(GZ-21-2020)

► Seit Anfang des Jahres ist das Schachtkraftwerk in Großweil in Betrieb:

Weltneuheit Schachtkraftwerk produziert erste Million KWh klimafreundlichen Strom

Das weltweit erste Schachtkraftwerk, das seit Jahresanfang in Großweil im Landkreis Garmisch-Partenkirchen in Betrieb ist, hat die erste Million Kilowattstunden CO2-freien Strom produziert. Auch mehrere Hochwasser hat die Pilotanlage mit der von einem Team der Technischen Universität München entwickelten Wasserkraft-Technologie bereits standgehalten. „Wir sind sehr zufrieden mit den ersten Betriebsmonaten“, sagt Günther Rösch, Technischer Leiter der Gemeindewerke Garmisch-Partenkirchen. „Wenn das Schachtkraftwerk in diesen schwierigen Umgebungsbedingungen funktioniert, dann funktioniert es überall.“ Foto: Frank Becht / TU München

Der neue Kraftwerkstyp wurde nach einer Idee von Dipl.-Ing. (FH) Albert Sepp von diesem und Professor Peter Rutschmann am Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft an der TU München entwickelt. Mit finanzieller Unterstützung des Freistaats Bayern wurde es an einem bestehenden Querbauwerk in Form einer Rauen Rampe an der Loisach errichtet.

Nachdem der erste Antrag auf ein konventionelles Buchtenkraftwerk an dem Standort abgelehnt worden war, entwickelten Rutschmann und Sepp das Schachtkraftwerk weiter, mit dem ein Folgeantrag gestellt wurde. Die innovative Technologie erfüllte die strengen ökologischen Kriterien.

Gemeinde Großweil durch Schachtkraftwerk fast CO₂-neutral

Unterstützung fand das Vorhaben durch die oberbayerische Gemeinde Großweil, die mit ihren rund 1.400 Einwohnern durch das Wasserkraftwerk rechnerisch fast CO₂-neutral ist. Die Kommune schloss sich mit den Gemeindewerken Garmisch-Partenkirchen und der Kraftwerk Farchant, A. Poettinger & Co. KG zusammen. Sie gründeten die Wasserkraftwerk Großweil GmbH für die Finanzierung, den Bau und Betrieb der Anlage.

Die Wasserkraftanlage mit einer maximalen Ausbauleistung von ca. 420 kW wird rund 2,5 Mio. kWh Strom pro Jahr produzieren. Die erste Turbine ging Ende Januar in Betrieb, die zweite drei Wochen später. Zwei Monate dauerte die Testphase.

„Jetzt lernen wir die Anlage im Dauerbetrieb kennen“, sagt Markus Poettinger von Kraftwerk Farchant, der die Anlage technisch überwacht und für die optimale Steuerung sorgt. Die beiden Turbinen werden derzeit mit maximal 380 kW im Parallelbetrieb gefahren. Die Stromerzeugung von einer Million Kilowattstunden im ersten halben Jahr entspricht seinen Erwartungen.

Barrierefreier Strömungsweg – Turbinen arbeiten unter Wasser

Für das Schachtkraftwerk muss der Flusslauf nicht umgebaut werden. Stattdessen wird vor dem bestehenden Wehr ein Schacht in das Flussbett eingebaut. In Großweil sind es zwei Schächte mit jeweils einer Turbine und einem Generator, die unter der Wasseroberfläche arbeiten und nicht sichtbar sind.

„Das Wasser fließt durch eine großflächige horizontale Rechenebene in die Schächte zu den Turbinen, wodurch eine anspruchsvolle Anströmungsqualität mit geringen Fließgeschwindigkeiten geschaffen wird“, erläutert Albert Sepp, Leiter des abgeschlossenen Forschungsvorhabens, die Besonderheiten des Schachtkraftwerks.

„In Kombination mit der stauhaltenden, multifunktionalen und vertikal beweglichen Verschlusstafel mit permanenter Über- und Durchströmung wird ein barrierefreier Strömungsweg gewährleistet, der von den Fischen für einen gefahrlosen Abstieg genutzt wird.“

Darüber hinaus lassen sich Hochwasser, Treibholz und Geschiebe effizient abführen, da im abgesenkten Verschlusszustand eine mächtige Überfallströmung mit großer Spülwirkung generiert wird und durch die Restenergie auch im Unterwasser Ablagerungen vermieden werden.

Horizontaler Rechen schützt Technik und Fische

Die besondere Anordnung der Rechengitter stellt technisch und fischbiologisch eine Innovation dar. Zudem ist der Rechen durch die 2 cm großen Abstände der Metallstäbe ohnehin von Fischen kaum passierbar. Zahlreiche Untersuchungen an der Versuchsanstalt in Obernach haben bereits gezeigt, dass die meisten Fische über den Schacht schwimmen.

Ab Mitte September 2020 werden in der Pilotanlage in Großweil weitere Untersuchungen im Rahmen eines fischökologischen Monitorings durchgeführt. Zusätzlich wurden zu beiden Seiten Fischwanderhilfen gebaut. So ist die Anlage für Fische in beide Richtungen durchgängig.

Ökologische Wasserkraft:

So funktioniert das neue Schachtkraftwerk https://youtu.be/2neTrcoUV-8

Dieser Beitrag ist aus dem Sonderdruck „Passion für Wasserkraft – Corona-Spezial“, der am 5.11.2020 als Beilage zu Ausgabe 21/2020 erschienen ist.

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