„Wasser ist Energie – Wasserkraft bei der EnBW“ (8,9 MB ) PDF

Wasser ist Energie
Wasserkraft bei der EnBW
EnBW Energie
Baden-Württemberg AG

Wasser ist Energie
Wasserkraft bei der EnBW

2
Inhalt
Einleitung
Wasser ist Energie
Laufwasserkraftwerke
Das Rheinkraftwerk Iffezheim
Die Illerkraftwerke
Das Laufwasserkraftwerk Kiebingen
Das Kleinwasserkraftwerk Oberriexingen
Das Kleinwasserkraftwerk Rheinhausen-
Oberhausen
Die Neckar AG
Die Energiedienst-Gruppe
4
10
14
18
22
24
26
30

Speicherkraftwerke
Die EnAlpin AG
Das Rudolf-Fettweis-Werk
Das Pumpspeicherkraftwerk Glems
Die Vorarlberger Illwerke AG
Die Schluchseewerk AG
Wissenswertes rund um die Wasserkraft
So funktioniert das Stromnetz
Arten von Wasserkraftwerken
Arten von Turbinen
Wasserkreislauf und Wasserkraft
Glossar
Impressum/Bildnachweis
Kontaktdaten für Besichtigungen
38
44
48
52
62
66
68
72
78
80
84
85
3

Das Wehr der Wasserkraftanlage Buchenmühle am Kocher.
4
Wasser ist Energie
Die Nutzung der Wasserkraft hat eine jahrtausendealte
Tradition. Bereits die großen
Kulturen an Nil, Euphrat und Tigris, am
Gelben Fluss und am Indus nutzten
Wasser als Antriebsmittel für Arbeitsmaschinen
vielfältigster Art. Im Mittelalter
entstanden die bedeutendsten Gewerbezentren
Europas dort, wo Wasserkraft
reichlich vorhanden war. Die zügig voranschreitende
Industrialisierung und der
erreichte Wohlstand im vergangenen Jahrhundert
sind in hohem Maße auch der
Wasserkraft zu verdanken. Die Entdeckung
des dynamoelektrischen Prinzips durch
Werner von Siemens 1866 erlaubte es
schließlich, die Kraft des Wassers mithilfe
eines Generators in elektrischen Strom
umzuwandeln. Mit der Nutzung der
Wasserkraft wurde um die Jahrhundertwende
vielerorts in Deutschland die
Elektrifizierung eingeleitet – die Basis
der Industrialisierung.

Die Wasserkraft bietet viele Vorteile
› Klimaschutz
Die Stromerzeugung auf Wasserkraftbasis
braucht keine fossilen Rohstoffe wie
Kohle, Öl und Gas und setzt kein Kohlendioxid
frei. Weltweit stellt Wasserkraft den
größten Anteil an erneuerbaren Energien.
Ihre Nutzung und ihr weiterer naturschonender
Ausbau leisten einen wichtigen
Beitrag für das Erreichen der globalen
Klimaschutzziele.
Auch bei der EnBW spielt die Wasserkraft in
Zusammenhang mit der klimaschonenden
Stromproduktion eine zentrale Rolle:
6,7 Mio. t Kohlendioxid konnten wir der
Umwelt im Jahr 2008 dadurch ersparen,
dass wir einen Teil unseres Stroms mit
Wasserkraftanlagen anstatt mit konventionellen
Kraftwerken erzeugen.
› Umweltschutz- und Hochwasserschutz
Die Flüsse sind ein wesentlicher Bestandteil
unserer Kulturlandschaft und wurden
durch uns Menschen im Laufe der Zeit
den Bedürfnissen angepasst und damit
wesentlich verändert. Sümpfe wurden
trockengelegt und die Malaria ausgerottet,
Landflächen gewonnen und eine
ganzjährige Nutzung als Schifffahrtsstraße
sowie die Produktion von Strom
durch Wasserkraft ermöglicht.
Die moderne Wasserkraft trägt aktiv zur
Renaturierung unserer Flussläufe bei:
Fischpässe machen die Anlagen für Fische
und im Wasser lebende Kleinlebewesen
durchgängig. Naturnahe Umgehungsgewässer
verbessern die Artenvielfalt und
schaffen neuen Laich- und Lebensraum
für Fische wie den Lachs. Mit entsprechenden
Einrichtungen in Iffezheim,
Gambsheim und Rheinfelden wird der
Lachs schon in Kürze wieder im Oberrhein
heimisch sein. Die Maßnahmen unterstützen
auch jene in unmittelbarer Nachbarschaft
zu unseren Wasserkraftwerken
befindlichen Natur- und Landschaftsschutzgebiete
sowie Flora-Fauna-Habitat-
Gebiete nachhaltig.
Für ohnehin bereits ausgebaute Bäche
und Flüsse ist die Wasserkraft oft die
einzige Chance auf angewandten Naturschutz.
Denn die Betreiber der Anlagen
sorgen neben der energetischen Nutzung
des Wassers mit Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen
sowie Unterhalt für den
Stauraum auch wieder für die Herstellung
und den Erhalt der heimischen Fauna und
Flora.
Wasserkraftwerke tragen auch zur Müllbeseitigung
in den Gewässern bei: Ihre
Rechenanlagen fangen jedes Jahr viele
Tausend Tonnen Abfall auf, die der Betreiber
dann entsorgt.
Durch das Auffangen und Glätten der
Hochwasserspitzen leisten die Wasserkraftanlagen
auch einen aktiven Beitrag
zum Hochwasserschutz. Direkte Anrainer
sind durch die ertüchtigten Stau- und
Schutzdämme wesentlich besser gegen
Überschwemmungen geschützt.
› Sichere Energie mit Speicherpotenzial
Wasserkraft ist in Deutschland eine unerschöpfliche
und berechenbare natürliche
Energiequelle. Mit ihrem hohen Wirkungsgrad
– er liegt im Optimum bei 91 % – und
ihrer permanenten Verfügbarkeit trägt sie
wesentlich zur Sicherheit unserer Stromversorgung
bei. Sie ist heute aber auch die einzige
Möglichkeit, Energie in großem Maßstab
zu speichern. Dazu betreiben wir
zusätzlich zu unseren Laufwasserkraftwerken
Pumpspeicherkraftwerke.
Das Speicherpotenzial der Wasserkraft wird
mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien
immer wichtiger, denn es ermöglicht uns,
Energiespitzen abzudecken und Energieüberschüsse
auszugleichen. Auf diese
Weise ergänzen sich die verschiedenen
erneuerbaren Energien aufs Beste.
5

Die EnBW und die Wasserkraft
Die Stromerzeugung aus Wasserkraft hat
bei der EnBW einen Anteil von rund 10 %
am Strommix. Pro Jahr erzeugen wir aus
Wasserkraft durchschnittlich 7,5 Mrd. kWh
Strom – genug, um über 4,6 Mio. Haushalte
zu versorgen. Insgesamt werden in
Deutschland durchschnittlich rund 27
Mrd. kWh Strom aus Wasserkraft gewonnen
und damit rund 4 % des deutschen
Stromverbrauchs gedeckt.
Allein in Baden-Württemberg betreibt und
unterhält die EnBW derzeit 66 eigene Wasserkraftwerke.
Hinzu kommen zahlreiche
Beteiligungen an Wasserkraftwerken und
Bezugsverträge. Insgesamt verfügt die
EnBW über rund 3.300 MW installierte
Leistung aus Wasserkraft.
Dr. Nicolaus Römer, Leiter Wasserkraft bei der
EnBW Kraftwerke AG
6
Heute investieren wir massiv in diesem
Bereich – vor allem durch den Ausbau und
die Modernisierung der Wasserkraftwerke
an Rhein und Neckar. Darüber hinaus wollen
wir aber auch neue Wasserkraftwerke
bauen, wo dies technisch und ökologisch
möglich und wirtschaftlich sinnvoll ist.
Deshalb prüfen wir zurzeit die unterschiedlichsten
Standorte auf ihre Eignung
und erheben die Potenziale in Baden-
Württemberg.
Auch künftig wird die Wasserkraft als
wichtigste heimische erneuerbare Energiequelle
eine wesentliche Rolle bei der Energieerzeugung
der EnBW spielen. Die aktuellen
Großprojekte am Oberrhein in Iffezheim
und am Hochrhein in Rheinfelden und Albbruck-Dogern
unterstreichen unsere
Strategie, die vorhandenen Wasserkraft-
werke soweit wie möglich zu optimieren
und auszubauen und neue Potenziale zu
identifizieren und zu nutzen. Dabei helfen
wir, die Klimaschutzziele zu erreichen,
den Naturschutz aktiv zu leben und vor
Hochwässern zu schützen. „Wir setzen auf
den Dialog mit Politik und Öffentlichkeit.
Mit transparenten Informationen und
Aufklärung tragen wir dazu bei, stets
eine naturverträgliche und ökologische
Wasserkraftnutzung umzusetzen“, betont
Dr. Nicolaus Römer, Leiter Wasserkraft der
EnBW Kraftwerke AG.
Neben der Wasserkraft investieren wir
selbstverständlich auch in andere erneuerbare
Energien. Mehr hierüber erfahren
Sie in unserer Broschüre „Erneuerbare Energien
– Kraftwerke und Projekte der EnBW“
oder im Internet unter www.enbw.com.

Breisach
Speicher und
Pumpspeicher Laufwasser
EnBW-eigene Kraftwerke
EnBW-teileigene Kraftwerke
Bezugsverträge der EnBW
Kraftwerke der Neckar AG
Sonstige
Unternehmen (Nationalität) RKI (D)
Rheinland-Pfalz
Frankreich
Gambsheim
CERGA (F)
n
Iffezheim
RKI (D)
Kehl
Schluchseewerke (D)
Maulburg
Wehr
EDAG (D)
Rudolf-
Fettweis-Werk
Forbach
Rheinhausen-Oberhausen
Freiburg
Feudenheim
Ladenburg
Schwabenheim
Wieblingen
Heidelberg-
Karlstor
Baden-
Baden
Bettenhausen
Atdorf
Häusern
Witznau
Birsfelden
Augst-Wyhlen Säckingen Waldshut
Rheinfelden RKS (D)
Reckingen
Ryburg-Schwörstadt Laufenburg RKR (CH)
KRS (CH) EDH (CH) Albbruck-Dogern
RADAG (D)
Aistaig
Fridingen-Bära
Fridingen
Eglisau
Hirschhorn
Neckarsteinach
Neckargemünd
Neckarzimmern
Gundelsheim
Kiebingen
Aach 1
Aach 2
Aach 3
RMD (D)
Freudenberg
Kochendorf
Heilbronn
Schaffhausen
Neuhausen
ERAG (CH)
Rheinau
Itter
Rockenau
Guttenbach
EnAlpin (CH)
Schweiz
Hessen
Siglingen Jagsthausen
Ingelfingen
Möglingen Buchenmühle
Ohrnberg
Horkheim
Glems
Künzelsau
Karlsruhe
Lauffen
Besigheim
Enzberg 1
Niefern-
Enzberg 2
Hessigheim
Pleidelsheim
Öschelbronn
Marbach
Rotenfels
Ottenau
Mühlhausen
Oberriexingen
Hofen
Poppenweiler
Aldingen
Cannstatt
Stuttgart
Untertürkheim
Oberesslingen
Teinach Obertürkheim Esslingen
Deizisau
Bettenberg
Munderkingen
Gottraz hofen
VIW (A)
Bayern
Günzburg
Leipheim
Oberelchingen
ODK (D)
Dettingen
Unteropfingen
Tannheim
Illerkraftwerke Mooshausen
Aitrach
Au
Wasserkraft
in Baden-Württemberg
Ulm
r
Faimingen
Gundelfingen
Offingen
TIWAG (A)
7

8| Laufwasserkraftwerke
Laufwasserkraftwerke

Laufwasserkraftwerke | 9

Iffezheim
Das Rheinkraftwerk Iffezheim: mit der fünften Turbine eines der
größten Laufwasserkraftwerke Europas.
10 | Laufwasserkraftwerke
Deutsch-französische Kooperation
Das Rheinkraftwerk Iffezheim
Der Oberrhein zwischen Basel und Karlsruhe
ist eine pulsierende Lebensader im
Herzen Europas. Zehn Wasserkraftwerke
erzeugen jährlich rund 8,6 Mrd. kWh erneuerbare
Energie, und pro Jahr passieren
rund 40.000 Schiffe die Schleuse Iffezheim.
Früher war der Rhein ein Labyrinth
von Schlingen, die bis zu 3 km breit sein
konnten. Bei jedem Hochwasser änderte er
seinen Lauf. 1840 unterzeichneten Baden
und Frankreich ein Abkommen zur Begradigung
des Flusses nach Plänen des badischen
Ingenieurs Tulla. Damit löste man zwar
das Hochwasserproblem vor Ort, jedoch
hatte die Begradigung auch eine Beeinträchtigung
des Flussgleichgewichts zur
Folge. Mit der Begradigung des Rheins
wurde die Stromgewinnung aus Wasserkraft
ausgebaut. 1928 begann man damit,
die Wasserkraft des Rheins auf französischer
Seite durch den Bau eines Seitenkanals
mit Kraftwerken zu nutzen: Am Grand
Canal d’Alsace wurden die ersten vier
Wasserkraftwerke errichtet. Weitere vier
Kraftwerke folgten nach 1956. Auf Grundlage
eines Staatsvertrags von 1969 entstanden
unter deutsch-französischer
Regie direkt im Flusslauf die Staustufen
Gambsheim und Iffezheim. Zu diesen Staustufen
gehören jeweils ein Kraftwerk, ein
Wehr, eine Doppelschleuse und – in Iffezheim
seit 2000 und in Gambsheim seit
2006 – auch ein Fischpass. Die Anlagen
werden von der Rheinkraftwerk Iffezheim
GmbH (RKI) und der Centrale Electrique Rhénane
de Gambsheim (CERGA) betrieben. Die
Gesellschaften gehören je zur Hälfte der
EnBW Kraftwerke AG und der Electricité de
France (EDF). Das Kraftwerk Iffezheim, das
technisch und organisatorisch vom Rudolf-Fettweis-Werk
in Forbach betreut wird,
befindet sich auf der rechten Rheinseite
und ist in einer Achse mit Wehr, Rheinabschlussdamm
und Schleuse angeordnet.
Es wurde 1978 in Betrieb genommen.

Das Herz der Anlage sind vier horizontale
Rohrturbinen mit jeweils einem Laufrad
mit einem Durchmesser von 5,80 m. Jedes
Laufrad verarbeitet bis zu 275 m³ Wasser in
der Sekunde. Zusammen erzeugen die vier
Turbinen circa 740 Mio. kWh Strom pro
Jahr. Das entspricht dem Verbrauch von
circa 465.000 Menschen.
Das Kraftwerk läuft vollautomatisch und
wird wie die anderen neun Kraftwerke der
Oberrheinkette von der Steuerzentrale der
EDF in Kembs überwacht. Das Wehr besteht
aus sechs Wehrfeldern von je 20 m Breite.
Es ist für einen maximalen Hochwasserabfluss
von 7.500 m³/s ausgelegt und wird
von einem unabhängigen Rechner gesteuert.
Im Gegensatz zum Kraftwerk, das
der RKI gehört, ist das Wehr Eigentum des
deutschen und des französischen Staats,
wird jedoch auch von der RKI GmbH betrieben.
Die 1950 gegründete Internationale Kommission
zum Schutz des Rheins stellte
1987 ein Maßnahmenprogramm auf mit
dem Ziel der Wiederherstellung des Ökosystems
des Rheins. Sichtbares Zeichen für
den Erfolg dieses Programms ist die Rückkehr
der Lachse. Parallel zu dem Programm
wurde auch der Bau von Fischpässen
in Iffezheim und Gambsheim beschlossen.
Die Fischpässe ermöglichen
den Fischen, flussaufwärts zu schwimmen,
Dieses Rohrturbinenlaufrad in Iffezheim hat einen Durchmesser von 5,80 m.
Technische Daten
Rheinkraftwerk Iffezheim
Kraftwerk Fischpass
Mittleres Nutzgefälle (m) 11
Turbinen 4 Rohrturbinen 1 Kegelradrohrturbine
(5. Turbine ab 2012) (Lockstromturbine)
Durchfluss gesamt (m3 /s) 1.100 13
Maximalleistung gesamt (MW)
Regelarbeitsvermögen gesamt
108 2
(Mio. kWh/a) 740 8
Laufwasserkraftwerke | 11

Blick auf das Baufeld für die fünfte Maschine in Iffezheim.
12 | Laufwasserkraftwerke
da der natürliche Weg durch Maschinenhaus
und Wehr abgeschnitten ist. Die Finanzierung
der Projekte erfolgt durch die
beiden Anrainerstaaten und die Kraftwerksbetreiber.
Der Iffezheimer Fischpass
– einer der größten in Europa – ist seit Juni
2000 in Betrieb. Per Lockstrom werden
die Fische in ihn hineingeleitet und wandern
über einen Schlitzpass flussaufwärts.
Die Kraft des Lockstroms wird in einer
Turbine in elektrische Energie umgewandelt.
Iffezheim bekommt eine fünfte Turbine
Im Sommer 2009 starteten die Arbeiten
für die Kraftwerkserweiterung. Mit der
fünften Turbine wird Iffezheim mit einer
Leistung von 148 MW eines der größten
Laufwasserkraftwerke Europas sein.
Wenn die fünfte Maschine im Jahr 2012
den Betrieb aufnimmt, werden in Iffezheim
mit einer Wassermenge von bis zu
1.500 m³/s zusätzlich 122 Mio. kWh Strom
pro Jahr erzeugt. Künftig können dann
über 540.000 Menschen von diesem
Kraftwerk mit CO 2 -freiem Strom aus
Wasserkraft versorgt werden – diese Art
der Stromerzeugung wird der Umwelt pro
Jahr etwa 800.000 t CO 2 ersparen.

Neubau Kehl
Das Wasserkraftwerk Kehl wurde Mitte
2009 nach rund drei Jahren Bauzeit in
Betrieb genommen. Der Bau ist Teil eines
Gemeinschaftsprojekts von RKI GmbH und
CERGA.
Mit einer Jahresproduktion von etwa
8.200 MWh trägt das Wasserkraftwerk
Kehl zur heimischen Stromversorgung aus
erneuerbaren Energien bei. Eine vertikale
Kaplanturbine mit einer Leistung von bis
zu 1,2 MW versorgt über 5.000 Menschen
mit CO 2 -frei erzeugtem Strom.
Kulturwehre am Oberrhein dienen zur
Grundwasserhaltung und zum Hochwasserschutz.
Die Verknüpfung mit der Wasserkraftnutzung
ist eine Besonderheit.
Besonderheit in Kehl: Die Kaplanturbine ist vertikal eingebaut und fünfflüglig.
Direkt neben dem Kehler Kulturwehr entstand
eine Wasserkraftanlage.
Laufwasserkraftwerke | 13

Die Rechenanlage des Kraftwerks Tannheim
hält Geschwemmsel zurück.
14 | Laufwasserkraftwerke
Illerkraftwerke
Hochbetrieb bei der Schneeschmelze
Die Illerkraftwerke
„Zwei Bundesländer, vier Landkreise und
eine Stadt bestimmen gemeinsam, wie die
Iller genutzt wird“, kommentiert Klaus
Kallweit, Leiter Instandhaltung der Region
Süd, die aktuelle Situation. Die Iller wurde
bereits kurz nach dem Ende des Ersten
Weltkriegs für die Stromerzeugung erschlossen.
Die Oberschwäbischen Elektrizitätswerke
(OEW), heute ein Großaktionär
der EnBW, erhielten 1917 im württembergisch-bayerischen
Staatsvertrag die Rechte,
das Wasser der Iller in einem Teilabschnitt
zu nutzen. 1927 waren bereits drei Kraftwerke
sowie ein Wehr am Illerkanal gebaut.
Die heute insgesamt fünf Laufwasserkraftwerke
an Iller und Illerkanal
im Bereich der Stadt Memmingen speisen
den von ihnen erzeugten Strom in das
20-kV-Mittelspannungsnetz der EnBW ein.
Die Iller entsteht aus dem Zusammenfluss
der Gebirgsbäche Breitach, Stillach und
Trettach, die in den Alpen rings um Oberstdorf
entspringen und sich wenige Kilometer
nach ihrem Ursprung vereinen. Als
typischer Voralpenfluss führt die Iller viel
angeschwemmtes Material, das sich vor
den Rechenanlagen ansammelt und regelmäßig
entfernt und entsorgt werden muss.
Die Wasserführung der Iller schwankt stark.
Während der Schneeschmelze im Frühjahr
und bei Hochwasser kann der Fluss bis zu
900 m³/s führen. Zu dieser Zeit sind die
Klaus Kallweit, Leiter Instandhaltung Süd, prüft
die Erregerspannung des Generators.

Wehre rund um die Uhr besetzt. Dagegen
sind es oft nur 10 m³/s, die im Herbst und
Winter am Pegel in Mooshausen gemessen
werden. Im Durchschnitt beträgt die Wasserführung
60 m³/s.
Am Mooshausener Wehr, an dem der Illerkanal
beginnt, werden aus dem alten Mutterbett
maximal 100 m³ Wasser pro Sekunde
in den 20 km langen Kanal eingeleitet.
Dieses wird in den drei am Kanal liegenden
Kraftwerken Tannheim, Unteropfingen
und Dettingen zur Stromerzeugung genutzt.
Das Mooshausener Wehr ist mit zwei Walzenverschlüssen
und zwei Doppelschützen
ausgestattet. Die Gesamtbreite des Wehrs
beträgt über 90 m. Im Herbst 1994 wurde
am Wehr in Mooshausen ein Kleinwasserkraftwerk
errichtet. Es verarbeitet das
Wasser, das aus ökologischen Gründen im
Mutterbett der Iller belassen wird. Die
Wassermenge beträgt jahreszeitlich zwischen
3 m³/s und 9 m³/s. Mit einer Fallhöhe von
6,1 m treibt das Wasser eine Rohrturbine
mit einer Leistung von 0,45 MW an.
Technische Daten
Illerkraftwerke
Werk Flusskraftwerk Kanalkraftwerk
Aitrach Tannheim
Mittlere Fallhöhe (m) 9,45 15,8
Turbinen 2 Kaplanturbinen 3 Francisturbinen,
1 Kaplanturbine
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 100 100
Maximalleistung gesamt (MW) 9 12,3
Regelarbeitsvermögen gesamt
(Mio. kWh/a) 32 57,5
Werk Kanalkraftwerk
Unteropfingen
Mittlere Fallhöhe (m) 17
Turbinen 3 Francisturbinen,
1 Kaplanturbine
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 100
Maximalleistung gesamt (MW) 14,2
Regelarbeitsvermögen gesamt
(Mio. kWh/a) 61,6
Werk Kanalkraftwerk Kleinwasserkraft-
Dettingen werk Mooshausen
Mittlere Fallhöhe (m) 14,1 6,1
Turbinen 3 Francisturbinen,
1 Propellerspiralturbine 1 Rohrturbine
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 100 9
Maximalleistung gesamt (MW) 11 0,45
Regelarbeitsvermögen gesamt
(Mio. kWh/a) 50 2,6
Laufwasserkraftwerke | 15

Die Wehranlage Mooshausen.
16 | Laufwasserkraftwerke
Im Kanalkraftwerk Tannheim sorgen drei
Francisturbinen und eine Kaplanturbine
für den Antrieb der Generatoren. Sie erzeugen
Strom mit einer Spannung von
5 kV, der zur Einspeisung in das Mittelspannungsnetz
auf 20 kV transformiert
wird. Bei einer Fallhöhe zwischen 15,8 m
und 18,5 m können in Tannheim rund
58 Mio. kWh Strom im Jahr erzeugt werden.
Die Anlagen sind ferngesteuert und fahren
somit unbesetzt.
Das seit 1950 in Betrieb befindliche Flusskraftwerk
Aitrach ist den Kanalkraftwerken
mit einem vierfeldrigen Wehr vorgelagert.
Hier werden bei einer Fallhöhe von 9,45 m
zwei vertikal eingebaute Kaplanturbinen
mit einer Leistung von insgesamt 9 MW
angetrieben.
Alle fünf Anlagen der Illerwerke sind Laufwasserkraftwerke.
Die zur Verfügung stehende
Kraftwerksleistung beträgt 48 MW.
Damit werden jährlich etwa 205 Mio. kWh
erzeugt – ausreichend, um rund 100.000
Menschen mit Strom zu versorgen.

Der Generator mit Spurlager und
Erregermaschine im Maschinenhaus
des Kanalkraftwerks Tannheim.
Laufwasserkraftwerke | 17

Seit über einhundert Jahren wird in Kiebingen Strom produziert.
18 | Laufwasserkraftwerke
Kiebingen
Alte Anlage hochmodern
Das Laufwasserkraftwerk Kiebingen
Das Laufwasserkraftwerk in Kiebingen am
Neckar ist ein Beispiel für die lange Tradition
der Wasserkraft bei der EnBW und ihren
Vorgängerunternehmen. 1903 begann die
Stromerzeugung in diesem Kraftwerk, das
die Firma Vereinigte Uhrenfabriken Gebrüder
Junghans und Thomas Haller AG,
Schramberg, zur Versorgung ihrer Rottenburger
Filiale errichtet hatte. Die beiden
Turbinen und die Dampfmaschine erzeugten
allerdings mehr Energie, als das Unternehmen
selbst abnehmen konnte. Daher belieferte
die Firma auch Stromabnehmer in den
umliegenden Ortschaften. 1912 übernahm
die Elektrische Kraftübertragung Herrenberg
(EKH) die Kraftwerksanlage. Der
Strombedarf stieg. Der neue Betreiber
baute weitere Wasserkraftmaschinen mit
Holzkammradgetriebe ein. Heute steht
das Maschinenhaus unter Denkmalschutz.
Ausgestattet mit modernen Maschinen
lässt sich die Größe der Anlagen von damals
heute nur noch erahnen. Trotz seines
Alters ist das Kraftwerk eine hochmoderne
Anlage. Sie hat drei Besonderheiten: eine
neue Schaufelform der Turbinen, die mithilfe
von Computersimulationen konzipiert
wurde, spezielle Turbinenlager,
sogenannte Thordonlager, sowie ein luftgefülltes
Schlauchwehr. Ein Fischpass stellt
die Durchgängigkeit an der Stauanlage
wieder her.

Die umfangreiche Modernisierung wurde
rechtzeitig zum hundertjährigen Jubiläum
abgeschlossen. Die EnBW Kraftwerke AG
baute ein neues Schlauchwehr ein und
führte umfangreiche Maßnahmen zur
Leistungssteigerung durch. Bei der vollständigen
Erneuerung der Turbinen, Generatoren
und der dazugehörigen Steuerund
Regelanlagen waren Innovationskraft
und Kreativität gefragt. Nachdem kein
zum alten Turbinendesign passendes
Normlaufrad verfügbar war, entwickelte
die Universität Stuttgart eine neue Laufradform.
Ein Turbinenhersteller fertigte
dementsprechend optimierte Propellerturbinen,
eine Sonderform der Kaplanturbine.
Mit der Modernisierung der Anlage
konnte die Kraftwerksleistung auf knapp
1,6 MW erhöht und eine Jahreserzeugung
von rund 8 Mio. kWh erreicht werden.
Innenansicht des Maschinenhauses.
Technische Daten
Laufwasserkraftwerk Kiebingen
Mittleres Fallhöhe (m) 8,3
Turbinen 4 Propellerturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 22,87
Maximalleistung gesamt (MW) 1,65
Regelarbeitsvermögen gesamt (Mio. kWh/a) 8
Laufwasserkraftwerke | 19

Außenansicht des Maschinenhauses.
20 | Laufwasserkraftwerke
Mit der Fischaufstiegsanlage, die als Beckenschlitzpass
konstruiert ist, ist der Neckar auf
einer Strecke von 12 km wieder biologisch
durchgängig. Fische und andere im Wasser
lebende Tiere können problemlos ins Oberwasser
der Stauanlage gelangen.
Der Fischpass hat sich bewährt. Mehrere
Bestandskontrollen haben gezeigt, dass
die typischen Neckarfischarten die Aufstiegshilfe
nutzen: zum Beispiel Aal, Bachforelle,
Barbe, Döbel und Hasel als Vertreter
der größeren Fischarten sowie Gründling
und Schneider, die zu den schwimmschwachen
Kleinfischen zählen.

Fischaufstiegseinrichtung
Eine Fischaufstiegseinrichtung, häufig auch
als Fischpass oder Fischtreppe bezeichnet,
ist ein künstlicher Wasserlauf neben einem
Wasserkraftwerk. Dieses Umgehungsgewässer
ermöglicht den Fischen, flussaufwärts
zu ihren Laichplätzen zu wandern
und auch oberhalb des Kraftwerks nach
Nahrung zu suchen. Eine besondere Form
der Fischaufstiegseinrichtung, wie wir sie
in Kiebingen finden, ist der Beckenschlitzpass.
Durch diesen fließen 300 l Neckarwasser
pro Sekunde. Der Pass besteht aus
einer kombinierten Anlage, deren oberer,
flacherer Teil auf etwa 110 m Länge vom
Regierungspräsidium Tübingen als Umgehungsgewässer
ausgeführt wurde. Den
deutlich steileren unteren Teil hat die EnBW
als Beckenschlitzpass gebaut. Auf Grund
der erheblichen Höhendifferenz von fast
8 m war hier kein naturähnliches Umgehungsgewässer
möglich. Die Sohle dieses
Umgehungsgewässers ist rau gestaltet;
größere Steine in unregelmäßigen Abständen
und eine Steinschüttung dazwischen
begrenzen die Fließgeschwindigkeit. Die
Trasse wurde dabei so geplant, dass die
Baumaßnahmen den Schilfgürtel am Ufer
integrieren, der als Biotop besonders
schützenswert ist. Der Beckenschlitzpass
in Kiebingen besteht aus 37 Einzelbecken,
die jeweils 3,80 m lang und 1,80 m breit
sind. Um auch Kleinstlebewesen eine gute
Wanderhilfe zu bieten, befindet sich in den
Becken eine etwa 30 cm dicke Schicht aus
gebrochenen Steinen.
Fischaufstieg in Kiebingen.
Laufwasserkraftwerke | 21

Synthese aus Alt und Neu
Das Kleinwasserkraftwerk Oberriexingen
Das historische Kleinwasserkraftwerk in
Oberriexingen ist eines der fünf Wasserkraftwerke
der EnBW an der Enz. Für die
Betriebsführung ist die Neckar AG, eine
Tochter der EnBW Kraftwerke AG, verantwortlich.
Sie überwacht von der Fernsteuerwarte
in Rockenau aus die Anlage. Das
Kraftwerk ging Ende des 19. Jahrhunderts
mit einer Francisturbine ans Netz. In der
ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden
dann noch zwei weitere Francisturbinen
eingebaut. 1945 sprengten die französi-
schen Streitkräfte das Kraftwerk. Dabei
wurde eine Turbine komplett zerstört, die
beiden anderen konnten repariert werden.
1950 baute das Betreiberunternehmen eine
neue Francisturbine ein, die heute noch
mit einer Maximalleistung von 120 kW
in Betrieb ist. Die beiden anderen Maschinen
wurden inzwischen ausgemustert.
Eine von ihnen kann im Maschinenhaus
besichtigt werden. In Oberriexingen ist
die Synthese von Alt und Neu gelungen. In
dem seit über 100 Jahren laufenden Kraftwerk
arbeitet seit 1994 eine Rohrturbine
mit einer Maximalleistung von 260 kW.
Dabei handelt es sich um eine ganz besondere
Konstruktion. Dieter Breymaier, Leiter
Instandhaltung Nord, erklärt das Prinzip:
„Normalerweise sind Kaplanlaufräder im
Bereich der innen liegenden Welle und
Nabe mit Öl gefüllt und an den Turbinenschaufeln
mit Berührungsdichtungen
Das Streichwehr im Oberwasser der Enz. Dieter Breymaier, Leiter Instandhaltung Nord, misst
einen Kohlebürstenträger an der Erregermaschine.
22 | Laufwasserkraftwerke
Oberriexingen

gegen das Flusswasser abgedichtet.“ Die
besonderen Herausforderungen beim
Betrieb eines wassergefüllten Laufrads
sind die Vermeidung von Korrosion in der
Verstellmechanik und die Wasserschmierung
in den Lagerstellen der Laufradschaufeln.
Diese in Deutschland nur wenige Male ausgeführte
Technik ist neu: Das Verstellen
der Laufradschaufeln erfolgt nicht, wie
üblich, über Lenker und Hebel, sondern
über eine mit seitlichen Nuten versehene
Verstellscheibe. In diese Nuten greifen
Bolzen, die jeweils mit einer Laufradschaufel
verbunden sind und so die Turbinenöffnung
regulieren können. Das Laufwasserkraftwerk
in Oberriexingen an der Enz produziert
im Jahr etwa 1,2 Mio. kWh Strom; das
entspricht in etwa dem Bedarf von ca.
740 Menschen.
Technische Daten
Kleinwasserkraftwerk Oberriexingen
Museumsstücke: Holz kammrad und
Riemenscheibe zum Betrieb des Generators.
Turbinen 1 Francisturbine 1 Rohrturbine
Durchfluss (m 3 /s) 6,5 12,0
Mittlere Fallhöhe (m) 2,40 2,40
Maximalleistung (MW) 0,120 0,260
Regelarbeitsvermögen gesamt
(Mio. kWh/a) 1,2
Leitapparat der Rohrturbine.
Laufwasserkraftwerke | 23

Rheinhausen-Oberhausen
Die Wehranlage in Rheinhausen-Oberhausen.
24 | Laufwasserkraftwerke
Anziehungspunkt für Technikliebhaber
Das Kleinwasserkraftwerk
Rheinhausen-Oberhausen
Das historische Kleinwasserkraftwerk
Rheinhausen-Oberhausen am Kaiserstuhl
zwischen Offenburg und Freiburg gehört
der EnBW Kraftwerke AG. Es wurde 1905
von der Freiburger Nähseide-Fabrik Carl
Mez und Söhne an der Alten Elz erbaut.
Schon seit der ersten Hälfte des 18. Jahrhunderts
wird die Alte Elz als Energielieferant
genutzt. 1820 wurde ein Teil
ihres Flussbetts begradigt. Auch die 1825
errichtete Getreidemühle auf dem damaligen
Mühlenhof, dem heutigen Betriebsgelände,
nutzte den Fluss als Antriebsquelle.
Das Wasserkraftwerk steht an der Stelle
der 1905 abgetragenen Mühle. Die ersten
Leitungen vom Kraftwerk in die benachbarten
Orte Niederhausen und Oberhausen
wurden 1906 in Betrieb genommen. Bis
1975 lief das Kraftwerk mit der Originaltechnik
von 1905 unter ständiger Aufsicht
eines Maschinisten. Nach einem Generatorbrand
wurde die Anlage modernisiert und
automatisiert. Heute arbeitet ein Maschinensatz
in dem kleinen Backsteingebäude.
Das historische Kraftwerk steht auf dem
Gelände der EnBW Regional AG und ist Anziehungspunkt
für technisch Interessierte.
Jedes Jahr besichtigen Mechaniker und
Maschinenbauer wie auch Elektriker und
Elektroingenieure die Anlage. Ihr Blick
richtet sich unter anderem auf ein altes
Holzkammrad – ein Gussrad mit 2,90 m
Durchmesser. Bestückt mit 486 Holzzähnen
aus Hainbuchenholz überträgt es die
Drehbewegung der Turbine auf den Generator.
Die Holzzähne wurden eingesetzt,
weil man damals Gusszähne dieser
Größenordnung nicht mit der erforderlichen
Genauigkeit herstellen konnte.

Das Wasser der Elz überwindet ein Gefälle
von 2,65 m und treibt im Turbinenkeller
eine Francis-Schachtturbine an. Eine vertikale
Welle überträgt die Drehbewegung der
Turbine auf ein Getriebe im Maschinenhaus,
wo sie auf die horizontale Welle des
Generators umgeleitet wird. Der Generator
wandelt die mechanische in elektrische
Energie um und speist den erzeugten
Strom mit 400 V direkt in das Niederspannungsnetz
ein. Der Fliehkraftregler
zur Regelung der Turbinendrehzahl sowie
die alte Synchronisiereinrichtung für
Spannung, Frequenz und Phasenabgleich
zur Ankopplung an das Versorgungsnetz
sind heute noch in Betrieb.
Das Wasserkraftwerk Rheinhausen-
Oberhausen produziert im Jahr rund
800.000 kWh Strom. Diese Strommenge
reicht zur Versorgung von rund 500 Menschen.
Technische Daten
Kleinwasserkraftwerk Rheinhausen-Oberhausen
Mittlere Fallhöhe (m) 2,65
Turbinen 1 Francisschachtturbine
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 4,71
Maximalleistung gesamt (MW) 0,15
Regelarbeitsvermögen gesamt (Mio. kWh/a) 0,7
Rechenanlage
Vor dem Kraftwerk befindet sich der
Rechen. Er hat die Aufgabe, vom Bach
angeschwemmtes Gut wie Blätter, Äste,
Schlingkraut und Abfall aufzufangen
und so Beschädigungen an der Turbine
zu vermeiden. Das Geschwemmsel wird
in eine Grube geleitet, die in Rheinhausen-
Oberhausen bis zu drei Mal pro Woche
geleert wird. Jedes Jahr werden circa
330 m 3 Material an eine Kompostieranlage
geliefert.
Die Rechenanlage in Rheinhausen-Oberhausen.
Laufwasserkraftwerke | 25

Heidelberg-Karlstor
Cannstatt
Die Wehranlage des Unterwasserkraftwerks Heidelberg Karlstor
unterhalb des Heidel berger Schlosses.
26 | Laufwasserkraftwerke
Rockenau
Esslingen
Schifffahrt und Wasserkraft
Die Neckar AG
Die Wasserkraftanlage Karlstor am Neckar
in Heidelberg befindet sich direkt an der
Staustufe unterhalb des Heidelberger
Schlosses. Das Besondere und zugleich Kuriose
an diesem Bau: Man kann ihn vom
Land aus nicht sehen. Es handelt sich hier
um das einzige Unterwasserkraftwerk im
Neckar. Die Neckar AG, heute eine 82-prozentige
Tochtergesellschaft der EnBW
Kraftwerke AG, wurde 1921 gegründet und
erhielt vom Land Baden-Württemberg den
Auftrag, den Neckar von Mannheim bis
Plochingen zur Großschifffahrtsstraße
auszubauen. Dieser Ausbau sollte durch
die Errichtung von Wasserkraftwerken an
der 200 km langen Strecke finanziert werden.
Der Neckar überwindet in diesem
Streckenabschnitt eine Höhendifferenz
von rund 160 m.
Die 1994 erteilte Baugenehmigung für das
zweitjüngste Laufwasserkraftwerk am
Standort Heidelberg Karlstor enthielt
diverse Auflagen: Es durften keine optischen
Veränderungen an dem unter Denkmalschutz
stehenden Wehr vorgenommen
werden, und das neue Kraftwerk sollte
das historische Stadtbild Heidelbergs
nicht beeinflussen. Weitere Bedingungen:
die ungehinderte Schifffahrt und der zu
erhaltende Hochwasserabfluss während
der Bauphase. „Diese Auflagen konnten
nur durch ein vollständig überflutetes, un-
Knut Germeier, Leiter Produktion Nord, informiert
sich über Meldugen aus den Kraftwerken.

sichtbar in der Flusssohle versenktes
Kraftwerk – ein Unterwasserkraftwerk –
erfüllt werden“, erklärt Knut Germeier,
Leiter Produktion Nord. Das Kraftwerkshaus
mit den zwei Maschinensätzen, zwei
Rohrturbinen und zwei Generatoren befindet
sich mittig vor dem rechten Wehr.
Die Stauhaltung erfolgt durch drei jeweils
40 m breite Walzenwehre.
Viele der Kraftwerke am Neckar wurden
zwischen dem Ersten und Zweiten Weltkrieg
oder in den Fünziger- und Sechziger
Jahren des vorigen Jahrhunderts gebaut.
Das Laufwasserkraftwerk Bad Cannstatt
in Stuttgart beispielsweise entstand zwischen
1927 und 1930. Pächter waren bis
zum Jahr 2000 die Technischen Werke der
Stadt Stuttgart AG. Seitdem betreibt die
Neckar AG die Anlage selbst. Die beiden
Maschinensätze sind mit Kaplanturbinen
ausgerüstet. Der produzierte Strom wird –
wie bei einem privaten Betreiber auch –
direkt ins Netz der EnBW eingespeist.
Ausbau der Staustufe
Esslingen am Neckar
Eingerahmt von der Wehranlage im Neckar
und dem historischen Brückenhaus über
dem Hammerkanal entsteht auf dem Hechtkopf
in Esslingen ein neues Laufwasserkraftwerk.
Mit dem Ausbau der letzten
Staustufe am Neckar will die EnBW das
Potenzial der Wasserkraft in Baden-
Das historische Brückenhaus in Esslingen am Neckar.
Württemberg weiter ausschöpfen und das
Land dabei unterstützen, den Anteil erneuerbarer
Energien kontinuierlich zu erhöhen.
Der Bau der Kraftwerksanlage startete im
März 2009 und wird annähernd zwei Jahre
dauern.
Die neue Anlage wird mit einer Leistung
von 1,25 MW und einer jährlichen Stromproduktion
von 7,1 GWh etwa 4.000 Menschen
mit Strom versorgen und jährlich
circa 6.570 t CO 2 einsparen.
Laufwasserkraftwerke | 27

Die Fernsteuerwarte Rockenau
Die moderne Fernsteuerwarte in Rockenau
hat die Aufgabe, den Pegelstand konstant
zu halten und gewährleistet so einen
reibungslosen Schiffsverkehr auf dem
Neckar. Darüber hinaus werden von dort
aus alle Laufwasserkraftwerke am Neckar
überwacht und gesteuert. Auch der Betrieb
von 12 Kleinwasserkraftwerken an den
Flüssen Kocher, Jagst und Enz, die die Neckar
AG im Auftrag der EnBW Kraftwerke AG
Die Fernsteuerwarte Rockenau gewährleistet einen reibungslosen Schiffsverkehr und steuert
die Kraftwerke am Neckar.
28 | Laufwasserkraftwerke
betreibt, werden von dort aus betreut.
An der Staustufe Rockenau befindet sich
zudem ein Kraftwerk mit zwei Maschinensätzen
und einem Wehr mit historischem
Walzenantrieb.
Ganz wichtig bei der Steuerung der Wasserkraftwerke
ist, dass die Schifffahrt nicht
behindert wird, denn sie hat das oberste
Recht am Neckar. Deshalb darf das festgelegte
Stauziel in keiner Staustufe unteroder
überschritten werden; die Toleranz
beträgt nur wenige Zentimeter. Das bedeutet
Feinarbeit, zumal der Neckar starke
Zuflussschwankungen von mehreren
10 m 3 /s innerhalb weniger Stunden kennt.
So wirkt sich zum Beispiel ein Gewitterregen
im Schwarzwald innerhalb von drei
Stunden spürbar auf den Pegelstand in
Plochingen aus. Der Abfluss im Neckar
wird mithilfe der vorgegebenen Turbinenleistung
geregelt. Wenn der Abfluss größer
ist als die Aufnahmefähigkeit der Turbinen,
kann die mittlere Wehrklappe zur Feinregulierung
eingesetzt werden. Bei ungewöhnlich
großen Abflüssen übernimmt
das Wasser- und Schifffahrtsamt die Stauregelung
mittels der Wehre. Nur dieses
Amt hat die Möglichkeit, bei Hochwasser
alle Wehre gleichzeitig zu ziehen und somit
den Wassermassen freien Durchfluss
zu ermöglichen.

Technische Daten
Unterwasserkraftwerk Laufwasserkraftwerk Laufwasserkraftwerk
Werk Heidelberg Karlstor Rockenau Bad Cannstatt
Mittlere Fallhöhe (m) 2,6 5,69 5,1
Turbinen 2 Rohrturbinen 2 Kaplanturbinen 2 Kaplanturbinen
Durchfluss gesamt (m3 /s) 140 100 55
Maximalleistung gesamt (MW)
Regelarbeitsvermögen gesamt
3,1 5 2,4
(Mio. kWh/a) 16,8 30,1 11
Die Wehranlage in Rockenau.
Laufwasserkraftwerke | 29

Energiedienst
Holding AG
Das grenzüberschreitende Zwillingskraftwerk Augst-Wyhlen.
30 | Laufwasserkraftwerke
Europas größtes Bauprojekt
in der Laufwasserkraft
Die Energiedienst-Gruppe
Die Energiedienst-Gruppe ist ein regionaler
Energiedienstleister in Südbaden und im
Kanton Wallis in der Schweiz. Die EnBW
hält 81,7 % der Anteile an der Energiedienst
Holding AG. Die Energiedienst-
Gruppe betreibt eigene Rheinkraftwerke
in Grenzach-Wyhlen, Rheinfelden und
Laufenburg und ist an weiteren Wasserkraftwerken
am Hochrhein und im Wallis
beteiligt. Sie versorgt in ihrem Netzgebiet
über eine halbe Million Menschen mit
elektrischer Energie. Dabei steht die
Nutzung der heimischen Wasserkraft
traditionell an erster Stelle.
Das Rheinkraftwerk Wyhlen
Das Rheinkraftwerk Wyhlen befindet sich
knapp 10 km flussaufwärts von Basel und
ist Teil des am schweizerischen und deutschen
Ufer gelegenen Zwillingskraftwerks
Augst-Wyhlen. Diese grenzüberschreitende
Nutzung des Rheinwassers gilt als richtungsweisendes
Beispiel für die länderübergreifende
Kooperation in einem zusammenwachsenden
Europa. Seit 1912
produzieren die Rheinkraftwerke Wyhlen
und Augst (Kraftwerk Augst AG) Strom aus
Wasserkraft. Ursprünglich schien das Risiko
zu groß, ein Maschinenhaus quer zur
Flussrichtung zu bauen. Man befürchtete,
dass sich Hochwasser vor dem Gebäude
aufstauen würde. Daher errichtete man
auf jeder Seite parallel zum Ufer ein
Maschinenhaus und verband diese Gebäude
durch ein 212 m langes Stauwehr quer
über den Rhein. Nach Ablauf der ersten
Konzession 1988 erteilten die deutschen
und schweizerischen Behörden eine weitere
Konzession mit der Auflage einer besseren
Ausnutzung der Wasserkraft.

Zwischen 1990 und 1994 wurde das Kraftwerk
Whylen bei laufendem Betrieb ausund
umgebaut. Die Betreiber ersetzten
fünf der zehn alten Francisturbinen durch
sechs moderne, leistungsfähigere Strafloturbinen.
Dadurch erhöhte sich die Ausbauwassermenge
von 420 m 3 /s auf 750 m 3 /s.
Die installierte Leistung von 38,5 MW reicht
zur Produktion von über 200 Mio. kWh
Strom im Jahr. Das entspricht der Versorgung
von mehr als 124.000 Menschen.
Am Rheinkraftwerk Wyhlen betreibt Energiedienst
den ersten Fischlift am Hochrhein.
Damit schafft der Energieversorger eine
einfache funktionale Fischaufstiegshilfe
und leistet einen wirkungsvollen Beitrag
zur Gewässerdurchgängigkeit. Außerdem
wurde der Beckenfischpass am Rheinkraftwerk
Wyhlen für 1 Mio. € umgebaut.
Technische Daten
Rheinkraftwerk Wyhlen
Generatoren der Francis-Maschinengruppe im alten
Teil des Maschinen saals.
Mittlere Fallhöhe (m) 4,2 – 6,7
Turbinen 5 Francisturbinen 6 Strafloturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 200 550
Maximalleistung gesamt (MW) 9 29,5
Regelarbeitsvermögen gesamt
(Mio. kWh/a) 255
Die Solaranlage auf dem Dach des Maschinenhauses.
Laufwasserkraftwerke | 31

Das Rheinkraftwerk Laufenburg
In Laufenburg, circa 40 km östlich von
Basel, entstand nach der Eiszeit eine enge
Schlucht. Etwa 1 km flussabwärts verbreitert
sich der Rhein auf fast 200 m –
ein idealer Standort für eine Wasserkraftanlage.
Der Bau des Rheinkraftwerks Laufenburg
zwischen 1909 und 1914 stellte eine
technische Meisterleistung dar: Zum ersten
Mal wurde ein Kraftwerk quer zum Fluss
gebaut. Um Platz für das neue Maschinen-
Technische Meisterleistung: das erste Maschinenhaus, das quer zum Fluss gebaut wurde. Laufenburg am Rhein.
32 | Laufwasserkraftwerke
haus zu schaffen, mussten 300.000 m 3
Fels gesprengt werden. Das bannte auch
die Hochwassergefahr am Standort im
engen Rheintal.
Zwischen 1929 und 1960 ersetzte Energiedienst
die zehn Francisturbinen durch
doppelt so starke Maschinen und Ende der
Achtzigerjahre diese dann durch moderne
Strafloturbinen. Die technische Entwicklung
verdeutlichen folgende Zahlen: Der
erste und der zweite Satz Francisturbinen
hatten eine Leistung von 48 MW beziehungsweise
76 MW. Heute beträgt die
Kraftwerksleistung 106 MW.

Das Stauwehr mit dem Maschinenhaus.
Technische Daten
Rheinkraftwerk Laufenburg
Mittlere Fallhöhe (m) 7,5 – 10,1
Turbinen 10 Strafloturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 1.370
Maximalleistung gesamt (MW) 106
Regelarbeitsvermögen gesamt (Mio. kWh/a) 700
Wartungsarbeiten am Räderwerk des Stauwehrs.
Laufwasserkraftwerke | 33

Die Baustelle für das neue Wasserkraftwerk in Rheinfelden.
34 | Laufwasserkraftwerke
Das neue Wasserkraftwerk
in Rheinfelden
Seit 2003 wird 15 km östlich von Basel
das neue Wasserkraftwerk Rheinfelden
mit einer Leistung von 100 MW gebaut.
380 Mio. € fließen in den Neubau – die
Baumaßnahme ist zurzeit die größte
Laufwasserkraft-Baustelle Europas. Im
Jahr 2010 wird das neue Kraftwerk das
alte aus dem Jahr 1898 ersetzen.
Das neue Kraftwerk nutzt das vorhandene
Energiepotenzial der Rheinfluten besser
und produziert gut dreimal so viel Strom
wie die alte Anlage. Nach Fertigstellung
wird die jährliche Stromproduktion von
heute 185 Mio. kWh auf rund 600 Mio. kWh
steigen – genügend Strom, um die Versorgung
von über 372.000 Menschen sicherzustellen.
Stauwehr und Maschinenhaus des neuen
Kraftwerks sind nicht mehr räumlich getrennt,
sondern liegen in einer Achse quer
zum Rhein. Anstelle der 20 Francis-,
Propeller- und Kaplanturbinen werden
vier große Rohrturbinen eingesetzt. Aus
strömungstechnischen Gründen befindet
sich das Maschinenhaus am Schweizer
Ufer. Das Projekt wird in Etappen realisiert:
In einem ersten Schritt entstand bis 2007
ein neues Stauwehr. Während einer Übergangszeit
wurde das bestehende Kraftwerk
mit der neuen Stauanlage betrieben. In der
zweiten Bauetappe entstand das neue
Maschinenhaus. 2010 werden die vier
Turbinen in Betrieb genommen. Parallel
zum Bau des Maschinenhauses erfolgt
die Rheineintiefung. Bis 2012 wird die
Flusssohle im Unterwasser auf einer Länge
von 1,8 km eingetieft sein, um den Wasserspiegel
dort zu senken. Das turbinierte
Wasser fließt so optimal ab und steigert
die Fallhöhe.

Das komplette Projekt inklusive Umgehungsgewässer
wird 2012 fertiggestellt.
Mit dem Neubau des Wasserkraftwerks
setzen die EnBW und ihre Tochter Energiedienst
auch neue Maßstäbe hinsichtlich
der Umweltverträglichkeit. Geplante Ausgleichsmaßnahmen
in Höhe von fast 12 Mio. €
verbessern die ökologische Situation des
Hochrheins in diesem Teilabschnitt. Dazu
tragen vor allem folgende Maßnahmen bei:
die Renaturierung von Uferabschnitten,
der Bau von zwei Fischaufstiegen auf der
deutschen und der Schweizer Rheinseite
sowie die Umgestaltung des heutigen
Kraftwerkkanals zu einem naturnahen
Fischaufstiegs- und Laichgewässer. Von
diesem strukturreichen Lebensraum mit
Stromschnellen, tiefen Rinnen und Kiesinseln
profitieren diverse Fischarten ebenso
wie bodengebundene Lebewesen.
Technische Daten
Rheinkraftweerk Rheinfelden
Vier große Rohrturbinen ermöglichen einen Durchfluss von 1.500 m 3 /s.
bestehend geplant
Mittlere Fallhöhe (m) circa 4,2 – 6,0 circa 6,0 – 9,1
Turbinen 8 Kaplanturbinen, 4 doppelt regulierte
6 Propellerturbinen, Rohrturbinen
6 Francisturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 600 1.500
Maximalleistung gesamt (MW) 25,7 über 100
Regelarbeitsvermögen gesamt
(Mio. kWh/a) 185 600
Laufwasserkraftwerke | 35

36 | Speicherkraftwerke
Speicherkraftwerke

Speicherkraftwerke | 37

EnAlpin
Der Große Aletschgletscher.
38 | Speicherkraftwerke
Besonderheiten im Alpenraum
Die EnAlpin AG
Die EnAlpin AG mit Sitz in Visp im Wallis,
Schweiz, ist eine 100-prozentige Tochter
der Energiedienst Holding AG. Sie ist an
einem wesentlichen Teil der Stromnetze
im Wallis sowie an einigen Übertragungsleitungen
auf der 380/220 kV-Ebene in der
Schweiz beteiligt. Außerdem besitzt die
EnAlpin AG eigene Kraftwerke und Kraftwerksbeteiligungen
im Wallis und am
Hochrhein.
Mit seinen klassischen Speicher- und Hochdruckwasserkraftwerken
verfügt das Unternehmen
über eine installierte Leistung
von rund 250 MW und produziert im
Mittel rund 10 Mio. kWh Strom pro Jahr.
Das sind circa 3 % der in der Schweiz aus
Wasserkraft erzeugten Energie. Diese Menge
entspricht in etwa dem jährlichen Verbrauch
von 620.000 Menschen.
„Geschiebe und Schwemmstoffe wie Sand,
Geröll und andere Sedimente im hochalpinen
Gebirgswasser stellen uns vor
besondere Herausforderungen“, beschreibt
René Dirren, Delegierter des Verwaltungsrats
und Direktor der EnAlpin AG, die
speziellen Gegebenheiten der Wasserkraftwerke
im Wallis. „Das Aletschwehr an der
Massa zum Beispiel ist eines der am
stärksten exponierten Wehre der Schweiz,
was Abrasion betrifft.“ Jedes Jahr transportiert
die Massa über 500.000 m 3 Geschiebe
und Schwemmstoffe vom Aletschgletscher.
Um Sohleerosion zu verhindern, ist unterhalb
des Wehrs das Flussbett einige Meter
betoniert worden. Die Schussrinne zum
Tosbecken ist mit speziellen Basaltplatten
ausgekleidet, die etwa alle sieben Jahre erneuert
werden müssen. Ablenkseile am
Einlauf der Fassung dienen zum Schutz
vor Gletschereisbrocken. Die Anlage ist
rund um die Uhr kameraüberwacht,
sodass bei Gletscherabbrüchen schnell
eingegriffen werden kann.

Aletschwehr an der Massa
Die EnAlpin AG ist zu 100 % an der 1948
gegründeten Aletsch AG beteiligt und hat
die Geschäfts- und Betriebsführung. Mit
ihren Laufkraftwerken Mörel und Ackersand
2 stellt die EnAlpin AG 105 MW Leistung
zur Stromproduktion zur Verfügung.
Das Kraftwerk Mörel wird mit dem Wasser
der Massa gespeist. Den Zufluss regelt das
Aletschwehr. Dieses Wehr an der Massa
liegt im Herzen der Aletschregion mit
dem sich nördlich anschließenden Jungfraumassiv.
In diesem Gebiet bilden zahlreiche
Gletscher einen riesigen natürlichen
Wasserspeicher mit einem mittleren Abfluss
an der Zunge des Aletschgletschers
von wenigen 100 l pro Sekunde im Winter
und bis zu 100 m3 /s im Sommer. Im Jahrhundertsommer
2003 wurden sogar bis
zu 125 m3 /s gemessen. Die Abflussmessstation der Schweizer
Landes hydrologie an der Massa.
Die Entsandungsanlage in der
Kaverne am Aletschwehr.
Speicherkraftwerke | 39

Das Aletschwehr an der Massa.
40 | Speicherkraftwerke
Der Fassungseinlauf mit Ablenkseilen zur
Absperrung für Eisbrocken.
Wehr
Ein Wehr ist eine Sperre im natürlichen
Flussbett, das den Wasserlauf auf seiner
Breite absperrt. Wehr und Stauwerk
stauen das Wasser bis an die genehmigte
Obergrenze, das sogenannte Stauziel, an.
Das Wasser, das sich oberhalb des Wehrs
und der Maschinen befindet, heißt Oberwasser,
das Wasser unterhalb des Maschinenhauses
Unterwasser. Wehre bestehen
in der Regel aus mehreren gleichartigen
Wehrfeldern. Die Anlagen dienen
nicht nur zur Regulierung des Stauziels,
sondern auch zur Abfuhr von Hochwasser
und Überwasser bei Maschinenstillstand.
Dazu werden die beweglichen Wehrverschlüsse,
die Schützen, gehoben oder gesenkt.
In diesem Fall spricht man von einem
Schützenwehr. Bei größeren Stauhöhen
werden Doppelhakenschützen eingesetzt.
Zwei von einander unabhängige Stahltafeln
können senkrecht gehoben oder
gesenkt werden. Um geringes Hochwasser
abzuführen, wird die obere Tafel abgesenkt.
Bei starkem Hochwasser werden
beide Wehrverschlüsse hochgezogen.
Bei geringen Stauhöhen werden Drehsegmentverschlüsse
verwendet. Es
handelt sich dabei um zylinderförmige
Stahltafeln, die sich entlang einer Kreisbahn
bewegen. Es gibt auch Walzen- und
Schlauchwehre. Bei großen Stauhöhen
werden Drucksegmente eingesetzt, die
sehr stabil sind und stufenweise angehoben
werden können, um erhöhte Abflüsse abzuführen.
Um zu verhindern, dass das
über das Wehr strömende Wasser den
Flussuntergrund zu stark belastet und
Sohleerosion verursacht, wird hinter dem
Wehr ein Tosbecken betoniert. Eine oft
viele Meter dicke Betonschicht verhindert
Schäden an der Flusssohle.

Der Griesstausee
Der Griesstausee liegt im Wallis und
gehört der Kraftwerk Aegina AG. Die Geschäftsführung
obliegt der EnAlpin AG,
die zu 15 % an der Kraftwerk Aegina AG
beteiligt ist. Das Speicherkraftwerk wird
mit einer Francisturbine betrieben, die
über eine 806 m lange Druckleitung mit
Wasser vom Griesstausee versorgt wird.
In der Zentrale Altstafel (1.973,5 m +NN)
befindet sich die vertikal angeordnete
Maschinengruppe. Das Wasser, das hier
die Turbinen antreibt, wird zur weiteren
Verwendung über einen Freispiegelstollen
durch das Gebirgsmassiv an Kraftwerke im
Tessin geleitet. Es fließt nach mehreren
Turbinierungsstufen in den Lago Maggiore.
Der Griesstausee mit seinen 18 Mio. m 3
Fassungsvermögen liegt am Fuß des Griesgletschers
auf einer Höhe von 2.340 m +NN
(Stauziel: 2.386,5 m +NN). Die Talsperre
besteht aus einer Mitte der Sechzigerjahre
errichteten, leicht gekrümmten Schwergewichtsmauer
aus Beton mit einem Überlauf.
Die Fundamente der Mauer sind über
Betoninjektionen mit dem Fels verbunden.
Im Innern der Mauer gibt es zwei Horizontalgänge.
Sie werden als Galerien bezeichnet.
Hier befinden sich ein Drainagesystem sowie
Sickerwasser- und Druckmessstellen.
› Tiefe der Mauer an der Sohle: 44 m
› Tiefe der Mauer an der Krone: 4,50 m
› Höhe der Mauer: 60 m
› Länge der Mauerkrone
(leicht gekrümmt): 400 m
Der Griesstausee mit Staumauer.
Technische Daten
Alstafel
Mittlere Fallhöhe (m) 400
Turbinen 1 vertikale Francisturbine
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 2,8
Maximalleistung gesamt (MW) 9,7
Regelarbeitsvermögen gesamt (Mio. kWh/a) 20
Speicherkraftwerke | 41

Kühlwasserentnahme für den Basistunnel der Alpentraversale Lötschberg am Stausee Ferden.
42 | Speicherkraftwerke
Das Kraftwerk Lötschen
Die Kraftwerk Lötschen AG mit Sitz in Steg
wurde 1971 gegründet. Die EnAlpin AG hält
65 % der Anteile und ist für die Geschäftsund
Betriebsführung verantwortlich. Eine
Bogenstaumauer mit einer Höhe von 67 m
und einer Kronenlänge von 112,5 m staut die
Lonza unterhalb von Ferden auf 1.311 m +NN.
Dadurch entsteht ein künstlicher See von
etwa 1.300 m Länge und mit 1,7 Mio. m 3
Fassungsvermögen. 22 m 3 /s Wasser werden
durch den knapp 7 km langen Druckstollen
und einen 1 km langen Druckschacht rund
650 Höhenmeter nach unten in die Kraftwerkszentrale
in Steg geleitet, wo zwei
Maschinengruppen mit fünfdüsigen Peltonturbinen
angeordnet sind. Über die
vertikalachsigen Generatoren und Dreiphasentransformatoren
wird die erzeugte
elektrische Energie bei einer mittleren
Spannung von 65 kV ins Netz gespeist.

Investitionen in erneuerbare Energie
Die EnAlpin AG wirkt aktiv am Ausbau der
erneuerbaren Energien mit. Das Unternehmen
beteiligt sich mit Gemeinden an
Kraftwerksgesellschaften, die kleine und
mittlere Wasserkraftwerke, auch in Kombination
mit der Trinkwasserversorgung,
planen, bauen und betreiben. Da sie in
bestehende Trinkwassernetze integriert
werden, sind Trinkwasserkraftwerke besonders
umweltfreundlich.
Der Stausee Lötschen in Ferden.
Technische Daten
Kraftwerk Lötschen
Mittlere Fallhöhe (m) 650
Turbinen 2 fünfdüsige Peltonturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 20
Maximalleistung gesamt (MW) 110
Regelarbeitsvermögen gesamt (Mio. kWh/a) 312
Speicherkraftwerke | 43

Druckrohrleitung und Maschinenhaus in Forbach.
44 | Speicherkraftwerke
Rudolf-Fettweis-Werk
Forbach
Historische Pioniertat
Das Rudolf-Fettweis-Werk
Das Rudolf-Fettweis-Werk in Forbach im
Schwarzwald besteht aus vier Einzelkraftwerken.
Die beiden Anlagen Murgwerk
und Niederdruckwerk wurden zwischen
1914 und 1918 errichtet und werden seitdem
als Lauf- und Speicherkraftwerk betrieben.
Kurze Zeit später wurde die Badische
Landeselektrizitätsversorgung AG, eines
der Vorgängerunternehmen der EnBW,
mit dem Ziel gegründet, die Menschen
weit über Forbach hinaus mit Strom zu
versorgen. Der Bau des Schwarzenbach-
werks mit seinem Kleinwasserkraftwerk
folgte in den Jahren 1923 bis 1926. Über
eine ebenfalls in dieser Zeit errichtete 110-kV-
Leitung konnte der Strom bis in die Industrieregion
rund um Mannheim transportiert
werden. „Die Wasserkraftanlagen ersetzten
die dortigen Kohlekraftwerke, die nur über
knappe Kohlevorräte verfügten und auf
Alternativen angewiesen waren“, erklärt
Gerhard Urban, Leiter Produktion Süd der
EnBW Kraftwerke AG.
Das Murg- und Niederdruckwerk
Die Murg wird bei Kirschbaumwasen durch
ein Schützenwehr gestaut. Von dort fließt
das Triebwasser durch einen etwa 6 km
langen Stollen bis nach Forbach. Über zwei
Druckrohrleitungen wird es 150 m tief ins
Maschinenhaus geleitet und dort mit fünf
Gerhard Urban, Leiter Produktion Süd,
im Maschinenhaus.

Francisturbinen zur Stromerzeugung genutzt.
In einem Ausgleichsbecken wird das
unregelmäßig anfallende Betriebswasser
aus Murg- und Schwarzenbachwerk erneut
gestaut und über das Niederdruckwerk in
die Murg zurückgeführt.
Das Schwarzenbachwerk
Das Schwarzenbachwerk verfügt zum
einen über einen natürlichen Zufluss, zum
anderen wird Wasser aus dem Murgwerk
in die Schwarzenbachtalsperre gepumpt.
Mit diesem Pumpspeicherkraftwerk kann
– seinerzeit erstmalig in Europa – Energie
gespeichert werden, um sie zu Spitzenlastzeiten
wieder abzurufen. Hierzu gelangt
das Wasser aus der Talsperre über einen
Druckstollen und eine Druckrohrleitung
Technische Daten
Rudolf-Fettweis-Werk
in das 357 m tiefer gelegene Maschinenhaus
in Forbach. Zwei Peltonturbinen mit
jeweils einem Generator erzeugen den notwendigen
Spitzenstrom. In Zeiten, in denen
weniger Strom im Netz gebraucht wird,
fördert eine Speicherpumpe das Wasser
aus der Murg in die Schwarzenbachtalsperre.
Über die Turbinen gelangt es von
dort aus wieder in die Murg.
Anfang der Neunzigerjahre wurden die alten
Speicherpumpen durch eine moderne,
drehzahlgeregelte Pumpe ersetzt. Die Drehzahlregelung
erfolgt mittels eines Frequenzumrichters.
Sie reagiert damit stufenlos
auf geänderte Bedarfsbedingungen.
Die Maschinensätze in der Maschinenhalle
des Murgwerks.
Werk Murgwerk Schwarzenbachwerk Niederdruckwerk Raumünzachwerk
Mittlere Fallhöhe (m) 145 357 3,5 – 10 68
Turbinen 5 Francisturbinen 2 Peltonturbinen 2 Kaplanturbinen 1 Francisturbine
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 22 16 28 1,0
Maximalleistung gesamt (MW) 22 46 2,4 0,55
Regelarbeitsvermögen
gesamt (Mio. kWh/a) 80 60 70 2
Pumpen drehzahlgeregelte
Speicherpumpe
Durchfluss (m 3 /s) 8,5
Maximalleistung (MW) 20
Speicherkraftwerke | 45

Revisionsarbeiten am Laufrad einer Maschine im Murgwerk.
46 | Speicherkraftwerke
Die Schwarzenbachtalsperre
Der Schwarzenbachstausee ist über 2 km
lang und fasst mehr als 14 Mio. m³ Wasser.
Gespeist wird er vom Schwarzenbach und
vom Seebach sowie vom Beileitungssystem
der Gemeinden Hundsbach und Biberach.
Den gewaltigen Wassermassen hält eine
imposante, 60 m hohe Staumauer allein
durch ihr Eigengewicht stand. Die mit
Granitsteinen verblendete Schwergewichtsmauer
ist an der Sohle 48 m breit.
Ein Kontrollgang im Innern ermöglicht
es dem Wehrwärter, den Zustand des Bauwerks
regelmäßig zu kontrollieren und zu
überwachen. Schwimm- und Pendellote
zeichnen kontinuierlich die Mauerbewegungen
auf.
Der markante Turm in der Mitte der
Mauer ist ein Entnahmeturm, über den
das Wasser den Turbinen in Forbach
zugeführt wird. Bei Hochwasser sorgen
24 Öffnungen an der Luftseite der Mauer
dafür, dass die Talsperre nicht überläuft.
Die Hochwasserentlastungsöffnungen
sind zur Abfuhr von 160 m³/s Wasser
ausgelegt.
Das Rudolf-Fettweis-Werk produziert mithilfe
der natürlichen Zuflüsse im Jahr etwa
105 Mio. kWh Strom. Mit dieser Strommenge
können rund 57.500 Menschen mit
CO 2 -freiem Strom versorgt werden.
Über 6.000 Besucher pro Jahr informieren
sich im Wasserkraftwerk über die EnBW
und ihre Stromerzeugungsanlagen.

Talsperre
Eine Talsperre staut ein fließendes Gewässer
an. Im Gegensatz zu einer Staustufe,
die den Fluss nur auf dessen Breite
abschließt, ragt eine Talsperre über den
Querschnitt des Wasserlaufs über die
ganze Talbreite hinaus. Erst ab einer
Mindesthöhe der Staumauer von der
Krone bis zur luftseitigen Geländesohle
und einem Mindestinhalt des dahinter gelagerten
Stausees spricht man von einer
Talsperre. Das Absperrbauwerk kann ein
Staudamm oder eine Bogen-/Gewölbestaumauer
sein oder, wie im Fall der
Schwarzenbachtalsperre, eine (Schwer-)
Gewichtsmauer. Hierbei handelt es sich
um eine aus Mauerwerk und Beton konstruierte
Talsperre mit abgedichteter
Oberfläche und befestigter Mauerkrone.
Die Mauer steht durch ihr Eigengewicht,
ist aber auf abstützende Talflanken angewiesen.
Der Querschnitt einer Gewichtsmauer
ist in etwa dreieckig mit einer fast
senkrechten Wasserseite. Das Verhältnis
von der Sohlenbreite zur Höhe ist in der
Regel etwa 2:3. Dieser Bauwerkstyp eignet
sich für breite, eher flache Täler mit
schwach geneigten Talflanken und einem
standfesten Grund aus Fels. Größere Gewichtsmauern
haben im Innern mehrere
Kontrollgänge, in denen sich Drainagen
und Messinstrumente zur Überwachung
befinden.
Schwarzenbachtalsperre und -stausee.
Speicherkraftwerke | 47

Blick auf das Ober- und Unterbecken.
48 | Speicherkraftwerke
Glems
Veredelte Energie
Das Pumpspeicherkraftwerk Glems
Wie ein riesiges, futuristisches Schwimmbad
wirkt das Oberbecken des Pumpspeicherkraftwerks
Glems. Es liegt am Albtrauf,
einer fast 300 m hohen Mittelgebirgskante
am Rand der Schwäbischen Alb,
wenige Kilometer östlich von Reutlingen.
Das 1964 in Betrieb genommene Pumpspeicherkraftwerk
der ehemaligen Neckarwerke
Stuttgart AG – sie ist heute Teil des
EnBW-Konzern – kann seine eingesetzte
Energie veredeln, indem es aus Grundlast
Spitzenlast herstellt.
Hier produzieren zwei Maschinensätze,
bestehend aus je einer Francisturbine, einer
Pumpe und einer elektrischen Maschine,
Energie. Die Maschinen arbeiten im
Turbinenbetrieb als Generator und im
Pumpbetrieb als Motor. Über verstellbare
Schaufeln des Leitrads wird die Leistung
der Turbine nach Bedarf reguliert.
Die Turbinen benötigen mit ihren 45 MW
Maximalleistung kaum mehr als sechs
Stunden zum Abarbeiten einer Oberbeckenfüllung
(810.000 m 3 ) und produzieren dabei
560.000 kWh Strom. Innerhalb von elf
Stunden kann mit einer Maximalleistung
von 36 MW je Pumpe das Wasser vom Unterbecken
über die Rohrleitung wieder in
das Oberbecken befördert werden.

Die Besonderheit des Pumpspeicherkraftwerks
in Glems ist, dass es nicht nur im Turbinenbetrieb,
sondern auch im Pumpbetrieb
Regelleistung zur Verfügung stellen
kann. Möglich ist dies durch ein Verfahren,
das als hydraulischer Kurzschlussbetrieb
bezeichnet wird. 2001 wurde das Kraftwerk
dazu umgerüstet.
Im hydraulischen Kurzschlussbetrieb fördert
die Pumpe die gesamte Wassermenge,
von der jedoch nur ein Teil ins Oberbecken
gelangt; der Rest wird direkt wieder auf die
Turbine umgelenkt. Die Anwendung dieses
Prinzips und die dadurch bewirkte Teilauslastung
der Francisturbinen ergibt einerseits
einen durchschnittlich 25 bis 50 %
geringeren Wirkungsgrad als bei Volllast,
andererseits wird aber eine deutlich hochwertigere
Energie erzeugt, die die Wirkungs-
Technische Daten
Pumpspeicherwerk Glems
Das Unterbecken des Pumpspeicherkraftwerks Glems.
Mittlere Fallhöhe (m) 283
Turbinen 2 Francisturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 36
Maximalleistung gesamt (MW) 90
Pumpen 2 zweistufige, zweiflutige Speicherpumpen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 20
Maximalleistung gesamt (MW) 68
Speicherkraftwerke | 49

Inspektions arbeiten am Generator.
50 | Speicherkraftwerke
gradverluste mehr als kompensiert und
sich auch betriebswirtschaftlich lohnt.
Seit dem Umbau des Kraftwerks hat sich
der Einsatz von 1.500 auf 6.000 Stunden
pro Jahr vervierfacht.
Ein Wasserkraftwerk, das Regelenergie zur
Verfügung stellt, muss eine Verfügbarkeit
von 95 % gewährleisten. 2008 erreichte
das Kraftwerk in Glems eine Zeitverfügbarkeit
von weit über 98 %.
Das Unterbecken der Tiefenbachtalsperre
liegt mit seinen natürlichen Zuflüssen im
Braunen Jura, einer lehmartigen, wasserundurchlässigen
geologischen Formation.
Es hat ein Fassungsvermögen von 1,2 Mio. m³
und eine Dammhöhe von rund 26 m.
Die Absperrung ist ein aufgeschütteter
Erddamm. Das Oberbecken liegt im Weißen
Jura, in dem klüftiges Material vorherrscht.
Sowohl die Sohle als auch die Böschung
dieses Beckens mussten deshalb mit einer
doppelten Asphaltbetonschicht abgedichtet
werden. Das Oberbecken hat ein Fassungsvermögen
von 900.000 m³ und eine
maximale Kronenhöhe von rund 19,5 m.

Die Staumauer des Pumpspeicherkraftwerks Glems.
Staudamm
Ein Staudamm wie beim Pumpspeicherkraftwerk
Glems ist eine aus Gestein
und Erde aufgeschüttete Talsperre, die
auf der Oberwasserseite durch eine
Lehm-, Ton-, Asphalt oder Betonschicht
oder durch Kunststoffbahnen
abgedichtet wird. Nur der Überlauf wird
in der Regel fest ausgebildet. Die Stabilität
entsteht durch das Eigengewicht
des Damms und den flachen Böschungswinkel.
Speicherkraftwerke | 51

Das Staubecken Latschau.
52 | Speicherkraftwerke
Vorarlberger
Illwerke AG
Starke Partnerschaft
Die Vorarlberger Illwerke AG
„Das Besondere unserer Kraftwerke ist ihre
geografische Lage im Alpenbereich, im
Montafon, wo wir sehr hohe Gefällstufen
vorfinden – 800 m auf 5 km Luftlinie. Außerdem
haben wir aufgrund reichhaltiger
Niederschläge einen hohen natürlichen
Zufluss“, so Dr. Ludwig Summer, Vorstandsvorsitzender
der Vorarlberger Illwerke AG,
„Das sind beste Voraussetzungen, um mit
unseren Pumpspeicher- und Speicherkraftwerken
Spitzen- und Regelenergie zu
erzeugen.“
Die Vorarlberger Illwerke AG mit Sitz in
Bregenz, Österreich, ist ein Stromlieferant
und Vertragspartner der EnBW, der die
Einsatzleitung der gesamten Kraftwerksgruppe
obliegt. Mit ihren zehn Wasserkraftwerken,
vier Stauseen und mehreren
Tagesbecken im Montafon und im Walgau
stellen die Illwerke ihren Partnern heute
rund 1.770 MW Abgabeleistung im Turbinenbetrieb
und rund 980 MW Aufnahmeleistung
im Pumpbetrieb zur Verfügung.
Die Illwerke richten den Betrieb ihrer
Kraftwerke nach den Bedürfnissen des
bundesdeutschen Netzes. Die Werksgruppe
Obere Ill-Lünersee mit den Kraftwerken
im Montafon liefert Regelenergie und
Energie im Bereich der Spitzenlast; das
Walgauwerk in Nenzing stellt vorwiegend
Energie im Bereich der Mittellast zur Verfügung.
Die EnBW hat die Einsatzleitung
für die Illwerke-Kraftwerke und fordert je
nach Bedarf die notwendige Spitzen- und
Regelenergie für sich und die anderen
Stromabnehmer der Illwerke – das Land

Tirol und das Land Vorarlberg/VKW Vorarlberger
Kraftwerke AG – bei den Illwerken
an. Die EnBW stellt die erforderlichen
Pumpenergielieferungen zur Verfügung.
Die Einsatzzentrale der Illwerke in Rodund
koordiniert die Kraftwerksgruppe gemäß
den Anforderungen der EnBW; sie sorgt
für einen energetisch und wasserwirtschaftlich
optimalen Betrieb der Anlagen
und stellt den Transport der Energie auf
den Hoch- und Höchstspannungsleitungen
(Kraftwerksdirektleitungen) zu und von
den Partnern sicher.
Die Bogenstaumauer Kops und der Kopssee.
Speicherkraftwerke | 53

Der Lünersee.
54 | Speicherkraftwerke
Das Lünerseewerk
Das Lünerseewerk eignet sich aufgrund des
großen Speichervolumens und des relativ
geringen natürlichen Zuflusses des Lünersees
gut für eine freizügige Jahresspeicherung
und für den Wälzbetrieb. Zum Zeitpunkt
seiner Inbetriebnahme 1958 war es
das leistungsstärkste Pumpspeicherkraftwerk
der Welt. Die Speicherpumpen erreichten
eine Förderhöhe von maximal
1.005 m. Damit waren sie die leistungsstärksten
ihrer Art. Eine technische Besonderheit
und ein neues Element im
Kraftwerksbau stellte der hydraulische
Anfahrwandler zwischen Turbine und
Pumpe dar. Die extrem hohe Umfangsgeschwindigkeit
des Rotors vom Motorgenerator
bei Überdrehzahl des Maschinensatzes
erforderte Sonderkonstruktionen zur
Aufnahme der großen Fliehkräfte. Die Verteilrohrleitung
wies hinsichtlich Innendruck
und Durchmesser die bis dahin bekannten
höchsten Kennwerte auf. Die
Energie wird über die 220-kV-Doppelleitung
Latschau-Bürs abtransportiert.

Innenansicht des Maschinenhauses.
Technische Daten
Lünerseewerk
Mittlere Fallhöhe (m) 1.005
Turbinen 5 vierdüsige Peltonturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 27,6
Maximalleistung gesamt (MW) 232
Regelarbeitsvermögen gesamt (Mio. kWh/a) 371
Pumpen 5 fünfstufige einflutige Speicherpumpen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 21,2
Maximalleistung gesamt (MW) 224
Arbeiten am Turbinenlager.
Speicherkraftwerke | 55

Düsenkrümmer in der Maschinenhalle.
56 | Speicherkraftwerke
Das Kopswerk I
Dem Kopswerk I steht das Wasser aus dem
Kopssee, einem Jahresspeicher, zur Verfügung.
Das Werk nutzt die Gefällstufe vom
Kopssee nach Partenen mit einem Höhenunterschied
von rund 800 m. Aus dem
Kopssee wird das Wasser in einem Druckstollen
zum Wasserschloss und in einem
Druckschacht weiter zum Kavernenkrafthaus
geführt.
Das Krafthaus steht lawinen- und murensicher
in einer Kaverne, die dazugehörige
220-kV-Schaltanlage auf einer Stahlbetonplatte
im Ausgleichsbecken Partenen. Die
Maschinen sind in der Maschinenkaverne,
die Transformatoren in einer separaten
Transformatorenkaverne untergebracht.
Die Zwillingspeltonturbinen und die Generatoren
waren bei ihrer Inbetriebnahme
1969/1970 die leistungsstärksten Wasserkraftmaschinen
Österreichs. Das im Kopswerk
I genutzte Wasser fließt über einen
Unterwasserkanal in das Ausgleichsbecken
Partenen und kann im Rifabecken zwischengespeichert
werden.
Das Kopswerk II
Nach vierjähriger Bauzeit ging Ende 2008
ein weiteres Kraftwerk ans Netz: das Kopswerk
II. Das zehnte und größte Kraftwerk
der Illwerke zählt mit einer Engpassleistung
von 525 MW im Turbinenbetrieb und 450 MW
im Pumpbetrieb zu den modernsten Pumpspeicherkraftwerken
der Welt. Es liegt
komplett im Berginnern und nutzt das
Wasser des Kopssees auf 1.800 m. Als Pumpund
Unterwasserbecken dient das Becken
Rifa im Tal (1.000 m).

Neben der Erzeugung von Spitzenenergie
ist die Bereitstellung von Regelenergie ein
wesentliches Merkmal des Kopswerks II.
Mit einer regelfähigen Pumpe wird den
Leistungsschwankungen im Netz entgegengewirkt.
Um diese Anforderung der Regelfähigkeit
im Pumpbetrieb ohne nennenswerte
Wirkungsgradverluste zu erfüllen,
wird im Kopswerk II der "hydraulische
Kurzschluss" genutzt. Dabei wird die
Differenz zwischen der gleichbleibenden
Leistungsaufnahme der Pumpe und der
vom Netz zur Verfügung stehenden
Pumpleistung durch den gleichzeitigen
Betrieb der Turbinen kompensiert. Aus
der guten Regelfähigkeit der Turbine im
gesamten Leistungsband ergibt sich dann
automatisch eine gute Regelfähigkeit im
Pumpbetrieb.
Technische Daten
Kopswerk I
Mittlere Fallhöhe (m) 780
Turbinen 3 Zwillingspeltonturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 36
Maximalleistung gesamt (MW) 254
Regelarbeitsvermögen gesamt (Mio. kWh/a) 392
Kopswerk II
Mittlere Fallhöhe (m) 780
Turbinen 3 Peltonturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 25,3
Maximalleistung gesamt (MW) 525
Regelarbeitsvermögen gesamt (Mio. kWh/a) 614
Pumpe mit Wandler von einem der
drei Maschinensätze im Kopswerk II.
Speicherkraftwerke | 57

Der Vermuntsee.
58 | Speicherkraftwerke
Das Vermuntwerk
Das Vermuntwerk ist die erste Anlage der
Werksgruppe der Illwerke. Das Krafthaus
des Vermuntwerks in Partenen stellt mit
seiner schlichten Bauweise ein Beispiel
österreichischer Industriearchitektur der
Zwanzigerjahre dar. 1930 ging es mit vier
Maschinensätzen, die noch mit eindüsigen
Peltonturbinen ausgestattet waren, in Betrieb;
ein fünfter Maschinensatz kam 1939
dazu.
Die vier eindüsigen Turbinen mit einer
Leistung von je 22 MW wurden 1952 und
1953 durch zweidüsige Turbinen mit einer
Leistung von je 30 MW ersetzt. Eine der
damaligen eindüsigen Turbinenanlagen
steht heute als Schaustück vor dem
Vermuntwerk.
Mit einer Leistung von 80 MW zum Zeitpunkt
seiner Inbetriebnahme war das Vermuntwerk
damals das größte Wasserkraftwerk
Österreichs. Bereits 1931 übernahm
die Anlage die Aufgaben der Frequenzhaltung
(siehe Seite 70–71) im Verbund
mit thermischen Kraftwerken des Ruhrgebiets.
Zusätzlich zur Wochenspeicherfähigkeit
des Vermuntsees steht dem
Vermuntwerk die Jahresspeicherung des
Silvrettasees zur Verfügung.

Der Silvrettasee.
Technische Daten
Vermuntwerk
Mittlere Fallhöhe (m) 714
Turbinen 5 zweidüsige Peltonturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 26
Maximalleistung gesamt (MW) 156
Regelarbeitsvermögen gesamt (Mio. kWh/a) 260
In der Maschinenhalle.
Speicherkraftwerke | 59

60 | Speicherkraftwerke
Die Stauseen
Der Kopssee (1.809 m +NN) mit einem
Nutzinhalt von 42,9 Mio. m 3 – das entspricht
einem Energieinhalt von 127,45 Mio. kWh –
bietet die Möglichkeit der bedarfsgerechten
Speicherung seiner Zuflüsse, insbesondere
der Jahresspeicherung. Mit dem Kopswerk II,
das über Speicherpumpen verfügt, kommt
dem Kopssee auch die Bedeutung einer
Pumpspeicheranlage zu.
Die 1967 fertiggestellte Talsperre des
Kopssees stellt eine besondere technische
Leistung dar: Sie sitzt auf einem Felsriegel,
der dem Becken vorgelagert ist. An der Talsperre
hat man im tief eingeschnittenen
Haupttal eine weit gespannte, doppelt gekrümmte
Bogenmauer errichtet. Der Felsrücken
an der Südflanke wurde durch ein
künstliches Widerlager erhöht. Im Bereich
der seichteren Mulde begrenzt eine Gewichtsmauer
das Staubecken. Sie schließt
in einem rechten Winkel an das künstliche
Widerlager an. Bei ihrer Inbetriebnahme
war die Staumauer Kops die größte Betonsperre
Österreichs. Als richtungsweisend
galt ihre Ausstattung mit Mess- und Beobachtungseinrichtungen
zur ständigen
Überwachung des Verformungsverhaltens
von Staumauer und Felsuntergrund.
Der Lünersee (1.970 m +NN) dient als Jahresspeicher
mit großem Energiegehalt und
ermöglicht einen flexiblen Einsatz der
Pumpspeicherung. Eine Gewichtsmauer
vergrößert den natürlichen Speicherraum
auf 78,3 Mio. m 3 . Der erste Vollstau des
Lünersees erfolgte 1959.
Der Silvrettasee (2.030 m +NN) wird ebenfalls
als Jahresspeicher genutzt. Eine Betongewichtsmauer
staut die 38,6 Mio. m 3
Wasser an. Bis zu 134,69 Mio. kWh können
somit im Jahr, vorzugsweise in den trockenen
Wintermonaten, erzeugt werden.
Der Vermuntsee (1.743 m +NN) mit einem
Fassungsvermögen von 5,3 Mio. m 3 und
einem Energiegehalt von 15,13 Mio. kWh
dient als Wochenspeicher. Das Obervermuntwerk
übergibt dem Vermuntsee
das Wasser aus dem Jahresspeicher Silvretta.
Der erste Vollstau des mit einer Gewichtsmauer
schließenden Vermuntsees erfolgte
im Jahr 1931.

Bogenstaumauer/Gewölbestaumauer
Sperrenbauwerke wie die Kopsstaumauer
bestehen grundsätzlich aus Beton. Im
Vergleich zu ihrer Höhe sind diese Mauern
sehr schlank. Ihre Form ähnelt im Grundriss
und häufig auch im Querschnitt der
eines Bogens. Diese Mauern stützen sich
auf beiden Seiten in den Talflanken ab.
So wird die horizontale Wasserlast in den
Untergrund abgeleitet. Da die Aufstandsfläche
relativ klein ist, nimmt auch der
Untergrund eine hohe Belastung auf. Er
muss deshalb tragfähig sein. Bogenstaumauern
eignen sich für schmale Täler mit
großer Absperrhöhe. Wir finden Bogenstaumauern
in den alpinen Regionen
Österreichs und der Schweiz.
Die Kopsstaumauer.
Speicherkraftwerke | 61

Naturparadies Schluchsee.
62 | Speicherkraftwerke
Schluchseewerk AG
Maschinenhaus im Felshohlraum
Die Schluchseewerk AG
Vor allem im Sommer ist der Schluchsee
im südlichen Schwarzwald Anziehungspunkt
für Badegäste, Angler und Naturfreunde.
Nur wenigen ist bewusst, dass
dieser See in erster Linie ein riesiges Wasserreservoir
zur umweltfreundlichen Erzeugung
von Energie ist. Er ist auch Namensgeber
für die Schluchseewerk AG. Das Unternehmen
mit Sitz in Laufenburg zählt
zu den größten Betreibern von Pumpspeicherkraftwerken
in Europa: Fünf Kraftwerke,
darunter zwei Kavernenkraftwerke,
erzeugen pro Jahr rund 2,2 Mrd. kWh
Strom – das entspricht dem Jahresverbrauch
von knapp 1,4 Mio. Menschen.
Gegründet wurde das Schluchseewerk
1928 von der Badenwerk AG, heute EnBW,
und dem Rheinisch-Westfälischen Elektrizitätswerk.
Die beiden Partner bauten
nach und nach Wasserkraftwerke im Südschwarzwald,
die größtenteils mit Wasser
aus dem Schluchsee und einigen Schwarzwaldbächen
angetrieben werden. Sämtliche
Staubecken und Maschinensätze werden
zentral von der Lastverteilung in Kühmoos
gesteuert und überwacht.
Das Kavernenkraftwerk Wehr
1976 nahm die Schluchseewerk AG das
Kavernenkraftwerk Wehr als letztes ihrer
fünf Pumpspeicherkraftwerke in Betrieb.
Mit einer mittleren Jahreserzeugung von
1,16 Mrd. kWh realisiert das Kraftwerk über
die Hälfte der Gesamtproduktion der
Schluchseewerk AG. Ermöglicht wird diese
Leistung durch die immense Fallhöhe von
625 m zwischen dem in über 1.000 m Höhe
gelegenen Hornbergbecken und der Kaverne.
Das Oberbecken fasst 4,4 Mio. m 3 Wasser –
genug, um die Maschinen in der Kaverne
bei maximaler Leistung knapp acht Stunden
lang antreiben zu können. Über einen gepanzerten
Druckschacht mit einer Länge

von 1.385 m und einem Durchmesser von
5,5 m gelangt das Wasser zur Maschinenkaverne.
Zwei der vier Maschinensätze, bestehend
aus Turbine, Pumpe und elektrischer
Maschine, werden von der EnBW
Kraftwerke AG betrieben, die anderen beiden
von der RWE Power AG. Von den Generatoren,
deren mittlere Leistung 910 MW
beträgt, fließt der Strom zu zwei Transformatoren
und von dort aus über eine
Energieableitung auf eine 380-kV-Freileitung
zur Schaltanlage in Kühmoos, über
die das Kraftwerk an das westeuropäische
Verbundnetz angeschlossen ist.
Technische Daten
Kavernenkraftwerk Wehr
Mittlere Fallhöhe (m) 625
Turbinen 4 einstufige einflutige Francisturbinen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 160
Maximalleistung gesamt (MW) 980
Regelarbeitsvermögen gesamt (Mio. kWh/a) 1120
Pumpen 4 zweistufige zweiflutige Speicherpumpen
Durchfluss gesamt (m 3 /s) 144
Maximalleistung gesamt (MW) 990
Turbinen in der Maschinenhalle.
Speicherkraftwerke | 63

Das Hornbergbecken ist das Oberbecken des
Kavernenkraftwerks Wehr.
64 | Speicherkraftwerke
Das Unterbecken des Kraftwerks Wehr ist
ein Stausee im Flussbett der Wehra und
kann bis zu 4,1 Mio m 3 Wasser aufnehmen.
In unmittelbarer Nähe des Wehrabeckens
befindet sich das Betriebsgelände des
Kraftwerks. Von hier aus gelangt man über
einen 1,3 km langen Zufahrtsstollen in die
Kaverne. Das Besondere an diesem Stollen
ist nicht nur seine Neigung von 7 %, sondern
auch die Serpentine, die notwendig war,
um das Gelände für Baufahrzeuge befahrbar
zu machen.
Die Stromerzeugung im Kavernenkraftwerk
Wehr entspricht dem jährlichen Verbrauch
von rund 390.000 Menschen.
In den Energie ableitungs stollen verlaufen die mit
SF6-Gas isolierten Rohr leitungen.

Das Pumpspeicherkraftwerk Atdorf
In direkter Nachbarschaft zum Kavernenkraftwerk
Wehr plant die Schluchseewerk
AG den Bau des neuen Pumpspeicherkraftwerks
Atdorf. Mit Investitionen von
über 700 Mio. € wird der Neubau eines
der größten Bauvorhaben in Baden-
Württemberg sein. Nach Abschluss der
Genehmigungsverfahren soll voraussichtlich
2014 mit dem Bau begonnen werden.
Das Kraftwerk wird aus den vier Komponenten
Hornbergbecken II (Oberbecken),
Maschinenkaverne, Trafokaverne und
Haselbecken (Unterbecken) bestehen.
Das Kraftwerk wird eine Leistung von mindestens
1.000 MW haben. Die gespeicherte
Wassermenge reicht aus, um etwa 1,6 Mio.
Zweipersonenhaushalte 13 Stunden mit
Strom zu versorgen. Damit leistet das Projekt
Atdorf einen entscheidenden Beitrag
zum Ausbau der erneuerbaren Energien
und zur künftigen Versorgungssicherheit.
Das geplante Hornbergbecken II soll 10 Mio. m3 Wasser fassen. Das Wasser wird von hier im
senkrechten Druckschacht rund 600 m fallen und die Turbinen in der Kaverne Atdorf antreiben.
Speicherkraftwerke | 65

66 | Wissenswertes rund um die Wasserkraft
So funktioniert das Stromnetz
Unser Stromnetz weist im Idealfall eine
Netzfrequenz von 50 Hz auf. Gewal tige
Schaltanlagen wie die EnBW-Anlage in
Wendlingen sorgen da für, dass Spannung
und vor allem Netz fre quenz immer konstant
bleiben. Würde die Fre quenz nicht
stimmen, wäre die Funk tion zahlreicher
elektrischer Ge räte be ein träch tigt und das
Fernsehbild würde zum Beispiel flackern.
Bei einer Fre quenz unter 47,5 Hz könnten
sogar die Kraft werks generatoren zerstört
werden. Des halb gibt es einen Automatis -
mus, der dafür sorgt, dass die Kraftwerke
bei Erreichen dieser Grenz werte vom Netz
gehen.
Im Verbundnetz der westeuropäischen
Länder darf die Netzfrequenz nur etwa
0,05 Hz von der 50-Hz-Norm abweichen.
Zusammensetzung und Leistungs fähigkeit
des westeuropäischen Kraft werkparks und
Verbundnetzes sind so ausgelegt, dass auch
unter extremen Be dingungen wie beim
Aus fall einzelner Kraftwerke, bei extrem
hoher Netzbelastung oder nach der Unterbrechung
von Versor gungs lei tun gen die
tatsächliche Frequenz nie mehr als 0,2 Hz
von der Netz fre quenz (50 Hz) abweicht.
Eine extrem hohe Netzbelastung tritt in
Deutschland zum Beispiel während eines
Fußball-WM-Spiels auf: In der Halbzeit pause
gehen so viele Menschen an ihren Kühlschrank,
dass alle Geräte gleichzeitig nachkühlen
und somit auf einen Schlag sehr viel
Strom verbraucht wird. Die Energieversorger
müssen darauf vorbereitet sein und in
diesen Spitzenzeiten kurzfris tig viel Strom
ins Netz speisen können. Mit anderen Worten:
Der Kraft werkspark muss so beschaffen
sein, dass er die Strom nachfrage zu jeder
Zeit durch einen flexibeln Einsatz seiner
Anlagen abdecken kann. Nur wenn sich
Strom angebot und -nachfrage ausgleichen,
ist die Netzfre quenz stabil.
Der Bedarf an elektrischer Energie ändert
sich im Tages-, Wochen- und Jahresab lauf
ständig und wird durch die Lastkurve
dar gestellt. Aufgrund ihrer Erfahrung sind
die Techniker in der Lage, in den Schalt -
zentralen auf plötz liche Änderungen der
Nachfrage blitzschnell zu reagieren. Denn
ähnlich wie beim Verkehr gibt es auch beim
Ver brauch elek trischer Energie Stoßzeiten
und Flauten. Morgens, mittags und abends
erreicht der Strom verbrauch Spitzen werte.
In der zweiten Nachthälfte ist er dagegen
be sonders niedrig. Im Wochen verlauf
dominieren die Werktage, denn an den
Wochenenden wird deutlich weniger
Strom nachgefragt.
Auch über das Jahr gibt es erhebliche Verbrauchsschwankungen.
Im Winter ist es
nicht nur kälter; die langen und dunklen
Nächte sorgen zusätzlich für eine höhere
Nach frage nach Strom.
Den Grundbedarf an Strom nennt man
Grundlast. Er besteht unabhängig von allen
Lastschwankungen. Die Grundlast wird von
Kraftwerken gedeckt, die ganzjährig rund
um die Uhr arbeiten. Zu die sen „Dauer -

läufern“ gehören in Deutsch land vor allem
Kernkraftwerke, Braun kohle kraft werke und
mit einem geringeren Beitrag auch Laufwasser
kraftwerke.
In einer über den Grundbedarf hinausgehenden
Ebene des Strombedarfs spricht
man von Mittellast. Sie wird zum Bei spiel
zum Ausgleich des vermehrten Strom -
verbrauchs mittags und abends ge braucht
und zeigt sich in regelmäßigen Ausbuch -
tungen der Lastkurve. Diese stundenweise
Tageslastkurve
100 %
Leistungsbedarf (kW)
0 %
Mittellast Spitzenlast
Grundlast
Belastung des Strom netzes ist vorher seh bar
und wird vor allem von Steinkohle kraftwerken
abgedeckt.
Wenn oberhalb der Mittellast zusätzliche
Belastungsspitzen auftreten, ist ebenfalls
vorgesorgt. Um diese Ebene der Spitzen last
abzudecken, werden Spei cher kraft werke,
Pumpspeicher kraft werke (Turb i nenbetrieb)
und Gasturbinen kraft werke eingesetzt.
Innerhalb weniger Mi nu ten erbringen ihre
Gene ratoren die volle Leistung.
Pumpstrom
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Uhr
Pumpspeicher- und
Speicherkraftwerke zur
Spitzenlastdeckung
Mittellast-Wärmeund
Speicherwasserkraftwerke
Laufwasserkraftwerke
Konventionelle und nukleare
Wärmekraftwerke
Natürlich kann es auch zu einer Über -
pro duktion von Strom kommen, das heißt,
es wird mehr Strom produziert als im
Moment benötigt wird. Diese Überschussenergie
ist von besonderer Bedeutung für
Pump speicherkraftwerke, denn mit ihr
kann Wasser in höher gelegene Spei cher -
seen ge pumpt werden. Im Be darfs fall nutzen
Pump speicherkraft werke dieses Wasser
er neut zur Stromproduktion.
Wissenswertes rund um die Wasserkraft | 67

Der Weg der durch Wasserkraft
erzeugten Stromenergie ins
öffentliche Stromnetz.
68 | Wissenswertes rund um die Wasserkraft
Arten von Wasserkraftwerken
Der Wirkungsgrad von Wasserkraft ist hoch:
Bis zu 94 % der potenziellen Energie des
fließenden Wassers können in elektrische
Energie oder Strom umgewandelt werden.
Außerdem hat die Wasser kraft einen
hohen energetischen Ernte faktor. Als Erntefaktor
bezeichnet man das Verhältnis
der gewonnenen Energie zur Energie, die für
den Bau und Betrieb einer Anlage einge-
Leitschaufeln
Turbine
Transformator
Generator
setzt wurde. Bei der Wasserkraft liegt der
Ernte faktor in der Größenordnung von
150 bis 250:1. Das heißt: Pro eingesetzter
Ein heit Ener gie können Wasserkraft
werke bis zu 250 Ein heiten Strom erzeugen.
Wie viel Energie aus dem Wasser gewonnen
werden kann, hängt von zwei Faktoren ab:
der Wassermenge und dem Gefälle. Je
größer die Wassermenge und je höher der
Fallhöhenunterschied, desto stärker werden
die Turbinen vom Wasser angetrieben.
Wasserkraft werke produzieren rund um

die Uhr Energie und stellen somit die effizienteste
Form der Nutzung erneuerbarer
Energie quellen dar.
Es gibt nahezu keine Wasserkraft werke, die
vollkommen baugleich sind. Alle Kraftwerke
sind mit unterschiedlich großen Turbinen
und Generatoren ausgestattet. Die Wasserkraftwerke
der EnBW und ihrer Partnerunternehmen
lassen sich in drei Kategorien
unterteilen: Laufwasserkraftwerke,
Speicherkraft werke und Pumpspeicherkraftwerke.
Oberwasser
Laufwasserkraftwerke werden an Flüssen
mit zum Teil geringem Gefälle, aber großen
Durchflussmengen gebaut. Der im Laufwasserkraftwerk
generierte Strom dient
dazu, einen Teil der benötigten Grundlast
im Stromnetz zu decken. Die Tur bi nen
und Generatoren können, außer bei extremer
Trockenheit oder bei Hoch wasser,
ununterbrochen laufen.
Die meisten Laufwasserkraftwerke sind nach
demselben Muster gebaut: Ein Stauwehr
mit mehreren verschließbaren Schützen
staut das Flusswasser. Ziel ist es, den Pegelstand
des oberhalb des Wehrs im Stauraum
gestauten Wassers möglichst nah am Ideal-
Generator
Kaplanturbine
Unterwasser
stand zu halten, um eine konstant hohe
Energie ausbeute zu erzielen. Zur Stromproduktion
wird das Wasser aus diesem
Stauraum über Turbinen geleitet. Diese
treiben wiederum Gene ra toren im
Maschinenhaus an. Entsprechende Regeleinrich
tungen vor dem Laufrad sorgen
dafür, dass die optimale Wassermenge auf
die Schaufeln des Laufrads geleitet wird.
Eine Rechenanlage vor dem Wasser ein lauf
schützt die Turbinen vor angeschwemmten
Zweigen, Ästen ud Müll. Das sogenannte
Geschwemmsel verfängt sich im stabilen
Eisengitter und wird mit einer speziellen
Maschine entfernt.
Wissenswertes rund um die Wasserkraft | 69

Stausee
Staumauer
Darstellung eines Speicherkraftwerks.
70 | Wissenswertes rund um die Wasserkraft
Speicherkraftwerke nutzen Wasser aus
einem hoch gelegenen natürlichen See
oder einer künstlichen Talsperre (Stau see,
Speicherbecken) mit natürlichem Zu fluss.
Das zufließende Wasser wird gespeichert,
bis Energie benötigt und das Was ser abgelassen
wird. Über Rohre – Druck(rohr)leitungen
oder Freispiegelstollen – fließt
das Wasser in das tiefer gelegene Maschinenhaus
zu den Turbinen, die wiederum Generatoren
antreiben. Diese Kraftwerksart
Druckstollen
Druckrohrleitung
Maschinenhaus
kann kurzfristig in Betrieb genommen
werden und so den auftretenden Bedarf
an Spitzenlast im Strom netz abdecken.
Pumpspeicherkraftwerke werden eingesetzt,
um den Bedarf an Spitzenlast im
Stromnetz zu decken – bei Bedarf sogar
in Sekun den schnelle. Mit diesen Kraft -
werken wird durch den gezielten Einsatz
der Maschinen auch die Stromfrequenz
im Verbundnetz stabil gehalten.
In Spitzenlastzeiten, zum Beispiel mittags,
wird das Wasser im Turbinenbetrieb aus
dem Oberbecken über die Turbinen „abgearbeitet“
und elektrischer Strom er zeugt.
Das „abgearbeitete“ Wasser fließt ins
Unterbecken, das sich in einem Fluss lauf
befindet oder künstlich angelegt ist. In
Schwach last zeiten, zum Beispiel nachts,
wird Wasser im Pump be trieb vom Unter -
becken zu rück ins Ober becken gepumpt.
Auf diese Weise lässt sich Energie zwischen
speichern. Dabei fungiert der
Generator als Motor für die Pumpe. Im
Pump be trieb wird die von den thermi schen
Kraft werken produzierte über schüs sige
Energie aus dem Stromnetz ver braucht.
Pumpspeicherkraftwerke ermöglichen so
einen technisch und ökologisch optimalen
Betrieb thermischer Kraftwerke.

Im Rahmen des Ausbaus der Windkraft
ge winnt die Pumpspeicherung zunehmend
an Bedeutung. Mithilfe des flexiblen Pumpund
Turbinenbetriebs können Netzschwankungen,
die aufgrund der unsteten Energiegewinnung
aus Wind kraft entstehen, ausgeglichen
werden.
(Pump)Speicherkraftwerke sind besser als
alle anderen Kraftwerkstypen für Auf -
gaben der Netzregelung geeignet, da sie
sehr schnell Lastspitzen ausgleichen und
Leistung ins Netz einspeisen können.
Leistungsänderungsgeschwindigkeiten
von Kraftwerken im Vergleich:
› (Pump)Speicherkraftwerke: bis mehrere
100 MW/Min.
› Gasturbinen: 1–11 MW/Min.
› Gas-Kombi-/Ölthermische Kraftwerke:
circa 10 MW/Min.
› Kernkraftwerke: circa 10 MW/Min.
Strom aus (Pump)Speicherkraftwerken ist
jederzeit schnell verfügbar. Diese Anlagen
haben die kürzesten Start zeiten und können
am schnellsten Strom ins Netz liefern.
Deshalb eignen sie sich auch am besten,
wenn nach einer größeren Störung schnell
wieder Strom ins Netz fließen soll.
Anfahrzeiten
von Kraftwerken im Vergleich:
› (Pump)Speicherkraftwerke: 1–4 Min.
› Gasturbinen: 8–10 Min.
› Gas-Kombianlagen: 10–180 Min.
› Ölthermische Kraftwerke:
circa 75–300 Min.
Oberbecken
Motor/Generator
Darstellung eines Pumpspeicherkraftwerks.
Unterbecken
Wissenswertes rund um die Wasserkraft | 71

72 | Wissenswertes rund um die Wasserkraft
Arten von Turbinen
Es gibt drei verschiedene Grundturbinenarten,
die in Wasser kraftwerken eingesetzt
werden: Kaplanturbinen, Francisturbinen
und Peltonturbinen.
Die Kaplanturbine
Die Kaplanturbine wird vor allem in Flüssen
mit großen Wassermengen und geringem
Gefälle, also mit geringer Fall höhe,
eingesetzt. In Laufwasserkraftwerken mit
Fall höhen von bis zu 65 m wird sie vertikal
eingebaut. Sie er reicht einen Wirkungsgrad
von 80 bis 95 %. Das heißt, nur 10 bis
15 % der eingesetzten Ener gie gehen
durch Reibung, Strömungswiderstände
und Turbu lenzen verloren. Bei geringeren
Fallhöhen wird die Turbine auch mit
horizontaler Welle eingebaut. Turbine und
Generator befinden sich vollständig unter
Wasser. Diese Bauweise nennt man Rohr -
turbine.
Das Laufrad ähnelt einem Schiffspro peller.
Das Wasser strömt durch die verstellbaren
Schaufeln und treibt die Turbine an.
Jalousieartige Lamellen bilden den Leit -
apparat der Turbine. Er lenkt das einströmende
Wasser so, dass es in einem
optimalen Winkel auf die Schaufeln des
Lauf rads trifft. Die Schau feln von Leit -
apparat und Lauf rad sind verstellbar und
werden den Schwan kungen der Wasserführung
und des Ge fälles angepasst.
Eine einfachere Form dieses Turbinen typs
stellt die Propellerturbine dar. Ihre Laufradschaufeln
sind nicht verstellbar. Sie
wird nur bei gering schwankenden Zu -
flüssen und Fallhöhen eingesetzt.

Die vertikal ein gebaute Kaplanturbine des Klein wasse rkraftwerks Oberriexingen.
Eine Rohrturbine des Rhein -
kraft werks Iffezheim. Sie hat einen
Laufraddurch messer von 5,80 m.
Wissenswertes rund um die Wasserkraft | 73

74 | Wissenswertes rund um die Wasserkraft
Francisturbine
Francisturbinen sind universell einsetzbar
und deshalb sehr verbreitet. Sie werden
bei Fallhöhen von circa 50 m bis 700 m
eingebaut und erreichen einen Wir kungs -
grad von bis zu 90 %.
Die Wasserzufuhr erfolgt bei der Francisturbine
über die sogenannte Spirale, ein
schneckenförmig gekrümmtes Rohr, das
für eine gleichmäßige Wasserzuführung
auf die Turbine sorgt. Das Wasser wird an -
schließend durch die verstellbaren Schau -
feln des Leitapparats geführt und damit
reguliert, bevor es auf die gegenläufig gekrümmten
Schaufeln des Lauf rads trifft.

Das Laufrad einer Francisturbine im
Pumpspeicherkraftwerk Glems.
Francisturbine im Kavernen kraft werk
Wehr der Schluch see werk AG.
Die Leitschaufeln einer vertikal eingebauten Francis turbine im Lünerseewerk
der Vor arlberger Illwerke AG.
Wissenswertes rund um die Wasserkraft | 75

76 | Wissenswertes rund um die Wasserkraft
Peltonturbine
Von allen Turbinenarten ähnelt die Peltonturbine
am stärksten dem klassischen
Wasserrad. Diese Turbine wird bevorzugt
in Kraftwerken mit großen Fallhöhen und
geringen Durchflüssen eingesetzt.
Ein Peltonrad hat je nach Größe 20 bis
40 becherförmige Schaufeln, auf die der
Wasserstrahl aus einer oder mehreren
regelbaren Düsen mit sehr hohem Druck
trifft. Der Strahl wird dabei so gelenkt,
dass er seine Energie fast vollständig an die
Turbine abgibt. Der Wirkungsgrad einer
Peltonturbine liegt zwischen 85 und
90 %. Bei einer Fallhöhe von 1.000 m
schießt der Wasserstrahl mit einer Ge -
schwindigkeit von rund 500 km/h aus
der Düse.

Laufrad einer Pelton tur bine. Ausstellungsstück im Kopswerk I
der Vorarlberger Ill werke AG.
Düsenspitze einer Pelton turbine.
Ausstellungsstück im Kraft werk
Lötschen, EnAlpin AG.
Wissenswertes rund um die Wasserkraft | 77

Wind
Wolkenbildung
Verdunstung
Niederschlag
Meer
78 | Wissenswertes rund um die Wasserkraft
Abfluss
Wasserkreislauf und Wasserkraft
Die Wasserkraftnutzung ist eine der vielfältigen
indirekten Arten der Sonnen -
energienutzung, denn der natürliche
Kreislauf des Wassers wird von der Sonne
in Gang gehalten. Durch die Sonnenerwärmung
verdunstet Wasser vor allem
über dem Meer.
Der sich bildende Wasserdampf steigt in
die Atmosphäre auf, bildet Wolken, wird
mit dem Wind transportiert und kehrt als
Regen oder Schnee wieder auf die Erdoberfläche
zurück. Dieser Niederschlag, der
hauptsächlich über den Kontinenten fällt,
fließt dann über Bäche, Seen und Flüsse
sowie über das Grundwasser zurück ins
Meer, und der Kreislauf schließt sich. Vor
allem der auf der Oberfläche abfließende
Teil des Wassers kann in Ver bin dung mit
der auf dem Weg ins Meer zurückgelegten
Höhendifferenz energetisch in Wasser -
kraftanlagen genutzt werden.

Das Wehrabecken der Schluchseewerk AG.
Wissenswertes rund um die Wasserkraft | 79

Glossar
Abrasion – Abrieb bzw. Verschleiß des
Untergrunds durch Reibung eines Sand-
Wasser-Gemischs.
Anfahrwandler – Hilfsmaschine zum
Anfahren großer Maschineneinheiten
(Turbinen oder Pumpen).
Ausbauwassermenge – Durchfluss, für
den das Kraftwerk ausgelegt ist.
Ausgleichsbecken – Speicherbecken zum
Ausgleich der Wasserzu- und abflüsse bei
Pumpspeicherkraftwerken.
Blindleistung – Teil der elektrischen Leistung,
der zur Erzeugung elektromagnetischer
Felder, zum Beispiel in Motoren,
benötigt wird.
Drehzahlregelung – Genaue Einstellung
der Rotationsgeschwindigkeit einer elektrischen
Maschine.
Druckrohrleitung – Unter Druck stehende
Rohrleitung zum verlustarmen Transport
von Wasser bei Wasserkraftanlagen.
Druckschacht – Sehr steil oder vertikal
geführte unterirdische Druckrohrleitung.
Druckstollen – Unterirdische, zum Beispiel
durch einen Berg führende, fast horizontale
Druckrohrleitung.
80 | Glossar
Durchfluss – Menge an Wasser, die in einer
bestimmten Zeit durch einen definierten
Querschnitt, zum Beispiel eine Turbine,
fließt (Angabe in m 3/s).
Fallhöhe – In Wasserkraftanlagen genutzter
Höhenunterschied zwischen Ober- und
Unterwasser.
Fischaufstiegsanlage/Fischpass/Fisch -
treppe – Anlage, die den Fischen und anderen
Wasserlebewesen die aufwärtsgerichtete
Wanderung über Querbauwerke,
zum Beispiel Wehranlagen, ermöglicht
(siehe Seite 21).
Francisturbine – Turbinenart, bei der das
Wasser aus einer Spirale durch verstellbare
Leitradschaufeln auf das Laufrad mit gegenläufig
gekrümmten, festen Laufradschaufeln
gelenkt wird und dieses antreibt.
Die Francisturbine kommt in Mitteldruckanlagen
bei Fallhöhen bis zu 700 m
zum Einsatz. Bei kleinen Fallhöhen bis
etwa 5 m kann auf das Spiralgehäuse verzichtet
werden (Francisschachtturbine)
(siehe Seiten 74–75).
Freispiegelstollen – Rohrleitung zum
Transport von Wasser bei Wasserkraftanlagen.
Sie steht nicht unter Druck, da
sie nicht vollständig mit Wasser gefüllt
ist, sondern auch Luft enthält.
Frequenzumrichter – Gerät, das die Frequenz
eines Wechselstroms verändert, wodurch
sich beispielsweise einfache Normmotoren
in weiten Drehzahlbereichen betreiben
lassen. Heute werden dazu meist
elektronische Geräte verwendet. Früher
wurden Netze unterschiedlicher Frequenz
über rotierende Umformer gekoppelt.
Generator – Wird von der Turbine angetrieben
und wandelt mechanische Energie
in elektrische Energie um. Arbeitet nach
dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion.
Grundlast – Grundbedarf an Strom. Besteht
unabhängig von allen Lastschwankungen.
Die Grundlast wird von Kraftwerken
gedeckt, die das ganze Jahr rund
um die Uhr arbeiten (siehe Seite 67).
Installierte Leistung – Maximale elektrische
Leistung einer Maschine oder einer
Wasserkraftanlage.
Jahresspeicher – Reservoir oberhalb eines
Speicher- oder Pumpspeicherkraftwerks,
in dem eine größere Wassermenge gespeichert
wird und dessen Entleerung sehr
lange, in der Regel deutlich über 500 Stunden,
dauert.

Kaplanturbine – Turbinenform mit einem
Laufrad, das einem Schiffs pro peller ähnelt,
mit verstellbaren Laufrad schaufeln.
Die Kaplanturbine wird bei Fallhöhen bis
zu 80 m eingesetzt und zeichnet sich
durch eine gute Regelbarkeit aus. Sie ist
für Nieder- und Mitteldruck an lagen geeignet
(siehe Seiten 72–73).
Kaverne – Großer Felshohlraum, in dem
beispielsweise die Turbinen und Gene ra -
toren einer Wasserkraftanlage untergebracht
sind.
Krafthaus/Maschinenhaus – Gebäude, in
dem die Ma schinen der Wasserkraftanlage
angeordnet sind.
Lastverteiler – Jedes größere Stromver
sorgungs unternehmen mit eigener
Strom produktion und eigenem Netz hat
einen Lastverteiler. Von hier aus wird der
Netzbetrieb überwacht, bei Be darf regelnd
eingegriffen und für eine optimale Auslastung
des Kraftwerks parks gesorgt.
Laufrad – Lenkt das auf die Laufrad schau -
feln treffende Wasser um und setzt die
Energie in eine Drehbewegung um. Diese
wird dann auf den Generator übertragen
und dort in elektrische Energie umgewandelt.
Jeder Turbinentyp hat eine andere
Laufrad-Schaufelform.
Laufwasserkraftwerk – Geeignet für Flüsse
mit großem Durchfluss und kleinerer
Fallhöhe. Nutzt die verfügbare Wasserkraft
kontinuierlich. Der erzeugte Strom deckt
einen Teil der benötigten Grundlast im
Stromnetz.
Leitapparat/Leitrad – Die stromlinienförmig
ausgebildeten Schaufeln des Leitapparats/Leitrads
verleihen dem auf das
Laufrad zuströmenden Wasser die gewünschte
Geschwindigkeit und Rich tung
und regeln Durchfluss und Tur binenleistung.
Lockstromturbine – Kleine Turbine, bei
der das von ihr genutzte Wasser die Leitströmung
in eine Fischaufstiegs an lage
verstärkt und die Fische in diese lockt.
Maschinengruppe – Einheit bestehend
aus Turbine, Generator, Welle und weiteren
Bauteilen.
Maschinenhaus –> Krafthaus
Mittellast – Ebene des erhöhten Strom -
bedarfs. Dabei handelt es sich um die regelmäßigen
Ausbuchtungen der Last kurve
oberhalb der Grundlast – etwa um den
vermehrten Stromverbrauch, wie er morgens,
mittags und abends auftritt (siehe
Seite 67).
Peltonturbine – Hochdruck- oder Frei -
strahlturbine, bei der das Wasser mit hoher
Geschwindigkeit über Düsen auf die becherförmigen
Schaufeln des Lauf rads trifft.
Sie kommt in Kraft werken mit großen Fallhöhen
zum Einsatz (siehe Seiten 76–77).
Propellerturbine – Sonderform der Kaplanturbine,
bei der die Laufrad schaufeln
nicht beweglich sind (siehe Seiten 72–73).
Pumpspeicherkraftwerk – Pumpt bei
Stromüberangebot im Netz Wasser in ein
höher gelegenes Reservoir. Die Energie des
gespeicherten Wassers wird genutzt, um
im Bedarfsfall Turbinen anzutreiben.
Pumpspeicherkraftwerke werden eingesetzt,
um Leistungsspitzen im Stromnetz
abzudecken – bei Bedarf in Sekundenschnelle
– und durch den gezielten Einsatz
der Maschinen die Stromfrequenz im Verbundnetz
stabil zu halten (siehe Seiten
70–71).
Regelarbeitsvermögen – Arbeitsver mö gen
eines Kraftwerks in einem Jahr mit durchschnittlichem
Wasserdargebot (Regeljahr).
Regelenergie – Energiereserve des Netz -
betreibers, die dieser bei Bedarf – vor allem
bei unvorhergesehenen Erei g nis sen im
Stromnetz – einsetzt und so die Versorgung
der Verbraucher mit ge nü gend Energie in
ausreichender Qualität gewährleistet.
Glossar | 81

Regelleistung – Leistung eines Kraft werks,
die zur Produktion von Regelenergie eingesetzt
wird.
Rohrturbine – Weiterentwicklung der Kaplanturbine
für Fallhöhen bis zu 25 m. Um
Umlenkverluste zu reduzieren, wird diese
Turbine horizontal in Rich tung des strömenden
Wassers eingebaut. Der Generator
befindet sich meist in einem wasserdichten
Gehäuse, das direkt an das Laufrad anschließt.
Schlauchwehr – Besondere Wehrform, bei
der ein mit Luft oder Wasser gefüllter
Schlauch als Absperrung dient. Durch
Ablassen von Luft beziehungsweise Wasser
aus dem Schlauch wird ein Absenken des
Schlauchs bewirkt, und das Wasser kann
über den Schlauch strömen.
Schützenwehr – Wehr, bei dem die Höhe
des angestauten Wassers durch bewegliche
Wehrverschlüsse, die Schützen, geregelt
wird. Die Schützen können gehoben oder
gesenkt werden.
Speicherkraftwerk – Nutzt Wasser aus
einem hoch gelegenen natürlichen See
oder einer künstlichen Talsperre (Stau see,
Speicherbecken) mit natürlichem Zufluss.
Das zufließende Wasser lässt sich speichern,
bis Energie benötigt und Wasser abgelassen
wird. Speicherkraft werke können kurzfristig
82 | Glossar
in Betrieb ge nommen werden, um auftretende
Spitzen im Stromnetz abzudecken
(siehe Seite 70).
Spitzenlast – Ebene des höchsten Strom -
bedarfs. Diese kurzzeitige starke Be las tung
des Stromnetzes ist durch lange Erfah rung
weitgehend vorhersehbar und wird vor
allem mithilfe von Spei cher- und Pumpspeicherkraftwerken
sowie Gas tur binenkraftwerken
ausgeregelt. Die Ma schinen
dieser Kraftwerke erbringen innerhalb
weniger Minuten die volle Leistung (siehe
Seite 67).
Staudamm – Aus Gestein und Erde aufgeschüttetes
Absperrbauwerk, das entweder
auf der Oberwasserseite oder durch einen
entsprechenden Kern bzw. eine Wand im
Damm abgedichtet wird. Dichtungsmaterialien
sind vor allem Lehm-, Ton-,
Asphalt- oder Beton schichten sowie
Kunststoffbahnen (siehe Seite 51).
Staumauer – Massives Absperrbauwerk
aus Beton. Man unterscheidet zwischen
Gewichts- oder Schwergewichtsmauern
und Bogen- oder Gewölbestaumauern
(siehe Seiten 47 und 61).
Steuerzentrale – Von hier aus werden die
Maschinengruppen und andere Anlagen -
teile, zum Beispiel die Wehre, einer einzelnen
Wasserkraftanlage oder mehrerer
Wasserkraftanlagen an verschiedenen
Standorten gesteuert.
Strafloturbine – Weiterentwicklung der
Kaplanrohrturbine. Turbine und Gene -
rator sind nicht über eine Welle miteinander
verbunden, sondern bilden eine kompakte
Einheit. Der Generator liegt in der
gleichen Ebene wie das Laufrad, ist aber
außerhalb des durchströmten Rohrs angeordnet.
Die Lagerung befindet sich beiderseits
des Laufrads. Das Wasser fließt also
durch den Rotor des Genera tors hindurch
(Englisch: straight flow = gerader Durchfluss).
Tosbecken – Direkt hinter dem Wehr angeordnetes
Becken. Es verhindert Be -
schädigungen des unterhalb liegenden
Flusslaufs durch das turbulente Wasser.
Transformator – Erhöht oder verringert
Wechselspannungen, um sie den technischen
Erfordernissen anzupassen: Der im
Kraftwerk produzierte Strom kann dann
mit der geeigneten Spannung direkt ins
Netz eingespeist werden. Beim Nie der -
span nungsnetz sind das 400 V, beim Mittelspannungsnetz
20.000 V und beim
Hochspannungsnetz 110.000 V.
Turbine – Maschine, die Strömungs -
energie in Rotationsenergie umwandelt. Es
gibt unterschiedliche Bauarten.
Umrichter -> Frequenzumrichter.
Verfügbarkeit – Einsatz- und Bereit -
schaftszeit eines Kraftwerks pro Jahr (Angabe
in Prozent).

Volt (V) – Einheit der elektrischen Span -
nung. Das Volt ist nach dem italienischen
Phy siker Alessandro Volta benannt. Ein
Volt ist gleich der elektrischen Span nung
zwischen zwei Punkten eines homogenen,
gleichmäßig temperierten Linien leiters, in
dem bei einem stationären Strom von einem
Ampère zwischen diesen beiden
Punkten die Leistung ein Watt umgesetzt
wird.
Walzenwehr – Spezielle Bauform, bei der
das Wehr mit einer horizontalen Walze
ausgerüstet ist, die über Zahnräder und
Ketten gehoben oder gesenkt werden
kann.
Wälzbetrieb – Betriebsform eines Pump -
speicherkraftwerks, bei dem das Wasser in
einem im Grunde geschlossenen System
durch Pumpen und Turbinen umgewälzt
wird.
Wasserschloss – Ausgleichsbehälter in einem
Pumpspeicherkraftwerk. Es ist im
Rohr system vor dem Druckstollen eingebaut
und fängt beim Abstellen der Turbinen
das nachdrängende Wasser auf. Somit
kann der Druckanstieg in der Anlage gedämpft
werden.
Watt (W) – Einheit der elektrischen Leis -
tung. Sie wurde benannt nach James Watt,
dem Erfinder der Dampfmaschine. Die
elektrische Leistung ist das Produkt aus
elektrischer Spannung (Volt) und elektrischer
Stromstärke (Ampère).
Wehr – Absperrbauwerk im Bereich einer
Staustufe oder einer Talsperre, mit dem
der Wasserstand angehoben und meist
auch der Abfluss geregelt werden kann
(siehe Seite 40).
Wirkungsgrad – Verhältnis von Nutzen zu
Aufwand, bei einer Maschine beispielsweise
das Verhältnis von abgegebener zu zugeführter
Leistung. Es lässt sich nur ein
Teil der Energie in eine neue, nutzbare
Energieform umwandeln; der andere Teil
wird in eine nicht oder nur schwer brauchbare
Energie form umgewandelt. Ein Elektromotor
zum Beispiel transformiert die
zugeführte elektrische Energie nicht nur
in nutzbare Be wegungsenergie, sondern
zu einem kleinen Teil auch in nicht verwendbare
Wärme energie. Der Wirkungsgrad
ist stets kleiner als 1; bei Elektromotoren
liegt er zwischen 0,7 und 0,95.
Wochenspeicher – Reservoir oberhalb eines
Speicher- oder Pumpspeicher kraft -
werks, in dem eine große Wasser menge gespeichert
ist und dessen Entleerung in der
Regel länger als einen Tag dauert.
Zwillingspeltonturbine – Sonderform der
Peltonturbine, bei der zwei Pelton lauf -
räder über eine Achse miteinander verbunden
sind.
Abkürzungen
GWh – Gigawattstunde
Maßeinheit der Energie
1 GWh = 1 Milliarde Watt stunden
= 1 Million kWh
Hz – Hertz
Maßeinheit der Frequenz. Sie gibt die Anzahl
der Schwingungen pro Sekunde an.
1 Hz = 1/s
kV – Kilovolt. 1 Kilovolt = 1.000 Volt
kWh – Kilowattstunde
Maßeinheit der Energie. Bei konstanter
Leistung entspricht sie dem Produkt aus
Leistung und Zeit.
1 kW x 1 h = 1 kWh
1 kWh = 3,6 Millionen Joule
kWh/a – Kilowattstunden pro Jahr
m 3/s – Kubikmeter pro Sekunde
MW – Megawatt
1 Megawatt = 1 Million Watt
MWh – Megawattstunde
Maßeinheit der Energie
1 MWh = 1 Million Wattstunde
= 1.000 kWh
t – Tonne. 1 Tonne = 1.000 Kilogramm
Glossar | 83

84 | Impressum
Impressum, Bildnachweis
Herausgeber
EnBW Energie Baden-Württemberg AG
Durlacher Allee 93
76131 Karlsruhe
Internet: www.enbw.com
Koordination und Redaktion
Unternehmenskommunikation,
Karlsruhe
Layout und Gestaltung
Unternehmenskommunikation,
Stuttgart
Litho
Repro 2000, Leonberg
Druck
Sommer Corporate Media,
Waiblingen
ISBA: B.2286.0906
Veröffentlichung: August 2009
Fotografie
Bernd Franck, Düsseldorf
Andy Ridder, Esslingen
Daniel Maier-Gerber, Karlsbad
Wolfgang List, Ludwigsburg
Manfred Grohe, Kirchentellinsfurt
tema medien GmbH, Karlsruhe

Kontaktdaten für Besichtigungen
EnBW Kraftwerke AG
Rudolf-Fettweis-Werk
Werkstraße 5
76595 Forbach
Telefon +49 800 2030040
EnBW Kraftwerke AG
Pumpspeicherwerk Glems
Unterer Hof
72555 Metzingen
Telefon +49 800 2030040
Vorarlberger Illwerke AG
Weidachstraße 6
6900 Bregenz
Österreich
Telefon +43 5574 601 88206
EnAlpin AG
Litternaring 2
3930 Visp
Schweiz
Telefon +41 27 946 7500
EnBW Kraftwerke AG
Illerkraftwerk Tannheim
88459 Tannheim
Telefon +49 800 2030040
Rheinkraftwerk Iffezheim GmbH
An der Staustufe 27
76473 Iffezheim
Telefon +49 800 2030040
Rheinkraftwerke Wyhlen, Laufenburg
und Rheinfelden
Energiedienst Holding AG
Kommunikation/Besucherinformation
Säckinger Straße 67
79725 Laufenburg
Telefon +49 7763 81 2658
Kleinwasserkraftwerk Oberriexingen
Mühlstraße 13/1
71739 Oberriexingen
Telefon +49 800 2030040
EnBW Regional AG
Regionalzentrum Rheinhausen
Herbolzheimer Straße 36
79365 Rheinhausen
Telefon +49 7643 808 0
Kavernenkraftwerk Wehr
Schluchseewerk AG
79098 Freiburg
Telefon +49 761 2183 252

EnBW Energie
Baden-Württemberg AG
Durlacher Allee 93
76131 Karlsruhe
Telefon 0721 63-06
Telefax 0721 63-12725
info@enbw.com
www.enbw.com