Laufkraftwerk Pichlern

Das VERBUND-Kraftwerk Pichlern ist ein Laufkraftwerk an der Steyr und in der Ortschaft Pichlern in der Gemeinde Neuzeug in Oberösterreich gelegen.

Technische Beschreibung 

Das Laufkraftwerk Pichlern wurde von 2004 bis 2006 erbaut – erste Vorgänger an diesem Standort stammen aber bereits aus den 1920er Jahren. Der Unterwasserbereich des Kraftwerks Pichlern wurde auf einer Länge von 800 m eingetieft, um die Fallhöhe auf 5,66 m zu erhöhen. Zwei Kaplan-Rohrturbinen erzeugen dabei im jährlichen Durchschnitt rund 13 GWh Strom. Des Weiteren verfügt das Kraftwerk Pichlern über eine Fischaufstiegshilfe.

Auf einen Blick:

Eigentümer: Ennskraftwerke AG
Betreiber: Ennskraftwerke AG
Inbetriebnahme: 2005
Typ:  Laufkraftwerk
Region: Österreich, Oberösterreich
Gewässer: Steyr
Leistung: 2,4 MW
Jahreserzeugung: 12.961 MWh
Turbinen: Kaplan (2)
Fischwanderhilfen:                      ja

Weitere Informationen

Das erste Wasserkraftwerk in Pichlern wurde Mitte der 1920er-Jahre mit einer Francis-Turbine in Betrieb genommen. Der Plan für das Kraftwerk stammte von der Firma J.M. Voith in St. Pölten und ist mit 28. Oktober 1925 datiert. Eigentümer der Anlage waren die Kunstmühlenbesitzer R. und F. Wochenalt aus Pichlern. Am 1. Juli 1969 erfolgte der Ankauf der "Wochenaltmühle" durch die Ennskraftwerke AG (EKW). Zum Bestand gehörten ein Mühlgebäude und das Krafthaus, angekauft wurden jedoch nur das Krafthaus mit der Wehranlage aus Holz und das damit verbundene Wasserrecht. 

Zur Nutzung zweier gebrauchter, aus den Jahren 1952 und 1954 stammender Maschinensätze erfolgte ein Ausbau des Kraftwerks. Als Ergänzungsbau wurde ab Jänner 1970 ein ca. 150 m langer Oberwasserkanal und ein zweites Maschinenhaus errichtet. Die Inbetriebnahme der Maschinen II und III erfolgte am 14. September 1970. Der positive Abschlussbericht der Staubeckenkommission ist mit Juni 1971 datiert. Vor Errichtung des neuen Kraftwerks brach man die Altanlage mit Ausnahme der Wehranlage ab. Diese wurde lediglich an einigen Stellen mit Steinen aus den abgebrochenen Bauteilen ergänzt. 

Das Projekt der Ennskraftwerke AG (EKW) wurde im August 2004 eingereicht und vom Aufsichtsrat am 24. September 2004 genehmigt; die wasserrechtliche Bewilligung erfolgte einen Monat später. Im Dezember 2004 begann man mit den Bauarbeiten. Die ökologische Planung und die ökologische Bauaufsicht übernahm das Institut für Ökologie in Salzburg, die Erd- und Bauarbeiten wurden von der Porr-Technobau vorgenommen. Betonierbeginn war im März 2005, die Montage der Maschinen fand im September 2005 statt. 

Der Unterwasserbereich wurde auf einer Länge von 800 m eingetieft, um die Fallhöhe auf 5,66 m zu erhöhen. Die Inbetriebnahme erfolgte im Dezember 2005, die Arbeiten waren im März 2006 abgeschlossen. Der erzeugte Strom wird zu jeweils 50 % von der Energie AG und der VERBUND Hydro Power AG (VHP) verwertet.

Vorgängerbau "Wochenaltmühle":
Im Plan vom 28. Oktober 1925 ist eine Ausbaufallhöhe von 2,1 m (später geändert auf 2,65 m) für einen Wasserdurchfluss von 8 m³/s eingetragen. Die rechtslaufende, vertikal eingebaute Turbine war mit einer hydraulischen Reglermaschine ausgestattet. Ein Gleichstromdynamo erzeugte eine Leistung von 12,5 kW, ein Drehstromgenerator eine Leistung von zunächst 130 kW, die später auf 163 kW erhöht wurde.
Die 1952 und 1954 hergestellten Turbinen waren Francis-Schachtturbinen mit stehender Welle, der Antrieb der Generatoren erfolgte über Getriebe. 
 
Planung, Bau- und Montageleitung, Architektur: BHM Ingenieure, Linz

Ökologische Planung: Institut für Ökologie, Haus der Natur, Salzburg

Ausführung: Erd- und Bauarbeiten: Porr Technobau, Linz, Stahlwasserbau: Steel and Bridge Constructions (SBC) GmbH, Wien
 
Das Kraftwerk liegt in der Katastralgemeinde Pichlern an der Steyr bei Fluss-km 11 an der Stelle der abgetragenen "Wochenaltmühle". Die Erschließung erfolgt über die Landesstraße.

Das Kraftwerk besteht aus einem am linken Ufer senkrecht zum Flusslauf anliegenden Krafthaus, aus einer anschließenden Schotterschleuse und aus der bis zum rechten Flussufer reichenden Wehrschwelle.

Krafthaus:
Der schlichte Quader des Krafthauses ist 23,85 m lang, 14,00 m breit, und insgesamt etwa 14 m hoch. Über dem Spiegel des Unterwassers ragt er durchschnittlich etwa 7,6 m auf. Die Betonmauern sind in der hohen Sockelzone sichtbar, darüber wurden sie an der Unterwasser-Seite und an den Stirnseiten mit blau beschichteten Wellblechplatten verkleidet. Das Flachdach enthält eine Montageöffnung. In der linken Hälfte der Unterwasser-Fassade ist eine hochrechteckige Fensteröffnung ausgenommen. Blechlamellenelemente, die Fensterläden imitieren, verdoppeln optisch die Fensterfläche, die an der rechten Hälfte der Fassade als Scheinfenster gespiegelt wird. 

Gemeinsam mit den vier vertikalen Rohrleitungen, welche die Fassade rhythmisieren, ergibt sich so der Eindruck einer axialsymmetrischen Fassade. Von der Straßenebene aus wird das Krafthaus durch eine Tür erschlossen, die auf die Ebene des Obergeschoßes führt. Links des Eingangs führt ein zweiläufiges Stiegenhaus in zwei Untergeschoße. Das Stiegenhaus wird von dem Fenster an der Unterwasser-Seite belichtet und führt zur Bodenebene der Maschinenhalle hinunter. 

Die Maschinenhalle ist durch ein begehbares, oberhalb der beiden schräg eingebauten Rohrturbinen liegendes Podest in zwei unterschiedliche Ebenen geteilt und wird von massiven Sichtbetonmauern begrenzt. Ein Galeriegang erschließt die Ebene des Podestes, auf der unterwasserseitig Betriebsräume für Transformatoren angeordnet sind. Im Boden des Podestes sind Montageöffnungen vorhanden, im Hallenboden befinden sich Einstiege, die über Leitern in die Turbinenschächte mit den Einrichtungen für Reglertechnik und Hydraulik führen. Im zweiten Untergeschoß befinden sich außerdem zwei Betriebsräume, die die Steuerungstechnik der beiden Generatoren und Turbinen, Schaltschränke mit den Schalttafeln und die Flachbildschirme der computergestützten Steuerung und des Fernleitsystems beherbergen. An der Unterwasser-Seite des Krafthauses sind Personalräume eingerichtet.
Flussaufwärts ist zwischen hohen Sichtbetonmauern das Einlaufbauwerk angeschlossen. Auf dem Krafthausdach befindet sich die Schienenbahn der vollautomatischen Rechenreinigungsanlage, deren schwenkbarer Kran von weitem sichtbar ist. Neben dem Krafthausauslauf wurde zur Vermeidung von Geschiebeeintrag eine 30,4 m lange Leitwand errichtet.

Wehr:
Die 120 m breite und etwa 80 cm hohe, feste Wehrschwelle wurde von der Vorgänger-Anlage übernommen. Sie liegt schräg zur Flussrichtung und überspannt die gesamte Flussbreite zwischen dem rechten Flussufer und dem Krafthaus. Zur Bewältigung von Hochwasser wurde eine neue Schotterschleuse direkt im Anschluss an das Krafthaus errichtet. Zwischen Schotterschleuse und Wehrfeld ist ein Trennpfeiler angeordnet.

Eine Aufstiegshilfe für Fische wurde auf der linken Uferseite eingerichtet. An das Einlaufbauwerk im Oberwasser schließt ein 134 m langer, naturnah gestalteter Bereich an. Im Unterwasser führt eine betonierte Treppe zum Auslaufbauwerk. Außerdem schuf man neben der Rechenreinigungs-Schleuse einen Fischabstieg in Form einer Begleitöffnung mit Dauerdotierung. Die Grube des Dammbalkenlagers befindet sich am linken Ufer neben der Fischaufstiegshilfe. Sie ist aus Sichtbeton hergestellt, 14,4 m lang und 4,9 m breit. Dem Krafthaus ist eine kleine Parkbucht für Kraftfahrzeuge vorgelagert. 

Am linken Ufer ist neben der Straße das zur früheren Mühle gehörende Wohnhaus erhalten geblieben, es wurde jedoch durch Umbauten verändert. So verlegte man den Haupteingang von der Straßenseite weg, Stufen und Podest wurden abgebrochen und die ehemalige Eingangstür zu einem Fenster umfunktioniert.
 
Krafthaus:
Der Tiefbau und das aufgehende Mauerwerk sind aus Stahlbeton hergestellt, die Zwischendecken sind Stahlbeton-Konstruktionen, auf vorgefertigte Betonplatten legte man Stahlbetonträger auf. Der Beton wurde an den Außenseiten sichtbar belassen oder mit beschichteten Wellblechplatten verblendet, die Sichtbetonflächen im Inneren wurden mit einem weißem Anstrich versehen. Die Dachdeckung besteht über dem vorderen, höheren Bereich des Krafthauses aus Trapezblech, das auf Gefällebeton montiert wurde. Im hinteren, niedrigeren und begehbaren Bereich ist ein innen entwässertes Flachdach mit Kiesschüttung und Kunststeinplatten ausgeführt. Das Fenster an der Unterwasser-Seite ist als Kunststoff-Aluminiumkonstruktion ausgeführt, die Türen sind grau beschichtete Industrietüren in schwarzen Stahlzargen. Die Böden in der Maschinenhalle, den Betriebs- und Aufenthaltsräumen und der Stiegenstufen sind mit Steinmusterfliesen belegt. Der Galeriegang vom Podest zur anderen Seite der Maschinenhalle führt über einen Steg mit Gitterrost, die Geländer an Podest und Steg sind mit vertikalen Stäben ohne Füllung ausgebildet und schwarz beschichtet. Im Einlaufbereich des Kraftwerks errichtete man eine betonierte Vorplatte.

Wehrfeld:
Das Wehrfeld wurde in Steinschlicht-Bauweise mit einem Holzschemelwehr hergestellt, anschließend folgt eine Kolktafel.

Die Dammbalkengrube und der Unterwasser-Abschnitt des Fischaufstiegs sind aus Stahlbeton errichtet.
 

Turbinen und Generatoren:
Die beiden baugleichen Kaplan-Rohrturbinen von Andritz besitzen eine unter 15° geneigte Achse, ihre Ausbauleistung beträgt 1.322 kW. Die Drehstrom-Synchrongeneratoren der Firma Hitzinger weisen eine Nennleistung von 1,6 kVA auf und sind über Stirnradgetriebe mit den Turbinen gekuppelt. Das einstufige Stirnradgetriebe übersetzt die Turbinendrehzahl von 214 U/min auf 750 U/min mit dem Übersetzungsverhältnis 1:3,5. Dies ermöglicht trotz der Verluste durch das Getriebe eine wirtschaftlichere Konstruktion der Generatoren mit höherer Drehzahl.

Das Kraftwerk Pichlern fährt einen pegelgeregelten Laufbetrieb. Es wurde für den selbständigen Betrieb ohne Überwachungspersonal vor Ort konzipiert, sodass alle Betriebsabläufe vollautomatisiert durchgeführt werden. Die fallweise Fernsteuerung des Kraftwerks erfolgt aus dem Kraftwerk Ternberg. Im Falle von Störmeldungen, die nicht automatisiert oder ferngesteuert behoben werden können, kommt Bereitschaftspersonal aus Ternberg nach Pichlern.

Transformatoren:
Ein 3-Phasen-Blocktransformator der VA-TECH ELIN Transformatoren GmbH mit 3.150 kVA Nennleistung transformiert die Spannung von 690 V auf 30 kV. Die beiden Transformatoren für die Maschinensätze stammen von der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft (AEG). Die Schaltanlagen stammen von der Firma Cegelec GmbH, Wien.

Eigenbedarf-Versorgung:
Der Eigenbedarf wird im Normalbetrieb über den Eigenbedarfs-Transformator aus den Hauptgeneratoren bzw. über eine Reserveeinspeisung aus der 30 kV-Hauptspannungsschiene des Netzes bezogen. Zusätzlich ist ein fahrbares Notstromaggregat vorhanden, um die Betätigung der sicherheitsrelevanten Einrichtungen zu garantieren.

Wehranlage:
Ein Hydraulikaggregat der Firma Bosch-Rexroth GmbH in Pasching treibt den Kiesgassenschütz an und öffnet dieses, wenn mehr als 100 m³/s Durchfluss gewährleistet werden soll. Die Wehrhydraulik ist mit kleinen Querschnitten für hohen Arbeitsdruck konzipiert. Die Oberwasserverschlüsse der Saugschläuche wurden als Portaldammtafeln ausgeführt. 

Hubwerke:
Das Maschinenhaus ist mit einem fahrbaren Hallenkran der Firma Abus aus dem Jahr 2005 mit 10 t-Hubleistung ausgestattet, der unter anderem zum Öffnen der Generatorenabdeckungen dient. Die Spannweite der Kranbrücke beträgt 12,80 m und weist eine maximale Traglast von 10 t auf. Das Setzen der Dammbalken wird durch einen mobilen Kran durchgeführt.

Rechenreinigung:
Die fahrbare Rechenreinigungsmaschine wurde am Krafthausdach auf Schienen montiert. Die vollautomatische Rechenreinigungsanlage besteht aus einem schwenkbaren Kran der Braun Maschinenfabrik GesmbH aus Vöcklabruck mit breitem Greifer, der das Schwemmgut von den Fangrechen abgreift und in die Schotterschleuse des Unterwassers fallen lässt. Die Rechenreinigungsanlage kann auch manuell aus dem aufgebauten Führerhaus gesteuert werden. Während der Rechenreinigung wird zusätzlich eine kleine Schleuse neben den Fangrechen geöffnet, über die gelöstes Schwemmgut abgelassen wird.

Das Kraftwerk Pichlern ist vollautomatisiert und wird ohne Überwachungspersonal vor Ort betrieben. Eine technische Besonderheit ist das Übersetzungsgetriebe zwischen Turbinen und Generatoren, welches den Einsatz wirtschaftlicherer Generatoren mit relativ hoher Drehzahl (750 Umdrehungen/min) erlaubt. Um die Funktionalität der ökologischen Begleitmaßnahmen prüfen zu können, werden Im Rahmen einer laufenden Forschungsarbeit an der Fisch-Aufstiegshilfe täglich die Fische in einer Reuse gesammelt, gezählt und ins Oberwasser entlassen.