Ein Laufwasserkraftwerk stellt – als Bauwerk betrachtet – eine Stauanlage dar. Am Hochrhein gibt es elf solcher Stauanlagen, an denen Strom aus Wasserkraft gewonnen wird. Alle elf Jahre steht bei jeweils einer dieser Stauanlagen eine „vertiefte Überprüfung“ an. Wie dieser „große Kraftwerks-TÜV“ von statten geht, erfahren Sie in diesem Blog.

 

Warum überhaupt?

Haben Sie schon mal in Erwägung gezogen, ihr Eigenheim einer ausgiebigen Prüfung durch den TÜV unterziehen zu lassen? Nein? Aus gutem Grund! Gebäude gelten im Allgemeinen als stabil und langlebig. Und sie werden auch nicht in der Öffentlichkeit von A nach B bewegt, wie es beim Automobil der Fall ist.
Wieso also ein Wasserkraftwerk (ebenfalls ein Gebäude) einer solch aufwendigen Prüfung unterziehen? Der Grund liegt vor dem Gebäude. Während die meisten Häuslebesitzer im besten Falle einen Garten vor dem Haus haben, sind es bei unserem Wasserkraftwerk in Laufenburg beispielsweise 85.000.000.000 Liter Wasser!

 

Ansicht auf das Unterwasser des Wasserkraftwerks Laufenburg

Auch solche Oldtimer müssen zur Hauptuntersuchung. Das Wasserkraftwerk Laufenburg ist Baujahr 1912.

 

Vorschrift ist Vorschrift oder „Ab der ersten Million wird’s interessant“

Während sich Autofahrer nonchalant über „den TÜV“ unterhalten, sprechen südbadische Kraftwerksbetreiber in ihren Unterhaltungen von den „Sicherheitstechnischen Anforderungen an Bau und Betrieb von Stauwehranlagen am Hochrhein“. Es ist das Dokument, das vorschreibt, welches Kraftwerk sich zu welchem Zeitpunkt einer einjährigen vertieften Überprüfung unterziehen muss.
Allerdings wird nicht jedes dahergelaufene Staustüfchen geprüft! Die Vorschrift gilt für Anlagen, die das Wasser mindestens zehn Meter hoch aufstauen und deren Stauraum mindestens 1 Mio. Kubikmeter Wasser beinhaltet. Das sind umgerechnet immerhin 1 Milliarde Liter. Und das sind tatsächlich eher die kleineren Anlagen am Hochrhein…

 

Ein Kraftwerksmitarbeiter erklärt der Behörde das Kraftwerk Laufenburg

Behördenbesuch: Vertreterinnen des Regierungspräsidiums Freiburgs und des Landratsamts Waldshut auf einem Rundgang mit Projektleiter Thomas Kohlbrenner.

 

Die kann ganz schön was vertragen!

Eine der griffigsten Kennzahlen bei so einem Kraftwerks-TÜV ist das sogenannte Bemessungshochwasser. Es ist die Menge an Wasser, die die Anlage „schadlos und ohne Überströmung ableiten kann“. So ein Hochwasser kommt laut Statistik alle eintausend Jahre vor und ist im Falle des Kraftwerks Laufenburg auf einen Wert von 5,2 Mio. Litern pro Sekunde taxiert.
In einer solchen Situation müssen die Schützen (Verschlussklappen) des Stauwehrs reibungslos öffnen und von ihrer Kapazität her sogar noch den Ausfall einer Schütze kompensieren können, ohne dass der Rheinpegel der definierten Uferlinie näher als einen Meter kommt. Der Hochrhein führt im Normalfall, also im Jahresdurchschnitt, „nur“ etwa 1 Mio. Liter pro Sekunde!

 

Mehrere Zahnräder des Getriebes des Stauwehrs Laufenburg

Diese stattlichen Zahnräder bewegen sowohl im Not- als auch im Normalfall die Schützen des Stauwehrs. Selbstverständlich wurden auch sie geprüft und im Zuge dessen komplett restauriert.

 

Shake it baby!

Hochwasser zählen gemeinhin zu den Naturgewalten. Ebenfalls in diesem erlauchten Kreis vertreten sind Erdbeben. Die Stauanlagenverordnung spricht da etwas nüchtern von „Nachweisbeben“ und meint damit Erdstöße „welche am betreffenden Standort mit einer Wiederkehrperiode von 5000 Jahren auftreten können“. Am Hochrhein, wo die meisten Kraftwerke in der Erdbebenzone 2 liegen, entspricht das einer Bodenbeschleunigung von 0,16 g. Auf der „Europäischen Makroseismischen Skala“ werden solche Beben mit einem Wert von 7 eingestuft. Das bedeutet laut Beschreibungstext „groß“ und beinhaltet „Zerstörungen über weite Gebiete“.
Unter Einfluss eines solchen Bebens darf die Stauanlage nicht soweit versagen, dass unkontrolliert Wasser abfließt. Bleibende Verformungen und nicht sicherheitsrelevante Schäden sind erlaubt. Immerhin. Es gilt also hier der gut badische Grundsatz: Hauptsach‘ es verhebt‘s, egal wie’s nochher ussieht.

 

Notstromaggregat im Kraftwerk Laufenburg

1200 Pferdestärken – dieses Notstromaggregat kann Maschinenhaus und Stauwehr für rund 120 Stunden mit Strom versorgen.

 

Der Teufel ist ein Eichhörnchen!

Der sogenannte „unkontrollierte Abstau“ kommt in Action-Filmen mit Sicherheit weit häufiger vor als in der Wirklichkeit, dennoch muss man als Kraftwerksbetreiber darauf vorbereitet sein. Für den Fall also, dass eine Stauanlage durch Naturereignisse oder Sabotageakte nicht mehr in der Lage ist das Wasser zu halten, müssen detaillierte Notfallpläne erarbeitet werden. Unter anderem eine Überflutungskarte, auf der Areale und Objekte eingezeichnet sind, die in einer solchen Situation gefährdet werden können. Dabei wird nicht nur das komplette Versagen der Anlage in Augenschein genommen, sondern auch die Auswirkung von einzelnen Breschen in den Seitendämmen an relevanten Stellen untersucht.

 

Bild von Kraftwerksmitarbeiter Thomas Kohlbrenner

Projektleiter Thomas Kohlbrenner koordiniert bei Energiedienst die Überprüfungen der Stauanlagen. Eine höchst anspruchsvolle Aufgabe, die Fachwissen und Erfahrung auf den verschiedensten Gebieten der Technik voraussetzt.

 

Wer macht das alles?

Selbst der penibelste TÜV-Prüfer benötigt beim KFZ höchstens eine halbe Stunde. Bei einem Wasserkraftwerk am Hochrhein hingegen hat man ein ganzes Jahr Zeit. Das sollte man aber auch nutzen und nicht alleine an die Sache herangehen. Das Unternehmen, das die Anlage betreibt, bestimmt eine Projektleitung und diese stellt sich ein Team aus unabhängigen Expertinnen und Experten verschiedener Fachrichtungen zusammen.
Unter anderem die Bereiche Wasserbau, Hydraulik, Geologie, Stahlwasserbau oder Elektromechanik müssen durch jeweils eine fachkundige Person abgedeckt sein. Diese Personen sichten und prüfen im Verlauf dieses einen Jahres nicht nur die Anlage selbst, sondern auch Pläne und Konzepte, die dem richtigen Verhalten im Notfall dienen. Und selbstverständlich entsteht aus diesen ganzen Prüfungen auch Handlungsbedarf an der ein oder anderen Stelle!

 

Echolotbild von Kolkloch am Kraftwerk Laufenburg

Mit Hilfe des Echolots lässt sich das Kolkloch am Kraftwerk Laufenburg gut erkennen.

 

Ich dachte Sie schauen nur kurz unter die Haube und das war’s!

Was all die Statiker, Messtechniker, Echolotbootfahrer und Taucher (und jeweils *innen) zu Protokoll bringen, hat natürlich auch Konsequenzen. Im besten Fall heißt es: „weiter so!“, im aufwendigeren Fall: „hier ist ein Loch, das gestopft werden sollte!“. Die Echolot-Bilder am Wasserkraftwerk Laufenburg zeigten beispielsweise ein mächtiges Kolk-Loch im Bereich unterhalb des Stauwehrs. Solche Strudellöcher entstehen über einen sehr langen Zeitraum im Kalkstein des Flussbettes und können in der Nähe einer Staustanlage irgendwann so groß und tief werden, dass sie ihrerseits die Abströmung des Wassers negativ beeinflussen.
In unserem konkreten Falle hieß die Lösung: Einmal vollmachen bitte! Das Kolk-Loch wurde von einer schwimmenden Plattform aus mithilfe einer Betonpumpe verfüllt. Insgesamt kamen dabei rund 80 LKW-Ladungen Beton zum Einsatz. Das Loch war mit 681 Kubikmetern in etwa so groß wie das Schwimmbecken eines Hallenbades.

 

Ein auf einem Ponton schwimmender Bagger richtet das Rohr zur Befüllung des Kolklochs aus.

Rund 80 LKW-Ladungen Spezialbeton flossen gezielt in das Kolkloch im Unterwasser des Kraftwerks. Der Bagger wurde von einem Peilboot gelotst.

 

Bis zum nächsten Mal!

Wie eingangs erwähnt, kommt eine Stauanlage am Hochrhein nur alle 11 Jahre in den Genuss einer solchen Prüfung. Aber zurücklehnen können sich unser Projektleiter Thomas Kohlbrenner und sein Team in der Zwischenzeit nicht: Denn das nächste Kraftwerk ist bereits an der Reihe…

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