Pumpspeicherwerk Linth-Limmern - Marti Holding AG

EIN BEITRAG AUS DSB 4/2009
Erschliessungsbauten für Kraftwerk-Grossprojekt:
Pumpspeicherwerk Linth-Limmern
Die optimierte Nutzung der Wasserkraft erlebt in der
Schweiz ein Revival. Es sind mehrere Ausbauprojekte
für bestehende Wasserkraftanlagen im Gange. Dazu
gehört das Projekt Linthal 2015 zu hinterst im Kanton
Glarus. 45 Jahre nach ihrer Inbetriebnahme erfahren
die Kraftwerke Linth-Limmern einen Ausbau, für den
ein Netz von unterirdischen Stollen und Kavernen
auszubrechen ist.
Dabei werden das Pumpspeicherwerk
Tierfehd gemäss
dem Projekt Nestil
ertüchtigt und mit dem
Pro jekt Linthal 2015 unter
Ein bezug des Limmernsees
und des Muttsees ein neues
un terirdisches Pumpspeicher
werk realisiert. Ein Augenschein
auf den Gebirgsbaustellen
gibt Einblick in
die hohen Anforderungen
an Logistik, Mannschaften
und Maschinen.
Die Anlagen der Kraftwerke
Linth­Limmern (KLL)
mit einem Einzugsgebiet
von 140 km² leisten schon
heute einen wichtigen Beitrag
zur Stromversorgung
der Schweiz. Das Ausbauprojekt
Linthal 2015 optimiert
die bestehenden
Anlagen und wird die Leistung
der KLL um 1’000
MW Turbinen­ und 1’000
MW Pumpleis tung erhöhen.
Die gesamten Investitionen
für den Bau sind auf
rund 1,4 Mrd. CHF veranschlagt.
An den KLL sind
die Axpo­Tochterge sellschaft
Nordostschweize rische
Kraftwerke AG (NOK)
mit 85% und der Kanton
Glarus mit 15% beteiligt.
Das Projekt Nestil
liefert bereits Strom
Die Bau­ und Montagear
bei ten für das neue
Pumpspei cherwerk Tierfehd
(Projekt Nestil) auf
dem Areal der dort bestehenden
Zentrale konnten
nach dreieinhalb Jahren
im Spätsommer 2008 abgeschlossen
werden. Daraufhin
begann der Probebetrieb,
und Mitte Mai erfolgte
die Einweihung. Mit
Zum Projekt Linthal 2015 gehört auch der Bau eines zweiten
Ausgleichsbeckens in Tierfehd, mit dem das Speichervolumen
auf 560’000m³ gesteigert werden kann
dieser Anlage kann das bereits
zur Stromproduktion
genutzte Wasser aus dem
Ausgleichsbecken Tierfehd
wieder in den Limmernsee
zurückgepumpt und
für die Produktion von
Spitzenener gie genutzt
werden. Dieses Werk hat
eine Pumpleistung von 140
MW und eine Turbinenleistung
von 110 MW.
Das Grossprojekt
Linthal 2015 läuft an
Die neue Kraftwerkstufe
der KLL basiert auf dem
Konzept, das Wasser aus
Bereits realisiert ist die Kraftwerkstufe Nestil mit einer neuen Zentrale beim bestehenden
Ausgleichsbecken Tierfehd. Fotos: CM
dem Limmernsee in den
630 m höher gelegenen
Muttsee zurückzupumpen
und bei Bedarf wieder zur
Stromproduktion nutzen
zu können. Damit wird sich
die Kraftwerkleistung von
heute 340 MW auf 1’240
bis 1’340 MW erhöhen.
Das Herzstück des Projekts
Linthal 2015 bildet
ein neues unterirdisches
Pumpspeicherkraftwerk
mit einer Leistung von
1’000 MW. Dazu wird auf
1’700 müM und 600 m tief
im Berg innern am Fusse
der heu tigen Staumauer
des Lim mernsees eine riesige
Felskaverne ausgebrochen,
in der vier Pumpturbinen
ein gebaut werden.
Die Turbi nenzentrale wird
über zwei parallel geführte
Druckschächte und einen
Druckstollen mit dem
Muttsee und durch zwei
rund 500 m lange Unterwasserstollen
mit dem Limmernsee
verbunden.
Neue Staumauer
für Seevergrösserung
Weiterer wesentlicher Bestandteil
des Projekts ist
der Bau einer Gewichtsstaumau
er am südlichen Ufer
des Muttsees. Damit wird
das Fassungsvermögen des
2’450 müM gelegenen Sees,

der heute über ein Speicher
volumen von 9 Mio. m³
Wasser verfügt, auf 24 Mio.
m³ erhöht.
Hinzu kommt ein zusätzliches
Ausgleichsbecken in
Tierfehd, das nördlich der
im Ausbau befindlichen
Freiluftschaltanlage angelegt
wird. Das Speichervolumen
kann damit von heute
210’000 m³ auf 560’000
m³ gesteigert werden. Die
Haupt arbeiten dafür sind
seit Frühjahr im Gange.
Vorbereitungen
für Hauptbaulose
Das Ausbauprojekt Linth­
Limmern ist durch schwierige
Verhältnisse gekennzeichnet.
So ist ein umfangreiches
Netz von Zugangstunneln,
Stollen und Druckschächten
zu erstellen.
Das Hauptbaulos A1 umfasst
einen Zugangsstollen
I zur Versorgung der Kavernenbaustelle.
Er führt
von 800 müM bis auf 1’600
m, hat eine Länge von 4,5
km und eine Neigung von
24%. Dieses als TBM­Vortrieb
mit 8 m Durchmesser
projek tierte Stollenbauwerk
befindet sich in der
Ausschreibephase, und es
soll ab Herbst mit dem Vortrieb
begonnen werden.
Hauptbaulos A2 umfasst
die Turbinenkaverne und
die Staumauer Muttsee.
Der Beginn des Kavernen­
baus ist aus zeitlichen und
kostenmässigen Überlegungen
an gesetzt, bevor
der Zugangsstollen fertig
gestellt ist.
Durch die Höhenlage einiger
Baustellen von bis zu
2’500 müM ist mit schwierigen
Wit terungsver hält nissen,
grossen Schneemassen
und Lawinengefahr fertig
zu wer den. Der vergangene
strenge Winter brachte besondere
Erschwernisse, so
dass die Arbeiten vorübergehend
eingestellt werden
mussten. Durch eine Optimierung
der Arbeitsabläufe
für die Bauvorbereitungsarbeiten
soll der Zeitverlust
Beschränkte Platzverhältnisse im Stollen mit Hufeisenquerschnitt
5,5 x 5,5 m. Die von der Avesco AG angelieferten
Baumaschinen mussten wegen der auf 5 t beschränkten
Nutzlast der Bauseilbahn teilweise demontiert werden
wieder aufgeholt werden.
So hofft die Kraftwerkbetreiberin
KLL, dass der offizielle
Spatenstich im Spätherbst
erfolgen kann.
Durch einen rund 800 m
langen Sondierstollen vom
Fuss der Staumauer Limmernboden
in die künftige
Kraftwerkzentrale haben
Felserkundungen ergeben,
dass sich die bisher vorgefundenen
geologischen Verhältnisse
gut für das geplante
Bauvorhaben eig nen.
Zur Bauvorbereitung gehört
auch eine leistungsfähige
Baustromversorgung
für alle verzweigten Baustellen
von Tierfehd über
TUNNEL
Die logistische Versorgung der Kraftwerkbaustellen ist nur mittels Seilbahnen möglich. Links
die Schwerlastbahn mit 25 t und 40 t Tragkraft im Bau, in der Mitte die neue Betonanlage
Doubrava und rechts bestehende Transportseilbahnen
die Kavernenzentrale bis
zum Muttsee. In Spitzenzeiten
muss eine Leistung
bis zu 30 MW bereitstehen.
Zugangsstollen
zur Kavernenzentrale
Für die zukünftige Baustelle
der unterirdischen
Kavernenzentrale muss ein
neuer 1,5 km langer Zugangsstollen
II mit 200 m
langem Verbindungsstollen
ausge brochen werden.
Dieser führt vom Stollen
Kalktrittli – Ochsenstäfeli
mit 12% Gefälle bis zum zukünftigenKavernenstandort.
Der Auf trag für den an­
Der Fahrlader Sandvik Toro 007 mit 26 t Einsatzgewicht
und 4,66 m³-Ladeschaufel bereit für den Einsatz.
Fotos: Chr. Ris/AZS

TUNNEL
Stimmungsbild von der winterlichen Gebirgsbaustelle: Das
Stollenausbruch material wird mit der Bauseilbahn angeliefert
und am Rande des Limmern-Stausees auf 1’860 m
Höhe deponiert
spruchsvollen Stollenbau
wurde der ARGE Zugangsstollen
(AZS) übertragen,
bestehend aus den Firmen
Rothpletz, Lienhard + Cie.
AG, G. Lazzarini & Co. AG,
Andrea Pitsch AG und Ragotti
+Weber Bau AG.
Herausfordernde
Baustelle
Der Ausbruch im Hufeisenprofil
mit einem Querschnitt
von 30 m² erfolgt
in einem steigenden und
einem fal lenden Gegenvortrieb
im Sprengverfahren.
Der stei gende Vortrieb
startete aus dem vorgängig
erstellten Sondierstollen
im Bereich der späteren
Kavernenzen trale. Der fallende
Vortrieb wird aus
dem bestehenden Zugangsstollen
von der Seilbahn­
Bergstation bis zum Limmernstausee
vorgetrieben.
Wegen des auf 5,5 x 5,5 m
beschränkten Stollenprofils
musste bereits vorgängig
ein Dispositiv für die einzusetzenden
Maschinen
angelegt werden. Zudem
standen, wie Baustellenchef
Christian Ris von der
AZS im Gespräch auf der
Baustelle erläuterte, nur
eine 5­t­Seilbahn der KLL
und eine 7­t­Bauseilbahn
der Arge BSB zur Verfügung.
Die Organisation der Arbeiten
gestaltet sich durch die
schwierige Zugangslogistik,
wegen des notwendigen
Verzweigungsbauwerks
und der aufwändigen Einfahrt
sehr anspruchsvoll.
So sind zwei selbstständige
Baustel len eingerichtet
worden. Von Norden her
wird fallend und von Süden
steigend vorgetrieben.
Geologisch liegt der Zugangsstollen
II vollständig
im Bereich des Malm
(Quin tnerkalk), einem allgemein
guten, standfesten
und mit telharten Gestein.
Entlang von Scherzonen
und sekun dären Aufschiebungen
so wie im Bereich
von Karst phänomenen
muss mit nachbrüchigem
Fels gerech net werden. Der
Wasserandrang wird auf
weiten Strecken als gering
erwartet.
Für Baustellenchef Ris
und seine drei Dutzend
Mitar beiter zeigen sich
neben den komplizierten
Zugangsverhältnissen zur
Baustelle sämt liche Probleme
einer Gebirgsbaustelle,
besonders da diese
– wenn es die Verhältnisse
zulassen – auch im Winter
betrieben wird. Dazu sind
zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen
zu treffen, was
die Evakuierung in Notfällen,
bei starkem Wind
oder bei Lawinengefahr betrifft,
die künstliche Lawinensprengungennotwendig
machen können.
Um im Gebiet Ochsenstäfeli
auch im Winter arbeiten
zu können, sind vor Ort
umfangreiche Sicherungsmassnahmen
notwendig.
Dazu waren eine 75 m
lange Lawinenschutzgalerie
sowie ein 360 m langer
und bis 12 m hoher Schutzdamm
zu erstellen.
Trotz dieser Erschwernisse
wird durch die Arge
Zugangsstollen in einem
Zweischichtbetrieb ein
Vortriebsfortschritt von 8
m/AT erreicht, so dass der
Durchschlag des Zugangsstollens
II im Herbst erwartet
wird. Für die zusammen
1’700 m langen Zugangs­
und Verbindungsstollen hat
die AZS ein Ausbruchvolu­
Für den Einsatz in beengten Stollen mit einer speziellen
Kinematik ausgerüstet ist der Tunnelbagger Cat 308
men von rund 50’000 m³
und 1’500 m³ Spritzbeton
zu bewäl tigen sowie 11’000
Anker zu setzen.
Speziell konzipierter
Maschineneinsatz
Der Vortrieb im Zugangsstollen
II erfolgt im Sprengvortrieb
von den beiden
Angriffen her gleichzeitig.
Auf der Nordseite ist dafür
ein zweiarmiger Bohrwagen
mit Ladekorb vom
Typ Tamrock Paramatic im
Einsatz, die Schutterung
erfolgt mit einem Sandvik
Toro­Fahrlader von 26 t
und 4,6 m³­Schaufel und
einem Caterpillar­Hydraulikbagger
308 mit speziellem
Ausleger fürs Arbeiten
in beengten Tunnelprofilen.
Das Ausbruchmaterial wird
in 8­m³­Dumper von Dieci
verladen.
Der Südvortrieb geschieht
mit einem zweiarmigen
Bohrwagen des Arge­Partners
Rothpletz, Lienhard
und Co. Auch hier stellte
sich in den beengten
Verhältnissen die Frage,
wie rationell geschuttert
werden kann. Die Wahl
fiel auf vier Knickdumper
Thwaites mit 10 t Nutzlast.
Diese Geräte sind auf ein
Gewicht von 5 t redimensioniert
worden, so dass sie
mit der 5­t­Seilbahn transportiert
werden konn ten
und sich im kleinen Stollen
einsetzen lassen. Das
Schuttern erfolgt mit einem
Caterpillar­Kleinlader 908
und einem Bagger Cat 308
mit eingekürztem Ausleger.
Weiter steht ein Pneulader
Cat 924 im Einsatz. Der gesamte
Ausbruch wird am
Portal Limmerntobel mit
einer 10­t­Materialseilbahn
auf eine Deponie transportiert.
Die eingesetzten Geräte
sind von der Avesco AG
massgeschneidert auf diese
Gebirgsbaustelle geliefert
wor den. Dazu mussten sie
teilweise demontiert wer­

den, damit der Transport
mit den gewichtsmässig
beschränk ten Seilbahnen
überhaupt möglich war
und sie für den Einsatz im
Stollen verwendet werden
konnten. Für diese Einsatzsituation
zeigt sich auch,
dass der Wartungsaufwand
für Ma schinen und Geräte
höher ist als üblich. Dabei
kam Avesco die grosse Erfahrung
auf anderen Gebirgsbaustellen
zu Gute.
Seibahnen sichern
die Versorgung
Wie bereits beim Bau des
ersten Kraftwerks Linth­
Limmern vor fünfzig Jahren
gilt auch für das Projekt
Linthal 2015 die Devise
„Ohne Seilbahnen kein
neues Kraftwerk“. Die gan­
ze Logistik erfolgt ab Tierfehd
ausschliesslich mittels
Bauseilbahnen, die in zwei
Sek tionen eine Höhendifferenz
von 1’650 m überwinden.
Die erste Etappe führt
bis zur Bergstation Kalktrittli
auf 1’900 müM. Von da
aus führt der bereits in den
fünfziger Jahren für den
Bau der Limmern­Staumauer
erstellte 3 km lange
Stollen zum Limmernboden.
Die zweite Sektion der
Materialseilbahn führt von
hier aus bis zum Muttsee
auf 2’470 müM.
Die mit zwei Fahrbahnen
konzipierte Materialseilbahn
von Garaventa weist
beeindruckende Dimensionen
auf. Die Traglast der einen
Fahrbahn beträgt 25 t,
die zweite ist für Ausnahmelasten
von 40 t berech­
net. Im posant sind die Ausmasse
der Stahlkons truktion
der Talstation. Hier
werden die Seilkräfte mittelsBetonschwergewichtsfundamenten
sowie Felsankern
in den Baugrund geleitet.
Eingesetzt werden voll verschlossene
Tragseile mit 90
mm Durchmesser, die alle
fest abgespannt sind. Um
diese Schwerlastbahn überhaupt
erstellen zu können,
musste vorgängig eine 7­t­
Materialseilbahn errichtet
werden.
Die zweite Sektion der Seilbahn
bis zum Muttsee auf
2’470 m Höhe wird ebenfalls
mit Tragseilen von 90
mm ausgerüstet werden.
Dieser Bahnabschnitt wird
eine Zwischenstation aufweisen,
von wo aus man
TUNNEL
in den Verbindungsstollen
gelan gen kann.
Der Transport der auf acht
Bobinen aufgerollten Tragseile
vom Drahtseilspezialisten
Fatzer in Romanshorn
bis ins hinterste Glarnerland
gestaltete sich als schwierige
Logistikaufgabe. Bei einem
Seilgewicht von 50 kg/m
wiegt jede der Seiltrommeln
rund 100 t. Zusammen
mit den je zwei Zug­ und
Gegen seilen war ein Gesamtgewicht
von 900 t zu
transportieren. Dies wurde
in acht minutiös vorbereiteten
Spezialtransporten von
je 195 t Gewicht und 42 m
Länge durch die Feldmann
Pneukran und Transport
AG abgewickelt. CM