90 Tonnen Energiezukunft.

Ein Symbol für ein neues Kapitel der bayerischen Energiewende.

Nach weniger als einem Jahr Bauzeit setzen wir zusammen mit den Bayerischen Landeskraftwerken (LaKW) einen weiteren Meilenstein auf dem Weg in eine erfolgreiche Energiezukunft. Am 30. Oktober 2015 wurde in Sulzberg/Au die erste „Very Low Head“- (VLH) Turbine Deutschlands in das neue Kraftwerksgebäude eingehoben, am 11. April 2016 wurde das Wasserkraftwerk feierlich eingeweiht.

Durch den Einsatz des neuen Turbinentyps, der so genannten „Very Low Head“-Turbine (VHL-Turbine), wird ein fischfreundlicher Betrieb ermöglicht. Dieser Turbinentyp wurde speziell für Standorte mit niedrigem Wassergefälle entwickelt.

Bilder vom Einhub

Bilder zur Einweihung

 

Dieses Wasserkraftprojekt ist weltweit einmalig und hat Vorbildcharakter für eine gesicherte Energieerzeugung im Einklang mit Natur und Umwelt. Das Besondere an dem Wasserkraftwerk ist die erstmals in Deutschland eingesetzte Technologie der „Very Low Head-Turbine“, in Kombination mit einer variablen Stauzielregelung durch ein wassergefülltes Schlauchwehr sowie einer Geschiebe- und Treibholzschleuse. Die VLH Turbine eignet sich besonders für den Einsatz in Flüssen mit niedriger Fallhöhe und zeichnet sich durch ihre hohe Fischverträglichkeit aus. Durch ein unabhängiges, staatlich finanziertes Monitoring, durchgeführt von der Technischen Universität München (TUM), werden die Fischverträglichkeit der VLH-Turbine sowie die ökologischen Auswirkungen der Wasserkraftanlage auf die angrenzenden Habitate untersucht. Bereits Ende 2015 ist die Wasserkraftanlage ans Netz gegangen, das Investitionsvolumen beläuft sich auf insgesamt 8,7 Mio. Euro. Das Allgäuer Überlandwerk (AÜW) und die Bayerische Landeskraftwerke GmbH (eine Eigengesellschaft des Freistaates Bayern) bilden gleichberechtigt die Illerkraftwerk Au GmbH. Finanziell unterstützt wurde das Projekt mit 1,4 Millionen Euro aus Mitteln des Förderprogramms „BayInvent“ vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie.

Wirtschaftlichkeit und Ökologie

In der Nachkriegszeit wurden Wasserkraftanlagen meist an Wehren mit gerin­ger Fallhöhe aufgelassen, da diese bei den extrem niedrigen Strompreisen zur dama­ligen Zeit nicht mehr rentabel waren. Auch bei der heute gesicherten Einspeise­vergütung nach EEG bleibt an solchen Standorten die Wirtschaftlichkeit grenz­wertig, weshalb neue Wege in der Technik der Nutzung der Wasserkraft gesucht wer­den. Trotz ungünstiger Standortbedin­gungen soll eine wirtschaftliche Nutzung ermöglicht werden. Ein naheliegender Gedanke zur Ver­besserung der energiewirtschaftlichen Nutzung einer bestehenden Staustufe ist die Vergrößerung der Fallhöhe durch An­stau des Oberwassers. Dem entgegen steht der ökologische Nachteil der Verlangsa­mung der Fließgeschwindigkeit im Ober­wasser mit den negativen Auswirkungen auf die Wasserqualität bei Niedrigwasser sowie die damit in Verbindung stehenden ungünstigsten Einflüsse auf die Lebensbe­dingungen der Gewässerorganismen. Es war deshalb notwendig nach Lösun­gen zu suchen, die bei kritischen Abfluss­bedingungen die ökologischen Rahmen­bedingungen im Gewässer nicht negativ verändern und nur bei ausreichenden Ab­flüssen eine Stauzielerhöhung vorsehen. Entscheidend bei dieser Überlegung ist die Tatsache, dass der größte Teil der Jahres­arbeit einer Laufwasserkraftanlage in Zeiten guter Wasserführung erzielt wird und die Zeiten niedriger Abflüsse für die Energieerzeugung eher untergeordnet sind. Zudem wird mit der konstanten Ein­speisevergütung nach EEG kein besonde­rer Erzeugungszeitraum mehr bevorzugt. Für die Wirtschaftlichkeit der Stromer­zeugung ist somit nur die Summe der Jah­reserzeugung maßgebend, nicht jedoch der Zeitpunkt der Erzeugung.

Ökologisches Fischmonitoring

Durch ein umfangreiches Monitoringver­fahren des Lehrstuhls für Aquatische Systembiologie der TU München, das auch diesen Standort mit einbezieht, werden bayernweit die ökolo­gischen Auswirkungen innovativer Wasserkraftanlagen im Vergleich zu herkömmlicher Technologie unter­sucht. Hierbei werden sowohl direkte anlagenbedingte Auswirkungen auf die Fischpopulation, z.B. Verletzungen durch die Turbinen, als auch Veränderungen des Lebensraums, z.B. durch den Aufstau, betrachtet. Im Rahmen des Forschungsmoduls A „Anlagenbedingte Wirkungen“ wurden z.B. abwandernde Fische nach der Turbinenpassage mittels spezieller Fangnetze, sogenannter „Hamen“ gefangen und auf Rechen- und Turbinenschäden hin untersucht. Im Forschungsmodul B „Ökologische Auswirkungen“ erheben die Forscher der TU München das Fischartenspektrum, am Gewässergrund lebende Kleintiere, Wasserpflanzen, Aufwuchsalgen und verschiedene Umweltparameter. Sie erfassen diese Komponenten im Ober- und Unterwasser, sowie vor und nach dem Bau der Wasserkraftanlagen an vorab festgelegten Gewässerquerschnitten. Im Anschluss werden die Veränderungen bezüglich des Artenspektrums und der vorliegenden Lebensräume dokumentiert und ausgewertet. Neben den im Gewässer natürlich vorkommenden Fischen werden für den Versuch rund 30.000 Fische folgender Arten am Standort Au eingesetzt: Bachforelle, Huchen, Äsche, Barbe, Aal, Nase, Rotauge, Flussbarsch. Tests in Frankreich mit der VLH-Turbine haben bei  Forellen, Karpfen und Schleien eine Überlebensrate von fast 100 Prozent ergeben. Bestätigen sich diese Tests auch in Sulzberg/Au bedeutet das einen „kräftigen Schub“ für die ökologische Verträglichkeit der innovativen Wasserkrafttechnik und für deren Marktreife.

Intensive Modellversuche im Vorfeld der Projektrealisierung

In diesem Projekt kommt die Technologie der VLH-Turbine erstmals in einem alpinen Gebirgsfluss mit hohem Geschiebe- und Treibholzanteil zum Einsatz. In Verbindung mit dem dynamischen Schlauchwehr ist es weltweit die erste Umsetzung einer solchen Wasserkraftanlage. So wurde in umfangreichen Tests und Simulationen, über einen Zeitraum von knapp acht Monaten, zusammen mit dem Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU München in einem Modell mit einem Maßstab von 1:20 das Kraftwerk nachgebaut. In den Versuchen wurden die Kraftwerksanströmung, die Geschiebespülung, die Schwemmholzabfuhr sowie die Überprüfung der Abflussleistung im Hochwasserfall so weit optimiert, dass die Kombination aus VLH-Turbine mit einem Schlauchwehr für alpine Flüsse geeignet ist. Diese Ergebnisse gaben den Startschuss für die Projektrealisierung.

 


Kraftwerk mit zwei baugleichen Maschinensätzen:
Turbinentyp: VLH (Very Low Head)
Turbinenleistung: je 450 kW
Nenndurchfluss: je 27 m³/s
Laufraddurchmesser: 5.000 mm
Nettofallhöhe maximal: 2,32 m (minimal 1,40 m)
Turbinendrehzahl: 19,5-32,7 Umdrehungen/min
Generatortyp: Permanentmagnet-Generator
Drehzahl: wie Turbine (direktgekoppelt)
Spannung: 500 V
Kühlung: Wasserkühlung
Erzeugte Jahresarbeit: 3,9 Mio. kWh = 3.900 MWh (gesamt)
                                        ca. 1.100 Haushalte (3.500 kWh/a)

Fischaufstiegshilfe:
Bauart: Vertical-Slot-Pass
Nenndurchfluss: 0,5 m³/s

Wehranlage: zweifeldrige Schlauchwehranlage
Länge / Höhe: 15 m / 4 m sowie 62,4 m / 2,55 m


 

 

 

 

 

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