Laufkraftwerk Weinzödl

Das VERBUND-Kraftwerk Weinzödl ist ein Laufkraftwerk an der Mur und nördlich von Graz in der Steiermark gelegen.


Auf einen Blick:

Eigentümer: VERBUND Hydro Power GmbH 
Betreiber: VERBUND Hydro Power GmbH
Inbetriebnahme: 1982
Typ: Laufkraft
Region: Österreich, Steiermark
Gewässer: Mur
Leistung: 17,7 MW
Jahreserzeugung: 74.034 MWh
Turbinen:
Kaplan (2)
Fischwanderhilfen:

im Bau

Weiterführende Informationen:

Vor dem Bau des Kraftwerks wurde bei Weinzödl mittels Grundwehren Wasser aus der Mur in einen links- und einen rechtsufrigen Mühlkanal geleitet. Der linksseitige Mühlkanal wurde 1976 still gelegt, der rechtsseitige, 23 km lange Kanal führt durch den gesamten Stadtbereich von Graz und speist eine Reihe von Kleinkraftwerken.

Nach Vorstudien wurden 1977 von der Suiselectra Ingenieurunternehmung AG der Schweizerischen Elektrizitäts- und Verkehrsgesellschaft in Basel im Auftrag der Steiermärkischen Elektrizitäts-AG (STEG) die Vorprojekte und ab 1978 das Bauprojekt ausgearbeitet. Begleitend wurden geotechnische, hydrogeologische und ökologische Untersuchungen sowie hydraulische Modellversuche vorgenommen. 1979 /80 erfolgte die Detailplanung. Ausführende Firmen waren die Arbeitsgemeinschaft Ast Mayreder: Ed. Ast u. Co. Bauges.m.b.H. Graz und Mayreder, Keil, List u. Co. Bauges.m.b.H. Graz. Von August 1979 bis Januar 1980 fanden die Einrichtung der Baustelle, die Umschließung der Baugrube und die Herstellung des Umleitungsgerinnes, welches die Mur rechts an der Baustelle vorbeileitete, statt. Von Februar bis April 1980 folgte der Aushub der Baugrube, und von März bis August desselben Jahres führte man die Massivbauarbeiten an der Wehranlage durch.

Von Mai 1980 bis April 1981 wurden der Tief- und der Hochbau des Krafthauses errichtet, und von September 1980 bis Februar 1981 konnten die Montagearbeiten des Stahlwasserbaus vorgenommen werden. Aufgrund des knappen Zeitplanes und der beengten Platzverhältnisse mussten die Betonierarbeiten an Wehr und Krafthaus nachts vorgenommen werden. Die Flussbauarbeiten fanden in den Wintern der Jahre 1979/80 und 1980/81 statt, sodass man die Mur im März 1981 über das neue Wehr ableiten konnte. Noch im Mai desselben Jahres wurde der Kran der Maschinenhalle montiert, und von Juni 1981 bis Mai 1982 folgte die Montage der STRAFLO-Turbinen. Die Montagearbeiten der weiteren Kraftwerks-Ausrüstung erfolgte von September 1981 bis April 1982, am 14. Juni 1982 wurde das Kraftwerk in Betrieb genommen.

Im Rahmen des Kraftwerksbaus erfolgten umfangreiche Maßnahmen zum Schutz des Grundwassers, außerdem wurden die Flussufer mit mehr als 1.500 heimischen Bäumen und Sträuchern neu bepflanzt. In Zusammenhang mit dem Murkraftwerk errichtete man von Mai 1981 bis Mai 1982 am rechten Murufer an der Stelle einer älteren Wehranlage ein Kleinkraftwerk für den Eigenbedarf. 2002 wurden die vier Kraftwerke der Steiermärkischen Elektrizitäts-AG - Lebring, Peggau, Weinzödl und Rabenstein - in die Verbund-Austrian Hydro Power AG (AHP) eingegliedert.

Planung: Suiselectra Ingenieurunternehmung AG der Schweizerischen Elektrizitäts- und Verkehrsgesellschaft in Basel
Ausführung: Arbeitsgemeinschaft Ast Mayreder (Ed. Ast u. Co. Bauges.m.b.H. Graz und Mayreder, Keil, List u. Co. Bauges.m.b.H. Graz)

Das Murkraftwerk Weinzödl liegt am nördlichen Stadtrand von Graz etwa 5 km flussaufwärts des Stadtzentrums. Die Erschließung erfolgt von Norden über eine Abzweigung der Wiener Straße, die am rechten Murufer zum Krafthaus führt.

Das Kraftwerk besteht aus dem Krafthaus am linken Murufer und der rechts anschließenden Wehranlage. Beim rechten Wehrrandpfeiler zweigt der Mühlkanal ab, wobei die dortige Gefällsstufe durch ein Kleinkraftwerk genutzt wird. Die Anlage ist annähernd in Nord-Süd-Richtung orientiert.

Das Krafthaus wurde auf einem Grundriss von etwa 38/35 m errichtet, seine Höhe oberhalb Geländeniveau beträgt an der oberwasserseitigen Wehrbrücke 3,70 m, an der Unterwasser-Seite 10 m. Das Sichtbeton-Gerüst aus schlanken, vor die Fassadenflucht vortretenden Pfeilern, auf denen die breite Kranbahn und die Attika lasten, ist an der Unterwasser-Seite zur Gänze mit Stahl-Glasfeldern ausgefacht. Dahinter sind die Werkstatt und die Maschinenhalle angeordnet. Auch an der zum Oberwasser gerichteten Längsseite sind oberhalb und unterhalb der Kranbahn querrechteckige Felder verglast, während beide Schmalseiten als massive, glatte Sichtbeton-Mauern ohne Öffnungen ausgeführt wurden.

Das Einfahrtstor zur Maschinenhalle liegt im nördlichen Teil der Unterwasser-Fassade. Es besteht ebenfalls aus einer Stahl-Glaskonstruktion und ist in eine der Ausfachungen integriert. Der Raum der Maschinenhalle ist über einem Grundriss von 32/8,60 m errichtet. Er wird geprägt durch ihr tragendes Gerüst aus Betonpfeilern, auf deren Konsolen die Kranbahn gelagert ist, und durch die offenen Galerien, die gegen die Nebenräume hin ein Raumkontinuum erzeugen. Nach oben wird der Raum mit einer Betonbalkendecke abgeschlossen.

Die Erschließung der Geschoße erfolgt durch Stiegenläufe an den Stirnseiten der Halle. Im Fußboden der Erdgeschoß-Ebene öffnen sich zwei große, im 1. Untergeschoß mit Lärmschutzdeckeln verschossene, Montageschächte in die Untergeschoße, in denen sich die beiden Maschinensätze, der Hochspannungsraum und Lagerräume befinden. Oberhalb des Erdgeschoßes erschließt eine umlaufende Galerie an der Oberwasser-Seite eine Reihe von Nebenräumen. An dieser Seite ist auf der nächsthöheren Ebene eine weitere Galerie angeordnet, von der aus Lager- Aufenthalts- und Büroräume zugänglich sind. Großzügig dimensionierte Fensterflächen belichten die Halle oberhalb und unterhalb der Kranbahn. 
An der Oberwasser-Seite ist eine automatische Rechenreinigungsmaschine situiert, die auch als Kran für die Portaldammbalken der Turbineneinläufe dient. An der Unterwasser-Seite des Krafthauses befindet sich die Plattform mit den beiden Blocktransformatoren und den Unterwasser-Dammbalkenverschlüssen.

Die nach einem Trennpfeiler zum Krafthaus anschließende, etwa 61 m breite Wehranlage besteht aus Wehrschwelle mit Wehrgang, drei Wehrfeldern mit je 16,5 m lichter Weite und 7,7 m Verschlusshöhe, Wehrbrücke und Tosbecken. Die Dammbalken des Wehres werden durch einen eigenen Kran an der Oberwasser-Seite des rechten Flussufers abgelagert. Der Oberwasserdamm am linken Ufer hat eine Länge von etwa 1 km.

Mühlkanal-Kraftwerk
Am rechten Randpfeiler des Wehres befindet sich unterhalb des Geländeniveaus ein Kleinkraftwerk mit Einlauf in den historischen Mühlkanal, das die Spiegeldifferenz zwischen Stauziel und Mühlgang zur Energiegewinnung für den Eigenbedarf des Kraftwerks Weinzödl nützt. Der unterirdische Raum erhält durch zwei satteldachförmige Oberlichten Tageslicht.


Das Kraftwerk wurde in Trockenbauweise in einer Baugrube mit einer Umschließung aus Fangdämmen und Betonschlitzwänden ausgeführt. Während der Betonierarbeiten waren drei Turmdrehkräne im Einsatz. Das Krafthaus besteht aus einer zusammenhängenden Stahlbetonkonstruktion mit einer Decke aus Fertigbeton-Elementen.

Im Zuge der Umbauarbeiten zum Einbau der Kaplan-Rohrturbinen mussten rund 200 m3 stark bewehrter Beton im Einlauf- und Saugrohrbereich ausgebrochen und im Zuge der Montagearbeiten wieder eingebracht werden. Die Ausbruchsarbeiten erfolgten bei Maschine 1 mittels Hochdruck-Wasserstrahl (ca. 1,500bar). Aufgrund des hohen Bewehrungsgehalts und der hohen Betonfestigkeiten wurde beim Umbau der zweiten Maschine der Beton in Blöcken bis zu 26t mit Diamant-Seilen geschnitten. Dadurch konnte der Umbauzeitraum wesentlich verkürzt und der Umbau mit Demontage der alten Maschinensätze, Betonausbruch und Montage/Inbetriebnahme der neuen Maschinensätze in ca. 6 Monaten bewerkstelligt werden. Während dieser Arbeiten war immer ein Maschinensatz in Betrieb, während der andere Maschinensatz mittels der Ober- und Unterwasserdammbalken abgedämmt war.

Da mit dem Maschinenhallenkran die Einbauposition des Rohrturbinengenerators nicht erreicht werden kann, wurde vom Rechenpodium ein 3,30x4,70 großer Schacht in den Einlauf ausgebrochen. Mittels eines 400t-Mobilkrans wurden die Generatorkomponenten (Stator, Rotor, Generatorkuppel) mit Lasten bis 44t durch diesen Schacht in den Einlauf gehoben und auf zwei schienenbeweglichen Schlitten abgesetzt. Mittels Kettenzügen wurden die Komponenten im schrägen Einlauf in die Einbauposition manövriert und mit der Turbine verbunden.

Die Generatorschächte sind im unmittelbaren Einlaufbereich mit Stahldeckeln und am Rechenpodium mit einem einteiligen Betondeckel mit integrierter Schienenführung für die Rechenreinigungsmaschine verschlossen.

 

Krafthaus
In der Maschinenhalle befinden sich zwei 8° geneigte Maschinensätze aus dem Jahr 2014/2015. Sie bestehen aus je einer doppelt regulierten (Leit- und Laufradschaufeln beweglich) Kaplan-Rohrturbine mit einem Laufraddurchmesser von 3.700 mm geliefert von der Firma Litostroj Power, Laibach, Slowenien mit einer Nennleistung von 8.600 kW und einem Drehstromsynchron-Rohrturbinengenerator der Firma Končar – Generators and Motors, Zagreb, Kroatien mit einer Nennleistung von 9.500 kVA.

Die Rohrturbinen ersetzen die bei der Erstinbetriebnahme 1981 eingebauten doppelt-regulierten Straflo-Turbinen mit Außenkranzgeneratoren: Hierbei drehte sich der Rotor des Generators außen an den Schaufeln der Turbine mit.  Da die technische Konzeption dieser Turbinenart mittlerweile überholt ist und Revisionsbedarf bestand, wurden im Zuge der Effizienzsteigerungsmaßnahmen konventionelle Rohrturbinen eingebaut, welche eine deutliche Steigerung der jährlichen Stromerzeugung ermöglichten. Die Änderung von horizontaler auf geneigte Maschinenachse wurde zur Reduktion der baulichen Adaptierungsmaßnahmen im Einlauf- und Saugrohrbereich aufgrund der längeren und vom Durchmesser größeren Bauweise der Rohrturbinen entschieden.
Der Hallenkran der Firma Künz aus dem Jahr 1981 ist für 55/10 t Traglast ausgestattet.

Im Zuge der Effizienzsteigerung der Kraftwerksanlage 2013-2015 wurden neben den Maschinensätzen auch die gesamte Leittechnik der Kraftwerksanlage, die Eigenbedarfs-Versorgung,  der elektrische Schutz, die Batterieanlagen, die Generatorausleitung, sowie die Lüftungsanlage erneuert. Darüber hinaus wurden Brandschutzmaßnahmen umgesetzt, sowie sonstige Revisionsmaßnahmen durchgeführt.

Wehr
Die Wehrverschlüsse der Firma VOEST-Alpine AG sind als Segmentschütze mit aufgesetzter Klappe ausgeführt. Die Dammbalken stammen von der Firma Künz, die Rechenreinigungsanlage von der Maschinenfabrik Pühler Ges.m.b.H. St. Pölten - St. Georgen.

Mühlkanal-Kleinkraftwerk
Der dritte, ebenfalls horizontal eingebaute Maschinensatz aus dem Jahr 1982 befindet sich im Mühlkanal-Kleinkraftwerk: Er besteht aus einer einfach regulierten Straflo-Turbine von Andritz, Graz und Escher-Wyss, Zürich mit einer Ausbauleistung von 200 kW und einem Asynchron-Generator der Firma Elin. Der Kran des Kleinkraftwerks stammt von der Firma ASEA und ist für 2,5 t Traglast bestimmt.

Durch einen Bypass mit Regulierschütze fließt das Wasser bei Stillstand der Turbine. Das Regulierschütz ist als unterströmtes Rollschütz mit 3,2 m lichter Weite und 1,2 m Stauwandhöhe konstruiert und wird über ein Getriebe mittels Elektromotor angetrieben. Das Kleinkraftwerk besitzt einen Oberwasser- und einen Unterwasser-Revisionsverschluss, sowie einen Einlaufrechen mit Rechenreinigungsmaschine. Der Mühlkanal wird verpflichtend mit 11 m³/sec gespeist.