Pumpspeicherkraftwerk Obervermuntwerk II

Zukunftsprojekt wird realisiert

Blick auf die Baustelle Obervermuntwerk II: Das Kavernenkrafthaus mit einer Länge von 125 m bildet das Herzstück der Anlage. Fotos: Söndgerath

Vorarlberg (ABZ.) – Eines der ehr-geizigsten Kraftwerkbauten Europas soll bis zum Jahr 2018 fertiggestellt werden: Schauplatz der Handlung sind die Wasserspeicher Silvretta und Vermunt im österreichischen Bundesland Vorarlberg. Mit der Energiewende werden künftig erneuerbare Energien im Fokus der Energieversorgung stehen. Wind und Sonne stehen jedoch nicht immer in ausreichendem Umfang zur Verfügung. Demgegenüber steht die Grundregel, dass zu jedem Zeitpunkt genauso viel Energie produziert werden muss wie gebraucht wird. Um die Lücke zwischen tatsächlichem und prognostiziertem Energieverbrauch zu schließen, sind schnell regelbare Kraftwerke erforderlich. Mit dem Pumpspeicherkraftwerk Obervermuntwerk II werden nationale sowie europäische Klimaschutzziele unterstützt und soll auch der Energie-Flexibilitätsbedarf gedeckt werden.

Handlungsbedarf war vorhanden, weil die Wasserspeicher Silvretta und Vermunt seit 1943 zur Energiegewinnung genutzt werden, das vorhandene Kraftwerk (Obervermunt I) jedoch relativ klein ist. Darüber hinaus wird die bestehende Druckrohrleitung nach Informationen der Söndgerath Pumpen GmbH innerhalb der nächsten Dekade das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben. Mit dem Pumpspeicherkraftwerk Obervermuntwerk II (Baubeginn Mai 2014) wird das Ziel verfolgt, zusätzliche Regelenergie und Kapazitäten zur Verfügung zu stellen. Hierzu müssen keine neuen Wasserressourcen bewilligt werden, sondern es kann auf bereits bestehende Speicherkapazitäten zurückgegriffen werden. Mit diesem Projekt peilt die Vorarlberger Illwerke AG einen Wirkungsgrad von 80 % bei der Pumpspeicherung an.

In Zukunft werden beide Kraftwerke (Obervermunt I und II) parallel betrie-ben. Beide Anlagen nutzen das Gefälle zwischen den Wasserspeichern und den Kraftwerken. Ein rund 3 km langer Druckstollen (Silvrettastollen) verläuft vom Einlaufbauwerk Silvretta bis zu einem Druckschacht. Das Gefälle beträgt ca. 9 %. Rund 500 m vor dem mit 48° geneigten Druckschacht zweigt ein 1300 m langer Druckstollen zum bestehenden Werk I ab. Beide Werke verfügen also über eine gemeinsame Triebwasserführung. Der Stollen ist teilweise als Rohrstollen ausgeführt. 60 m nach der Abzweigung zum Druckstollen Obervermunt ist ein Verbindungsstollen zum "Wasserschloss" Krespa an den Silvrettastollen angeschlossen. Direkt daran schließt ein 300 m hoher, vertikaler Schacht an, der in der oberen "Wasserschlosskammer" mündet. Die obere Kammer wird durch den "Fuchslochstollen" als Zugangs- und Belüftungsstollen erschlossen. Über die – an den Druckschacht Silvretta anschließende Verteilerrohrleitung – wird das Triebwasser zu den Turbinen geleitet. Alle technischen Anlagen sind unterirdisch angeordnet. Der Zugang erfolgt über einen ca. 810 m langen Zugangsstollen.

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Eine SPT-Tauchwasserpumpe wird positioniert.

Sämtliche Vortriebsarbeiten erfolgen konventionell in Sprengvortrieb. Lediglich beim "Wasserschloss" wird mittels Raiseboring ein Schutterschacht hergestellt. Bei den Vortriebsarbeiten fallen große Mengen an Schmutzwasser an. Neben Niederschlagswasser, das von außen durch die verschiedenen Gesteinsschichten sickert, ist dies vor allem Wasser aus Druckerhöhungsanlagen, das zum Bohren der Sprenglöcher verwendet wird. Das Medium ist häufig mit feinstem Gesteinsmehl versetzt, das beim Bohrvorgang zwangsläufig anfällt.

Das Bergwasser ist also keineswegs homogen. Je nach Witterung und den anstehenden Arbeiten ist es mehr oder weniger mit Schlämmen und Gesteinssedimenten belastet. Das Schmutzwasser kann nicht vor Ort versickern und muss daher über teilweise erhebliche Förderstrecken von den Vortriebsstollen zu den Wasseraufbereitungs-Anlagen gefördert werden. Mit vorgeschaltetem Absetzbecken dienen Letztere dazu, die Sedimente von der Wasserphase zu trennen. Erst nach diesem Aufbereitungs-Vorgang und nach Anpassung des ph-Wertes darf das gereinigte Wasser in Vorfluter abgeleitet werden. An die im Einsatz befindlichen Abwasserpumpen werden – vor allem durch den "Gletscherschliff" – hohe Anforderungen gestellt. Wird ein Tunnel oder Stollen aufgefahren, so müssen Pumpen, Pumpensümpfe und Förderleistungen laut Angaben von Söndgerath für die prognostizierten Wassermengen mit einem Sicherheitszuschlag für die Streubreite versehen werden.

Durch anfallendes Bergwasser im Brustbereich ergibt sich häufig liegendes Wasser. Dadurch werden alle an der Ortsbrust auszuführenden Arbeiten mehr oder weniger stark erschwert. In Vertikal- oder Schrägschächten kann die Situation erfahrungsgemäß sehr schwierig werden. Beim Sprengvortrieb bilden die Bohrungen in gewisser Weise eine hydrologische "Vorerkundung".

Tritt bereits aus dem Bohrloch Wasser aus, ist nach dem Abschlag ein erhöhter Anfall des Mediums zu erwarten. Das bei den Arbeiten aus dem Gestein austretende Bergwasser wird zunächst in Rigolen abgeleitet. Von dort aus wird es mittels Tauchmotorpumpen zu den Absetzbecken gefördert.

Das sand- und kieshaltige Schmutzwasser ist mit Schlamm, Schlick, Bohremulsionen, Betonit und ähnlichen problematischen Gemischen versetzt. Dazu kommt, dass im Silvrettastollen bei steigendem Vortrieb ca. 80 bis 120 l/s in Spitzen sogar bis 150 l/s anfallen. Das stellt höchste Anforderungen an Abwasserpumpen. Die mit den Bauarbeiten beauftragte Arbeitsgemeinschaft Jäger-Porr-Hinteregger-ÖSTU beauftragte daher das Essener Unternehmen Söndgerath mit der Lieferung der gesamten Pumpentechnik.

Bei den auf der Baustelle zum Einsatz kommenden Tauchmotorpumpen handelt es sich überwiegend um die "SPT" bzw. "SPT-R"-Serie. Diese sind in der Lage, problematisches Abwasser zu fördern. Dazu sind die Pumpen der "R-Serie" mit einem auf die Welle montierten Rührwerk versehen, das die Fließfähigkeit des Mediums entscheidend verbessert. Bei allen Pumpen dieser Baureihe sind das Gehäuse und die Bodenplatte aus massivem Grauguss gefertigt. Das Laufrad und (soweit vorhanden) der Rührkopf bestehen aus einem speziellen Chromstahl.

Die Edelstahlwelle verfügt über wartungsfreie, gekapselte Kugellager und doppelte mechanische Gleitring-Dichtungen. Wellenschutzhülse und Laufradscheibe sind für diesen Einsatzfall aus einem harten Material hergestellt. Alle zwei- bzw. vierpoligen Motoren sind absolut trockenlaufsicher. Ihre Leistung ist wählbar von 1,5 bis 22 kW, wobei alle Pumpen für einen Kraftstromanschluss vorgesehen sind. Zurzeit befinden sich ca. 150 Abwasserpumpen unterschiedlicher Bauarten und für unterschiedliche Einsatzfälle auf der Baustelle.

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