08.12.2012 Aufrufe

Vorausschauende energIepolItIK - Kopswerk II

Vorausschauende energIepolItIK - Kopswerk II

Vorausschauende energIepolItIK - Kopswerk II

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

KopswerK <strong>II</strong><br />

Das größte Pumpspeicherkraftwerk<br />

der Vorarlberger Illwerke AG<br />

ein Unternehmen von


KopswerK <strong>II</strong> –<br />

<strong>Vorausschauende</strong> <strong>energIepolItIK</strong><br />

Das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> ist Teil einer konsequenten und<br />

nachhaltigen Energiepoltik des Landes Vorarlberg.<br />

Das Land Vorarlberg hat am Beginn der Strommarktliberalisierung<br />

gezielt auf die Wasserkraft gesetzt, obwohl<br />

namhafte Experten damals der Ansicht waren,<br />

dass die Wasserkraft nicht konkurrenzfähig sei. Heute<br />

zeigt sich, dass diese Strategie richtig war. Durch das<br />

<strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> sind zwei erneuerbare Energiequellen,<br />

nämlich die Wasserkraft und die Windenergie, durch ein<br />

aufeinander abgestimmtes Zusammenspiel optimiert.<br />

Die Illwerke können mit dem <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> ihre Stellung<br />

auf dem europäischen Markt für Spitzen- und Regelenergie,<br />

wo sie mit sämtlichen alpinen Speicherkraftwerken<br />

im Wettbewerb stehen, erfolgreich ausbauen.<br />

Dr. Ludwig Summer<br />

Vorstandsvorsitzender illwerke vkw<br />

Dr. Christof Germann<br />

Vorstandsdirektor illwerke vkw<br />

Kopssee<br />

Im März 2003 fassten die Organe der Illwerke den Grundsatzbeschluss<br />

zum Bau des <strong>Kopswerk</strong>es <strong>II</strong>. Im September 2004 wurde<br />

termingerecht mit dem Bau des technisch höchst anspruchsvollen<br />

Pumpspeicherkraftwerks begonnen. Seit September 2008 erzeugt<br />

das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> hochwertigen Spitzen- und Regelstrom aus erneuerbarer<br />

Wasserkraft.<br />

Am 16. November 2008 wurde auch die dritte Maschine für den uneingeschränkten<br />

Probebetrieb freigegeben. Die planmäßige Fertigstellung<br />

und erfolgreiche Inbetriebnahme ist ein Meilenstein für die<br />

Illwerke und in der Wasserkraftnutzung in Vorarlberg. Die Investitionssumme<br />

lag bei über 400 Millionen Euro.<br />

rahmenbedingungen<br />

Die Liberalisierung des Elektrizitätsmarktes und der rasante Ausbau<br />

der Windenergie haben zu einer steigenden Nachfrage nach Spitzen-<br />

und Regelenergie und der Möglichkeit der Pumpspeicherung in<br />

großen alpinen Stauseen geführt. Die Illwerke haben darauf mit der<br />

Entwicklung und dem Bau des Pumpspeicherkraftwerkes <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong><br />

reagiert.<br />

<strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> - Vorteile und Synergien:<br />

n Zusätzliche Turbinenleistung von 525 bzw. Pumpleistung von<br />

450 Megawatt zur flexiblen Bereitstellung von Spitzen- und<br />

Regelenergie für das europäische Stromnetz<br />

n Ausweitung des Zusammenwirkens mit anderen<br />

regenerativen Energiequellen, vor allem der Windenergie<br />

n Starke Positionierung im liberalisierten Strommarkt<br />

n Steigerung der Wirtschaftlichkeit der gesamten<br />

Kraftwerksgruppe Obere Ill – Lünersee<br />

n Wertschöpfung und wirtschaftliche Impulse für das Montafon


leIstungsstärKstes<br />

pumpspeIcherKraftwerK der IllwerKe<br />

Das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> wurde in Gaschurn-Partenen gebaut. Alle großen<br />

Anlagenteile liegen im Berginneren. Es ist das zehnte und<br />

größte Kraftwerk der Illwerke und wurde als Pumpspeicher-<br />

kraftwerk parallel zum bestehenden <strong>Kopswerk</strong> I errichtet.<br />

Das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> ist optimal in die Kraftwerksgruppe „Obere<br />

Ill – Lünersee“ integriert. Es nutzt das Wasser des bestehenden<br />

Kopssees auf 1.800 m; als Unterwasserbecken dient das<br />

Peltonturbine<br />

Pumpe und Wandler<br />

Becken Rifa im Tal (1.000 m). Die Krafthauskaverne in Rifa ist<br />

mit drei hochflexiblen und rasch regelbaren Maschinensätzen<br />

ausgestattet, die eine Regelung sowohl im Turbinen- als auch<br />

Pumpbetrieb erlauben. Die Kapazität der Illwerke erhöht sich<br />

im Pumpbetrieb um 85 Prozent und im Turbinenbetrieb um<br />

42 Prozent. Der Energietransport erfolgt über die bestehende<br />

220-kV-Kraftwerksdirektleitung Partenen-Bürs.<br />

<strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong>, Portalbauwerk


Wasserschloss<br />

Außertafamunt<br />

Druckstollen<br />

Versalstollen <strong>II</strong><br />

Fensterstollen<br />

Tafamunt<br />

Druckschacht<br />

Kavernenkrafthaus<br />

Unterwasserführung<br />

Gesamtanlage <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong><br />

Das Besondere am <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> ist die große<br />

Flexibilität, mit der dieses Pumpspeicherwerk<br />

auf die Bedürfnisse des Marktes<br />

reagieren kann. Es weist eine außergewöhnlich<br />

hohe Regelfähigkeit auf und ist mit<br />

verschiedenen technischen Besonderheiten<br />

ausgestattet, die in dieser Form das erste<br />

Mal gemeinsam zum Einsatz kommen. Auch<br />

international gesehen ist das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> ein<br />

absolutes Großprojekt – im Bereich der Pumpspeicherkraftwerke<br />

gehört es sicher zu den bedeutendsten.<br />

DI Dr. Ernst Pürer, Projektleiter <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong><br />

umweltverträglichkeitsprüfung<br />

Die Realisierung des <strong>Kopswerk</strong>es <strong>II</strong> war an eine<br />

Vielzahl von Bedingungen geknüpft. Nie zuvor wurden<br />

in Vorarlberg so hohe ökologische Anforderungen<br />

gestellt. Die Anlagenteile des <strong>Kopswerk</strong>es <strong>II</strong><br />

wie Druckstollen, Wasserschloss, Druckschacht,<br />

Maschinen- und Trafokaverne liegen im Berginnern.<br />

Weiters kommt das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> ohne zusätzlichen<br />

Wasserverbrauch aus, da es den bestehenden Speicher<br />

Kops auf 1.800 m Höhe gemeinsam mit dem<br />

<strong>Kopswerk</strong> I nutzt und das Ausgleichsbecken Rifa im<br />

Tal als Pumpwasservorratsbecken dient. Aufgrund<br />

dieser vorteilhaften Rahmenbedingungen konnte die<br />

Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) in Rekordzeit<br />

positiv abgeschlossen werden.<br />

Kraftwerk im Berginnern<br />

Für den Kraftwerksbau waren generell günstige geologische<br />

Verhältnisse gegeben, in Teilabschnitten wurden<br />

wie erwartet auch schwierigere Gebirgsverhältnisse<br />

angetroffen. Die Anlagen des <strong>Kopswerk</strong>es <strong>II</strong> liegen zur<br />

Gänze in den Gesteinsserien des Silvrettakristallins.<br />

Diese bestehen zum Großteil aus festen und harten<br />

Gesteinen, wie Amphibolit, Hornblendegneis, sowie<br />

anderen Gneisarten. Daneben kommen aber auch<br />

weniger feste Glimmerschiefer vor.<br />

Das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> ist als Pumpspeicherwerk konzipiert.<br />

Über einen Druckstollen und einen Druckschacht<br />

wird das Wasser des Kopssees dem Krafthaus zugeführt.<br />

Das Krafthaus ist als Kavernenkrafthaus,<br />

nahe dem Rifabecken in der Tourismusgemeinde<br />

Gaschurn-Partenen errichtet. Die Turbinen, Pumpen<br />

und die Generatoren sind in einer Maschinenkaverne,<br />

die Transformatoren in einer anschließenden<br />

Trafokaverne untergebracht.<br />

Das im Turbinenbetrieb im <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> genutzte<br />

Wasser fließt über einen Unterwasserstollen in das<br />

Rifabecken. Mit dem <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> kommt dem Rifabecken<br />

eine weitere energiewirtschaftliche Bedeutung<br />

zu. Es übernimmt zusätzlich die Funktion als<br />

Unterwasser- und Pumpwasservorratsbecken für<br />

das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong>.<br />

Die 245-kV-Schaltanalge für das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> ist in<br />

SF 6 -Technik platzsparend neben der Schaltanlage<br />

des Rifawerks situiert. Der Energieabtransport erfolgt<br />

zwischen dem <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> und der Umspannanlage<br />

Bürs über die 220-kV-Leitung Partenen-Bürs.


hydraulischer Kurzschluss<br />

Beispiel: Pumpleistung 150 MW, Leistung aus dem Netz 100 MW.<br />

Speicher Kops<br />

Q für 100 MW<br />

Pumpe und Wandler<br />

Q für 50 MW<br />

50 MW Q für 50 MW<br />

T<br />

G/M<br />

W<br />

P<br />

150 MW<br />

P Netz = 100 MW<br />

Q für 100 MW<br />

Ausgleichsbecken Rifa<br />

G/M Generator/Motor läuft mit 100 MW<br />

T Turbine bringt zusätzlich 50 MW<br />

P Pumpe “bekommt” 150 MW<br />

W Wandler<br />

Q Wasserdurchfluss<br />

technische Besonderheiten<br />

Erstmalig auf der Welt wurde eine Pumpspeicheranlage<br />

mit Peltonturbinen ausgerüstet, die permanent<br />

im Gegendruck ist.<br />

Neben der Erzeugung von Spitzenenergie ist die<br />

Bereitstellung von Regelenergie ein wesentliches<br />

Merkmal des <strong>Kopswerk</strong>es <strong>II</strong>. Die Bereitstellung eines<br />

Regelbandes zur Deckung der Abweichung des tatsächlichen<br />

Stromverbrauches bzw. Stromdargebotes<br />

vom prognostizierten erfordert die Regelfähigkeit<br />

zwischen 0 % und 100 % sowohl im Turbinen- als<br />

auch im Pumpbetrieb. Um dies bei durchgehend<br />

hohem Wirkungsgrad zu erreichen, werden Peltonturbinen<br />

eingesetzt. Der sich stets ändernde<br />

Leistungsüberschuss im Netz erfordert für die Anpassung<br />

an die Leistungsschwankungen eine regelfähige<br />

Pumpe.<br />

Diese Regelfähigkeit wird durch die Anwendung<br />

des Prinzipes des „Hydraulischen Kurzschlusses“<br />

erreicht: Dabei wird die Differenz zwischen der<br />

immer gleich bleibenden Leistungsaufnahme der<br />

Pumpe und der vom Netz zur Verfügung stehenden<br />

Leistung durch den gleichzeitigen Betrieb der<br />

Turbinen im erforderlichen Umfang ausgeglichen.<br />

In idealer Anpassung an die Markterfordernisse<br />

ist so mit dem <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> Wälzpumpspeicherung<br />

mit einer Regelfähigkeit im Turbinen- und im<br />

Pumpbetrieb von +/- 100 % der Leistung möglich.


Gefällstufe Kops – Rifa<br />

Kopssee<br />

1.809 m<br />

Sperrkammer<br />

Versalspitze<br />

Druckstollen Versalstollen <strong>II</strong><br />

Wasserschloss Außertafamunt<br />

Steigschacht<br />

Obere Kammer<br />

Drossel 3<br />

Untere Kammer<br />

Krafthausanlage<br />

Druckschacht<br />

Maschinenkaverne<br />

Druckluftkammern<br />

Wasserschloss<br />

Gufel<br />

Versalstollen <strong>II</strong><br />

Drossel 1<br />

Druckschacht<br />

Unterwasserstollen<br />

Auslaufbauwerk<br />

Trafokaverne<br />

Wasserschloss<br />

Außertafamunt<br />

Belüftungsschacht<br />

Schutterschacht<br />

(verplombt)<br />

Kavernenkrafthaus<br />

Zugangsstollen<br />

L 188<br />

Fensterstollen<br />

Kugelboden, Zugangsrohr<br />

Untere Kammer<br />

Drossel 2<br />

Schutterstollen<br />

Ausgleichsbecken<br />

Rifa 1.005 m<br />

Vormontagekaverne<br />

Druckschacht<br />

Hochdruckverteil-<br />

rohrleitung<br />

Zugangsstollen<br />

Kavernenkrafthaus<br />

Portal<br />

Portal<br />

Stahlbetonauskleidung<br />

Betonauskleidung<br />

Panzerung<br />

<strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong><br />

Enpassleistung im Turbinenbetrieb: 525 MW<br />

Aufgenommene Motorleistung im Pumpbetrieb: 450 MW<br />

Generatorenleistung: 600 MVA<br />

Max. Bruttofallhöhe: 818 m<br />

Kopssee<br />

Der Kopssee auf rund 1.800 m wird für das <strong>Kopswerk</strong> I aus den<br />

60er-Jahren und für das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> gemeinsam genutzt.<br />

Nutzinhalt: 42,9 Mio. m³, Energieinhalt: 127,45 Mio. kWh<br />

Einlaufbereich<br />

Einlaufbauwerk für 80 m³/s<br />

Sperrkammer Kops mit zwei Drosselklappen<br />

und Entlastungsschacht<br />

Oberwasserführung<br />

Die Oberwasserführung bezeichnet die Anlagen zwischen dem<br />

Kopssee (1.800 m) und der Krafthauskaverne in Rifa (1.000 m)<br />

Druckstollen – Versalstollen <strong>II</strong><br />

Der Druckstollen verläuft parallel zum bestehenden<br />

Druckstollen des <strong>Kopswerk</strong>es I.<br />

Länge 5.552 m<br />

Innendurchmesser 4,90 m<br />

Wasserschloss Außertafamunt<br />

Das Wasserschloss liegt am Übergang vom Druckstollen zum<br />

Druckschacht und besteht aus einer unteren Kammer mit zwei<br />

Verbindungen zum Druckstollen, einem schrägen Steigschacht,<br />

an dessen unterem Ende eine Drossel angeordnet ist, sowie<br />

einer oberen Kammer und einem Belüftungsschacht, der in den<br />

Fensterstollen Tafamunt mündet.<br />

Untere Kammer: Länge gesamt 270 m<br />

Innendurchmesser 7,00 m<br />

Steigschacht: Länge 192 m<br />

Innendurchmesser 5,10 m, Längsneigung 49°<br />

Obere Kammer: Länge 240 m, Innendurchmesser 6,10 m<br />

Druckschacht und Hochdruckverteilrohrleitung<br />

Der Druckschacht überwindet eine Höhe von ca. 700 m.<br />

Länge: 1.135 m, Innendurchmesser: 3,80 m<br />

Längsneigung: 38,7°<br />

Flachstrecke Länge 60 m, Innendurchmesser 3,80 m<br />

Hochdruckverteilrohrleitung zur Aufteilung des Triebwassers<br />

und Verjüngung auf 2,20 m mit anschließenden Trennkugelschiebern<br />

für jeden Maschinensatz mit Innendurchmesser 1,50 m<br />

Kavernenkrafthaus<br />

bestehend aus Maschinen- und Trafokaverne<br />

Maschinenkaverne<br />

Felsausbruch-Volumen etwa 113.000 m³ fest; Länge ca. 88 m,<br />

Breite ca. 30,5 m, Höhe ca. 60,5 m


Drei vertikalachsige Maschinensätze mit jeweils sechsdüsiger<br />

Peltonturbine, Synchronmotor/-generator, hydraulischem<br />

Synchronisierwandler samt Zahnkupplung und dreistufiger<br />

Speicherpumpe.<br />

Nenndrehzahl: 500 U/min<br />

Nennleistung je Generator: 200 MVA<br />

Durchfluss je Turbine: 25,3 m³/sec<br />

Max. Förderkapazität je Speicherpumpe: 19,3 m³/sec<br />

Die Gesamthöhe eines Maschinensatzes - Pumpe,<br />

hydraulischer Anfahrwandler, Haupt-Traglager, Motorgenerator<br />

und Peltonturbine - beträgt rd. 38 m<br />

Trafokaverne<br />

Felsausbruch-Volumen etwa 8.100 m³ fest; Länge ca. 35 m,<br />

Breite ca. 16 m, Höhe ca. 19 m<br />

Drei Drehstromtransformatoren, die über Stromschienen mit<br />

den Generatoren verbunden sind.<br />

Energieabtransport mittels 220-kV-Erdkabel zur SF -Schalt-<br />

6<br />

anlage außerhalb des Kraftwerkes<br />

Nennleistung je Transformator: 200 MVA<br />

Unterwasserführung<br />

Die Unterwasserführung des <strong>Kopswerk</strong>s <strong>II</strong> weist, beginnend ab<br />

dem Kavernenkrafthaus bis zur Einmündung in das Ausgleichbecken<br />

Rifa, folgende Anlagenteile auf:<br />

Druckluftkammern<br />

3 jeweils 45 m lange Kammern mit 52 m² Querschnitt ermöglichen<br />

den Einbau der Turbinenlaufräder unter dem tiefsten<br />

Wasserspiegel des Rifabeckens, anschließend Stichstollen und<br />

der 77 m lange Verbindungsstollen.<br />

Wasserschloss Gufel<br />

47 m lange Untere Kammer, Steigschacht mit Innendurchmesser<br />

von 12,0 m und 31,0 m Höhe und Obere Schwallkammer<br />

Unterwasserstollen, Auslaufbauwerk<br />

Unterdükerung der L 188 Silvrettastraße und der Ill sowie<br />

Unterfahrung des Dammes des Ausgleichsbeckens Rifa. Die<br />

Gesamtlänge beträgt 267 m. Der maximale Innendurchmesser<br />

beträgt im Bereich der im Fels liegenden Strecke 7,0 m;<br />

der Innendurchmesser im Bereich der Lockermaterialstrecke<br />

beträgt 5,8 m.<br />

Gemeinsames Turbinenauslauf- bzw. Pumpeneinlaufbauwerk<br />

im Ausgleichsbecken Rifa, welches einen Nutzinhalt von<br />

1,1 Mio. m³ Wasser aufweist.<br />

Im Pumpbetrieb wird das Wasser über das gemeinsame<br />

Turbinenauslauf- bzw. Pumpeneinlaufbauwerk und einen Teil<br />

des Unterwasserstollens folgenden Anlagenteilen zugeführt:<br />

im Fels liegender vom Unterwasserstollen abzweigender<br />

Pumpwasserstollen mit einer Länge von 68 m und einem<br />

maximalen Innendurchmesser von 5,8 m; Pumpenverteilrohrleitung<br />

mit 3 Stichleitungen zu den Hauptpumpen sowie<br />

3 Pumpenzulaufklappen, die einen Innendurchmesser von<br />

2,20 m aufweisen.<br />

Querschnitt Kavernenkrafthaus<br />

Turbinenzulaufleitung<br />

Pumpensteigleitung<br />

Pumpenkugelschieber<br />

Längenschnitt Unterwasserführung<br />

Druckluftkammern<br />

Maschinenkaverne<br />

Turbine<br />

Dom<br />

Druckluftkammer M2 Druckluftkammer M3<br />

Druckluftkammer M1<br />

Trafokaverne<br />

Maschinenkaverne<br />

Trafokaverne<br />

Unterwasserführung<br />

Anschluss<br />

Wasserschloss Gufel<br />

Pumpwasserstollen<br />

Stichstollen<br />

Pumpverteilrohrleitung<br />

Wasserschloss<br />

Gufel<br />

Turbinenauslaufschützen<br />

Düsenringleitung<br />

Druckluftkammer<br />

Generatorableitung<br />

Generator<br />

Wandler<br />

Pumpe<br />

Pumpenzulaufklappe<br />

Pumpenzulaufleitung<br />

Ausbaurohr<br />

Unterwasserstollen<br />

Pumpwasserstollen<br />

Ausgleichs-<br />

becken Rifa<br />

Kühl- und Löschwasserbehälter<br />

Unterwasserstollen<br />

Verbindungsstollen<br />

Auslaufbauwerk


VIer IntensIVe Baujahre für das<br />

hIghtech-KraftwerK Im Berg<br />

Im September 2004 war Baubeginn des <strong>Kopswerk</strong>es <strong>II</strong>. Wo kompakter Fels war, entstand im Berginnern<br />

eine gigantische Anlage: In speziellen Vortriebsverfahren wurden die riesige Krafthauskaverne,<br />

ein Großteil der Ober- und Unterwasserführung, Kammern, Stollen und Schächte in den Fels gesprengt,<br />

gebohrt und gefräst.<br />

Druckstollen mit Volltübbingauskleidung<br />

Der Druckstollen wurde mit einer Doppelschild-Tunnelbohrmaschine aufgefahren und die Auskleidung erfolgte unmittelbar hinter dem<br />

Bohrkopf mit hexagonalen Tübbingen (Betonfertigteilen). Es wurden 14.000 Tübbinge mit je 1,3 m³ Volumen, ca. 3,5 t Gewicht (Maße: 4 m<br />

lang, 1,4 m breit, 23 cm dick) versetzt. Anschließend erfolgte rund um die Tunnelröhre eine systematische Hochdruckinjektion des<br />

Gebirges. Das im Stollen fließende Wasser hat eine Masse von über 110.000 Tonnen; das sind 20 Tonnen Gewicht pro Laufmeter Stollen.<br />

Tunnelbohrmaschine in der Schachtfußkaverne<br />

Druckstollen Versalstollen <strong>II</strong>, Versetzen der Tübbinge<br />

Druckschacht<br />

Der Druckschacht von Rifa nach Tafmunt wurde mit einer Hartgestein-Tunnelbohrmaschine<br />

ausgebrochen. Anschließend wurde der<br />

Druckschacht mit Stahlrohren gepanzert. Die Panzerung des Druckschachtes<br />

hat eine Fläche von ca. 14.200 m², die Wanddicken der<br />

Rohrschüsse variieren von 18 bis 72 mm, wobei die größten Wanddicken<br />

am Ende des Druckschachtes vor der Hochdruckverteilrohrleitung<br />

in Rifa erforderlich sind. Im Betrieb ist der Druckschacht der<br />

dritthöchsten Druckbelastung in Europa und der vierthöchsten weltweit<br />

ausgesetzt.


Vollständig ausgebrochene Maschinenkaverne am Jahresende 2005<br />

Der Ausbruch der Krafthauskaverne<br />

erfolgte durch etagenweise Sprengungen<br />

von oben nach unten. Durch<br />

den Felsausbruch wurde in die örtlich<br />

herrschenden Gebirgsspannungsverhältnisse<br />

eingegriffen. Dies stellte<br />

eine große felsmechanische Herausforderung<br />

dar. Gesichert wurde der<br />

Felshohlraum durch eine Vielzahl<br />

von Felsankern und eine Spritzbetonschale.<br />

Nach Fertigstellung des<br />

Felshohlraumes wurden zum Einbau<br />

der Maschinensätze schwere Betonfundamente,<br />

-wände und -decken errichtet.<br />

Maschinenkaverne - Innenausbau, September 2006<br />

Das Kavernenkrafthaus ist mit zwei<br />

Brückenkränen (je 130 Tonnen, gekoppelt<br />

250 Tonnen) ausgerüstet: zum<br />

Einbau der drei Maschinensätze und<br />

für spätere Revisionen.<br />

Das Kernstück des Kraftwerkes ist das Kavernenkrafthaus, das in Gaschurn-Rifa ca. 200 m im Berg-<br />

inneren situiert ist. Es wird u. a. über den Zugangsstollen erreicht. Die ausgebrochene Maschinenkaverne<br />

imponierte durch ihre spektakulären Maße. Im Verhältnis Höhe zu Breite zählt sie zu den<br />

größten künstlichen Felshohlräumen der Welt.


Im Jahr 2006 begann der Stahl-Wasserbau für die Panzerung des Druckschachtes und für das Wasserschloss<br />

Außertafamunt und die Dichtung der drei Druckluftkammern im Unterwasser. In der Krafthauskaverne<br />

schritt der Betonausbau zügig voran.<br />

Wasserschloss Außertafamunt, Montage Drossel 3, Oktober 2007<br />

Zwischen Druckstollen und Druckschacht befindet sich das hochdruckseitige Wasserschloss Außertafamunt. Der Zugang erfolgt über<br />

den 750 Meter langen Fensterstollen Tafamunt. Beim Anfahren der Turbine ermöglicht das Wasserschloss ein rasches Beschleunigen<br />

des Triebwassers, das über 110.000 Tonnen wiegt und sich mit etwa 15-16 km/h Richtung Krafthaus bewegt. Beim Umstellen auf Pumpbetrieb<br />

wird diese Wassersäule innerhalb von 20 Sekunden gestoppt und in weiteren 40 Sekunden in die Gegenrichtung beschleunigt.<br />

Die dabei entstehenden Druckstöße und Massenschwingungen in der Oberwasserführung baut das Wasserschloss ab. Drei eingebaute<br />

stahlgepanzerte Verengungen (Drosseln) bremsen den Wasserfluss und dämpfen zusätzlich die Schwingungen beim Anfahren oder Abstellen<br />

der Maschinensätze.<br />

Wasserschloss Außertafamunt, Drossel 1, März 2007<br />

Wasserschloss Außertafamunt,<br />

Arbeiten an der Drossel 3, März 2007<br />

Rund 6.000 Tonnen Stahl wurden allein in Form von Rohren<br />

für den Druckschacht und die vielen Zu- und Ableitungen,<br />

Verteilrohre etc. eingebaut. Zum Schluss mussten diese<br />

Bereiche mit einem Korrosionsschutz versehen werden -<br />

gesamt eine Fläche von von ca. 35.000 m².


Aus nah und fern erfolgten unzählige Transporte von Material, Geräten, Maschinen und tonnenschweren<br />

Anlagenkomponenten.<br />

Oberwald, Transport Drosselklappe, Dezember 2005 Anlieferung Drehstromtransformator, Juli 2007<br />

Zur schier unüberschaubaren Frachtpalette gewichtiger Transporte gehörte Ende 2005 die aus Brasilien gelieferte Drosselklappe<br />

(92 Tonnen) – Absperrung zum Kopssee – die auf den letzten zwei Kilometern zum Fensterstollen Oberwald mit Unterstützung eines<br />

Bergepanzers befördert werden musste; der Transport der drei je 165 Tonnen schweren Transformatoren erfolgte 2007.<br />

Die Baujahre 2007 und 2008 waren von der Montage und Inbetriebsetzung der mechanischen und elektrischen<br />

Anlagen im und um das Kavernenkrafhaus sowie der Fertigstellung der Triebwasserführung<br />

geprägt. In der Krafthauskaverne wurden die drei je rd. 38 m hohen Maschinensätze montiert.<br />

Maschine 3, Einbau Turbinenlaufrad, September 2007<br />

Die Geschwindigkeit des<br />

Wassers bei den Düsen,<br />

das auf die Laufradschaufeln<br />

der Peltonturbine<br />

trifft, beträgt etwa 460<br />

km/h, fast das 30fache der<br />

Fließgeschwindigkeit in<br />

der Oberwasserführung.<br />

Pro Sekunde fließen im Betrieb<br />

etwa 76 Kubikmeter<br />

Wasser durch die Turbinen:<br />

Das entspricht sekündlich<br />

ungefähr der Wassermenge<br />

eines mittleren Schwimm-<br />

beckens.


Maschine 3, Einfahren Stator, März 2007 Maschine 3, Absenken Rotor, März 2007<br />

Der 225 Tonnen schwere Rotorkörper (des Generators) eines Maschinensatzes erreicht 500 Umdrehungen pro Minute bei Normalbetrieb.<br />

Dabei beträgt die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors 280 km/h. Die Durchgangsdrehzahl beträgt 943 Umdrehungen. Dabei wird eine<br />

Geschwindigkeit von 500 km/h erreicht.<br />

Im letzten Baudrittel rückte auch die Elektrotechnik in den Mittelpunkt: Energieableitung vom Kops-<br />

werk <strong>II</strong> an die externe Schaltanlage und das Hochspannungsnetz; Automatisierung, Maschinen- und<br />

Kraftwerks-Leittechnik.<br />

SF 6 -Schaltanlage, Montagearbeiten, August 2007<br />

Die Schaltanlage gegenüber dem Portal des <strong>Kopswerk</strong>es<br />

<strong>II</strong> wurde in platzsparender SF 6 -Technologie<br />

errichtet. Elektrische Energie, die im Generator aus<br />

der mechanischen Energie erzeugt wird, wird von den<br />

Maschinentransformatoren über kurze Erdkabel in<br />

die SF 6 -Anlage geleitet und von dort auf das 220-kV-<br />

Hochspannungsnetz zugeschaltet.


Die komplexe Inbetriebsetzung aller Anlagen und Maschinen über viele Monate bedeutete höchste<br />

Konzentration und Anstrengung für die Mitarbeiter der zuständigen Lieferfirmen und von illwerke vkw.<br />

Schließlich fügte sich ein höchst kompliziertes Anlagen-Puzzle lückenlos zusammen. Das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong><br />

startete am 7. September 2008 mit der ersten Maschine in den Probebetrieb. Seit dem 16. November<br />

2008 sind alle drei Maschinen im Probetrieb und liefern hochwertige Spitzen- und Regelenergie in das<br />

europäische Stromnetz.


mIt rücKsIcht auf mensch und natur<br />

umwelt<br />

Die Illwerke waren von Beginn an bestrebt, alle Anstrengungen<br />

zu unternehmen, um bei der Realisierung des <strong>Kopswerk</strong>es <strong>II</strong> die<br />

Beeinträchtigungen für Mensch und Umwelt möglichst gering zu<br />

halten. Die Aufgabe einer ökologischen Baubegleitung war es,<br />

u. a. dafür zu sorgen, dass Umweltauflagen, Bescheidvorschreibungen<br />

und Vereinbarungen während der Bauzeit umfassend befolgt<br />

werden. Darüber hinaus galt es, Kontakt zu den betroffenen<br />

Anrainern zu halten und unmittelbarer Ansprechpartner zu sein.<br />

Für die verschiedenen Agenden war die Illwerke Baubegleitung<br />

neben 50 externen, unabhängigen Sachverständigen tätig.<br />

Kops, Begrünungsversuche<br />

Messungen, Gutachten, Kontrollen<br />

Die Umweltauflagen für Belastungen durch Transporte, Sprengungen,<br />

Bauarbeiten und Deponiebetrieb waren von den Behörden<br />

vorgegeben und wurden streng befolgt. Für die Beweissicherung<br />

und um neutrale Messergebnisse für Hydrologie/Gewässer,<br />

Luft, Erschütterungen, Schall usw. zu gewährleisten, wurden unabhängige<br />

sachverständige Firmen beauftragt.<br />

Tafamunt, erhöhte Schutzdämme<br />

Nachhaltiger Nutzen<br />

Das <strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong> erzeugt hochwertigen Spitzen- und Regelstrom<br />

aus erneuerbarer Wasserkraft; es kommt ohne zusätzlichen Wasserverbrauch<br />

aus, denn es nutzt den bestehenden Kopssee auf<br />

1.800 m. Alle Anlagenteile befinden sich im Berginnern; der Energieabtransport<br />

erfolgt über bereits bestehende Hochspannungsleitungen.<br />

Die strengen Behördenauflagen im durchgeführten<br />

Umweltprüfungsverfahren sicherten eine möglichst umweltschonende<br />

Bauabwicklung und nachfolgende standortgerechte Rekultivierung.<br />

Zudem wurden ökologische Ausgleichsmaßnahmen<br />

getroffen, die dem Lebensraum nachhaltigen Nutzen bringen.<br />

Gaschurn-Rifa: Ausgleichsbecken und<br />

renaturierte Deponieflächen<br />

Rekultivierungsmaßnahmen<br />

Für die Kraftwerkskaverne und die verschiedenen Stollen wurden<br />

rund 850.000 m³ Gestein ausgebrochen. In Rifa wurden etwa<br />

300.000 m³ Ausbruchmaterial deponiert und in eine artenreiche<br />

Magerwiese mit Heckenlandschaft, Lesesteinhaufen, Trockenmauern<br />

und Tümpelbiotopen umgewandelt. In Tafamunt wurden<br />

die Steinschlag- und Lawinenschutzdämme zum Schutz von<br />

Partenen erhöht. Auf Kops wurden etwa 290.000 m³ Gestein<br />

deponiert. Für die Rekultivierung des Geländerückens wurden<br />

spezielle Begrünungsmethoden und Bepflanzungen gewählt,<br />

die auch den extremen Standortbedingungen auf 1.800 m<br />

Höhe gerecht wurden.


VorarlBerger IllwerKe ag<br />

Die Vorarlberger Illwerke wurden 1924 als GmbH gegrün-<br />

det und sind seit 1927 eine Aktiengesellschaft mit Sitz in<br />

Bregenz. Hauptaktionär der Illwerke ist mit 95,5 % das<br />

Land Vorarlberg. 4,5 % des Aktienkapitals sind im Eigentum<br />

der WEG-Wertpapiererwerbsgesellschaft m.b.H.,<br />

Bregenz.<br />

Die wasserwirtschaftlich zusammenhängende Kraftwerksgruppe<br />

der Illwerke mit zehn Kraftwerken, vier<br />

Speicherseen und mehreren Tagesspeicherbecken ist<br />

die Basis für die Stromerzeugung im Montafon und im<br />

Walgau. Im europäischen Netz, das alle betroffenen Kraftwerke<br />

und Verbraucher zusammenschließt, bieten die<br />

Illwerke ihren Stromabnehmern und Vertragspartnern<br />

Spitzenstromlieferungen, Regelenergie, die Möglichkeit<br />

zur Pumpspeicherung und weitere energiewirtschaftliche<br />

Dienstleistungen.<br />

Die Einsatzleitung für die gesamte Kraftwerksgruppe obliegt<br />

der Energie Baden-Württemberg AG, EnBW.<br />

Anlagenkonzept<br />

Paznaun<br />

Tirol<br />

Silvrettasee<br />

Kopssee<br />

Ischgl Galtür<br />

Pumpwerk<br />

Kleinvermunt<br />

<strong>Kopswerk</strong> I<br />

<strong>Kopswerk</strong> <strong>II</strong><br />

Ill-Ursprung<br />

Piz Buin<br />

3.312 m<br />

Obervermuntwerk Vermuntsee<br />

Vermuntwerk<br />

Partenen<br />

Rifawerk<br />

Montafon<br />

Die Übertragung der Energie aus den Kraftwerken zu den<br />

Partnern erfolgt über 110-/220- und 380-kV-Hoch- und<br />

Höchstspannungs-Kraftwerksdirektleitungen der Illwerke.<br />

Seit 1. Januar 2001 stehen die Vorarlberger Elektrizitätsunternehmen<br />

Vorarlberger Illwerke AG und Vorarlberger<br />

Kraftwerke AG innerhalb des Illwerke-Konzerns mit der<br />

Bezeichnung illwerke vkw als weiterhin eigenständige<br />

Unternehmen unter gemeinsamer Leitung. Die Muttergesellschaft<br />

des Konzerns ist dabei die Vorarlberger<br />

Illwerke AG.<br />

Die gemeinsamen Grundsätze von illwerke vkw:<br />

- die Nutzung der Wasserkraft im Land und der Schutz<br />

des Vorarlberger Trinkwassers,<br />

- die Wahrung der Entscheidungsbefugnisse über<br />

die Netzinfrastruktur,<br />

- die Sicherung einer weiterhin hohen Stromaufbringung<br />

aus eigener Wasserkraft zum Wohle des Landes.<br />

Vorarlberg<br />

Schruns<br />

Lünerseewerk<br />

Brandner<br />

Gletscher<br />

Lünersee<br />

Latschauwerk<br />

Rodundwerk I Rodundwerk <strong>II</strong><br />

Bludenz<br />

Walgau<br />

Nenzing<br />

Walgauwerk


Vorarlberger Illwerke AG<br />

Weidachstraße 6, 6900 Bregenz, Austria<br />

Telefon: +43 5574 601-0, Fax: +43 5574 601-78526<br />

www.illwerke.at, www.kopswerk2.at, info@kopswerk2.at<br />

ein Unternehmen von

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!