoßen mit Zugängen zu Generatoren und Turbinen, wobei sich Blockleitstände, Turbinenregler und Hauptumspanner im ersten Untergeschoß, eine 20 kV-Schaltanlage im zweiten Untergeschoß, sowie Lüftungs- und Druckluft-Zentrale im dritten Untergeschoß befinden.

Die drei je 16 m breiten Wehröffnungen sind mit beweglichen Wehrverschlüssen mit einer Verschlusshöhe von 11 m ausgestattet. Die Werksbrücke mit Portalkran besitzt einen öffentlich zugänglichen Übergang, der durch ein Gitter vom Kraftwerksbereich mit der Kranbühne abgetrennt ist.

Das Farbkonzept sieht für Metallteile und technische Ausstattung wie Geländer, Gitter, Stahlträger, Rechenreinigungs-Maschine und Portalkran ein mattes Grün vor. Die Fenster- und Torrahmen des Verbindungsganges und der Einfahrt an der Unterwasser-Seite sind bei jedem der drei Kraftwerke in einer anderen Farbe gehalten - die Farben wirken dadurch als Unterscheidungsmerkmal der Werke. 

Beim Kraftwerk Paternion wurde für die Beschichtung der Fenster- und Torrahmen ein roter Farbton gewählt.

Am südlichen Ufer befindet sich in Fortführung der Kraftwerksachse der Werkstätten- und Bürotrakt, der nahezu spiegelbildlich identisch mit jenem des Kraftwerks Kellerberg ausgeführt ist. Sein Dach wird von der Kraftwerksbrücke gebildet, ein Betonpfeiler teilt die Unterwasseransicht in zwei quadratische Öffnungen, deren Ausfachungen aus querrechteckigen Glasfeldern in rot beschichteten Stahlrahmen besteht. Eine der beiden Ausfachungen ist als Fixverglasung mit zwei öffenbaren Feldern, die zweite als vierteiliges Falttor ausgebildet. Die Werkstätte erhält auch durch ein querrechteckiges Fenster an der Oberwasser-Seite Tageslicht. Ein Verteilerraum enthält Zugänge zur Werkstätte und zu Büroräumen, ein zweiarmiger Stiegenaufgang führt zum Verbindungsgang.

Die Autostraße an der Unterwasser-Seite ruht auf Betonkonsolen, die an den Spornen der Kraftwerkspfeiler anschließen. An die Fahrbahn der Rechenreinigungs-Maschine anschließend befindet sich gegen das nördliche Ufer eine ummauerte und abgedeckte Lagergrube für die Dammtafeln.

Im Bereich des Kraftwerks Paternion wurden zwei Fischaufstiegshilfen errichtet; der mit Dämmen ausgestattete Stauraum ist 6 km lang.
 
Das Pfeilerkraftwerk Paternion wurde in Trockenbauweise ausgeführt, die Gründung erfolgte auf nacheiszeitlichen Sedimenten in der rechtsufrigen Sehne eines Draubogens. Der Böschungsfuß der Umschließung reichte mehr als 15 m ins Flussbett. Zur Umschließung der Baugrube wurden ein mit Folie abgedichteter Umschließungsdamm, sowie Schlitz- und Schmalwände eingesetzt. Für die Unterkonstruktionen und die Hochbauten der Pfeiler wurde Stahlbeton verwendet, in den aus Gefällebeton bestehenden Flachdächern der Maschinenpfeiler sind Montagedeckel aus Stahlblech integriert. Der große Montagedeckel über den Maschinensätzen besteht aus zwei Teilen, die mittels Schienen verschoben werden können; die Stiegenläufe sind aus Beton hergestellt, die Fensterrahmen bestehen aus beschichtetem Aluminium, Türen und Tore besitzen beschichtete Stahlrahmen oder sind aus Stahlblech angefertigt, für die Verglasungen wurden Isoliergläser verwendet. Die Wände im Foyerbereich wurden verputzt und weiß gestrichen. Die Decken sind teilweise als Sichtbeton belassen, in den Personal- und Büroräumen verputzt. Der Boden in den Maschinenpfeilern, im Verbindungsgang und auf den Treppenstufen ist mit quadratischen, rötlich-braunen Klinkerplatten belegt, in den Untergeschoßen mit Linoleum-Fliesen, in den Werkstätten mit Holzstöckelpflaster. Gänge, Stiegen und Brücken sind mit beschichteten Stahlrohrgeländern ausgestattet. 

Insgesamt wurden mit Hilfe von 32.000 m² Schalungen 66.000 m³ Beton verarbeitet, wobei alleine auf die Schlitzwände 25.000 m³ entfallen. Für die notwendigen Bewehrungen kamen 1.800 t Baustahl zum Einsatz.
 
Turbinen und Generatoren:
Zwei vertikale Kaplan-Turbinen, Baujahr 1988, vom St. Pöltner Hersteller J. M. Voith sind direkt mit Dreiphasen-Synchrongeneratoren von ELIN, Baujahr 1987, gekuppelt. Die vierflügeligen Turbinen mit einem Durchmesser von 4,8 m erzeugen eine Leistung von je 12.944 kW, was eine Jahreserzeugung des Kraftwerks von insgesamt 93 GWh ergibt.

Wehranlage:
Drei je 16 m breite Wehrfelder wurden mit 7,75 m hohen Drucksegmenten mit 3,05 m hohen Aufsatzklappen von Waagner-Biró, Wien, verschlossen. Jeder Segmentkörper ist als biegesteifer Hohlkasten ausgebildet und wiegt zusammen mit der Klappe 645 t. Die Segmenthebung erfolgt durch Zugzylinder mittels ölhydraulischem Antrieb, die hierfür notwendigen Hydraulikaggregate befinden sich in den benachbarten Maschinenpfeiler. Gesteuert werden die Segmente und die Klappen von der Zentralwarte Drau in Feistritz-Ludmannsdorf aus, im Falle des Versagens eines Hydraulikaggregats kann die Steuerung über das benachbarte Aggregat erfolgen.

Hubwerke:
Ein Portalkran des Vorarlberger Herstellers Künz bestreicht die gesamte Anlage auf einer Länge von 140 m und besitzt zwei Haupthubwerke zu je 40 t sowie zwei Hilfshubwerke zu je 5 t. Das Eigengewicht beträgt 100 t, die maximale Hubhöhe 35 m. In den Maschinenhallen ermöglichen Einträger-Deckenlaufkräne mit Untergurt-Elektrozügen vom Hersteller Mannesmann-Demag aus Salzburg die Manipulation von Lasten bis zu 3,2 t bei einer Hubhöhe von maximal 24 m.

Rechenreinigung:
Die Firma Künz aus Vorarlberg lieferte die Rechenreinigungsanlage, die mit einer Putzharkenbreite von 3,3 m das Putzgut in 12 m³ große mobile Container verfrachtet. Diese werden anschließend in zwei 30 m³-Rechengutcontainer entleert, wo das Material bis zum Abtransport durch Drittfirmen zwischengelagert wird.
 

Querschnitte des Kraftwerks:

VERBUND-Kraftwerk Paternion Querschnitt Krafthaus
Querschnitt: Kraftwerk Paternion Krafthaus
VERBUND-Kraftwerk Leoben Querschnitt Wehr
Querschnitt: Kraftwerk Paternion Wehr