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In unmittelbarer Nachbarschaft zu einem bestehenden Wehr entsteht in Bad Kösen das neue Wasserkraftwerk.

 

An einem bestehenden Saale-Stauwehr in Bad Kösen entsteht derzeit ein neues Wasserkraftwerk. Investor und Betreiber der neuen Anlage ist die Kopius Energie GmbH & Co. KG aus Wünnenberg in Nordrhein-Westfalen. Insgesamt rund 7 Mio. Euro investiert der private Betreiber dafür in die notwendige Sanierung der Wehrkrone sowie die Errichtung des Kleinwasserkraftwerkes mit zwei Turbinen und einer Gesamtleistung von 760 kWh.

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Menschen fühlten sich schon immer vom Wasser angezogen. So entstanden die ersten Siedlungen in der Nähe von Flüssen, weil damit sowohl die Trinkwasser- wie auch die Nahrungsversorgung gesichert war. Später nutzen sie die Gewässer als Transportwege. Mit der zunehmenden Technisierung verstanden es die Menschen auch, sich die Wasserkraft zu Nutze zu machen. Über Wasserräder wurden Mühlen oder Schmiedehämmer angetrieben. Später erzeugten durch Wasserkraft angetriebene Turbinen über Generatoren Strom. Bis heute zählen Wasserkraftwerke zu den wichtigen Stromerzeugern aus erneuerbaren Energiequellen.

Strom aus Wasserkraft

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Der so gegründete neue „Kanal“ markiert den zukünftigen Weg des Wassers durch das Kraftwerk.

Allein im Jahr 2016 erzeugten alle weltweit installierten Wasserkraftwerke rund 4.100 TWh Strom. Damit lieferte die Wasserkraft 16,6 % des Weltbedarfes an elektrischer Energie und rund 2/3 der gesamten Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen, die 24,5 % des Weltstrombedarfes deckten. So generiert Norwegen fast seinen gesamten Elektrizitätsbedarf mit Wasserkraft, Brasilien rund 80 %. In Österreich beträgt die Wasserkraftquote rund 55 %, in der Schweiz sind es rund 60 %. Mit der in Deutschland installierten Leistung der Wasserkraftwerke von 4,7 GW werden jährlich rund 21.600 GWh Strom erzeugt.

Auf Langfristigkeit angelegt

Wasserkraftwerke erfordern hohe Investitionskosten, was sich auf die Rentabilität auswirkt. Deshalb ist der in Wasserkraftwerken produzierte elektrische Strom zunächst einmal kostspieliger als der in vergleichbaren Kraftwerken. Erst wenn die Erlöse des verkauften Stromes die Errichtungskosten gedeckt haben, macht sich die quasi „kostenlose“ Wasserkraft auch wirtschaftlich bemerkbar. Wasserkraftwerke werden also für eine hohe Lebensdauer ausgelegt. Bevorzugte Standorte für Wasserkraftwerke liegen in Mittel- und Hochgebirgen sowie an großen Flüssen. Entsprechend der „Wasserverfügbarkeit“ unterscheidet man zwischen Speicher- und Laufwasserkraftwerken. Während Speicherkraftwerke einen Energiespeicher in Form von Seen oder Teichen besitzen, haben Laufwasser- oder Flusskraftwerke keinen Wasserspeicher. Sie nutzen in der Regel Stauwehre an Fließgewässern und dienen deshalb vor allem zur Deckung der Grundlast.

Neue Perspektiven für Kleinwasserkraftwerke

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Bis zu 14 Meter tief wurden die Bohrpfähle in den Untergrund gesetzt.

In Deutschland existierten früher sehr viele Kleinwasserkraftwerke, jedoch wurde eine große Anzahl aufgrund mangelnder Wirtschaftlichkeit außer Betrieb genommen. Im Zuge der „Energiewende“ gibt es Bestrebungen, solche Anlagen zu reaktivieren oder neue Anlagen zu errichten. Weiterentwickelte und optimierte Bauweisen, die eine höhere Energieausbeute ermöglichen und gleichzeitig die Umweltauswirkungen reduzieren, bieten ganz neue Perspektiven.

Vor diesem Hintergrund errichtet und betreibt die Kopius Energie GmbH und Co. KG neben Windkraftanlagen eben auch Kleinwasserkraftwerke. Und aufgrund des bereits vorhandenen Stauwehres in Bad Kösen bot sich hier ein idealer Standort für den Neubau. Natürlich galt es zunächst die üblichen Genehmigungsverfahren zu durchlaufen, bevor mit den Bauarbeiten begonnen werden konnte. In enger Zusammenarbeit mit der Stadt Naumburg konnte zunächst ein Planfeststellungsbeschluss des Landesverwaltungsamtes erzielt werden. Er war verbunden mit zusätzlichen Auflagen hinsichtlich des Fischschutzes. Darüber hinaus musste zusätzlich das Wasserrecht erworben werden, welches erlaubt, der Saale Wasser für die Stromerzeugung zu entnehmen. Nicht zuletzt galt es, das entsprechende Grundstück zu erwerben.

Notwendige Stauwehrsanierung

Zwingend notwendig für den dauerhaft störungsfreien Betrieb des Wasserkraftwerkes am ausgewählten Standort ist ein voll funktionsfähiges und steuerbares Stauwehr. Das vorhandene Stauwehr war jedoch bereits in die Jahre gekommen. Aus diesem Grund stand zunächst die Sanierung der alten Wehrkrone an, auf der noch mit Brettern der Wasserstand reguliert wurde. Hierfür trugen Fachleute die Wehrkrone über die gesamte Flussbreite um 50 cm ab. Zusätzlich montierten sie Schienen in die neu betonierte Wehrkrone, auf die anschließend ein neues Schlauchwehr fixiert wurde. Die etwa 100 Meter lange Schlauchmembran kann eine maximale Stauhöhe von einem Meter erreichen. „Je nachdem, wie sich der Saalepegel verhält, werden die Schlauchmembrane mehr oder weniger mit Luft gefüllt“, verdeutlicht Geschäftsführer Matthias Kopius die Funktionsweise. „Die Steuerung erfolgt vollautomatisch und gewährleistet dauerhaft die erforderliche Stauhöhe.“

Gründung und Sicherung der Baugrube

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Nach der Sanierung des in die Jahre gekommenen Stauwehrs konnte mit den Arbeiten für das neue Kraftwerk begonnen werden.

Vor den eigentlichen Hochbauarbeiten für das Wasserkraftwerk standen Sicherungsarbeiten für die Baugrube an. Schließlich soll während der Bauarbeiten kein Wasser in die Baustelle eindringen. Deshalb wurden temporäre Spundwände zur Abschottung der Baugrube gesetzt. Diese werden nach Abschluss der Bauarbeiten und zur Inbetriebnahme des Kraftwerkes wieder entfernt. Um das Kraftwerk ausreichend sicher im Untergrund zu verankern, setzten die beauftragten Tiefbauexperten der Harald Gollwitzer GmbH aus Chemnitz rund 200 Bohrpfähle bis zu einer Tiefe von 14 Metern in den Boden. Vor dem Betonieren der Bohrpfähle wurden entsprechende Bewehrungskörbe in die „Bohrlöcher“ versenkt. Der so gegründete neue „Kanal“ markiert den zukünftigen Weg des Wassers vom Einlauf durch die 36 vier Meter hohen Rechen in die sechs Meter breiten Turbinenkammern des Maschinenhauses mit den zwei vertikal eingebauten Turbinen bis zu dem Diffusor am Auslauf. Der notwendige Frischbeton kam von der Burgenland Beton GmbH & Co. KG aus Bad Kösen. Für die Bohrpfähle wurden insgesamt 1.500 m3 Beton C35/45 F5 mit einem Größtkorn 32 und einem CEM III B 32,5 N-LH/SR (na) des OPTERRA Werkes Karsdorf geliefert.

Rahmen für die Fischtreppe

Neben der Gründung und Sicherung der Baugrube entstand so auch der Rahmen für eine Fischtreppe mit insgesamt 22 Becken. Sie sorgt nach Inbetriebnahme des Wasserkraftwerkes für eine verletzungsfreie Überwindung der Barriere bei der Fischwanderung. Damit wird auch ein Teil der Auflagen hinsichtlich des Fischschutzes erfüllt.

Offen für Interessierte

Mittlerweile sind die Tiefbauarbeiten abgeschlossen und die Einrichtung der Baustelle zur Errichtung des Maschinenhauses hat begonnen. Nach Fertigstellung des Wasserkraftwerkes werden von Bad Kösen aus jährlich rund 4 Mio. kWh Strom eingespeist. Das entspricht etwa dem Bedarf von rund 1.100 Haushalten. Das Wasserkraftwerk arbeitet vollautomatisch und ist digital vernetzt. So können alle Leistungsdaten dezentral abgerufen und die Anlage auch ferngesteuert werden. „Trotzdem wird es in Bad Kösen einen Wärter vor Ort geben, der gegebenenfalls schnell eingreifen kann“, erläutert Matthias Kopius. Darüber hinaus soll es nach den Plänen des Geschäftsführers regelmäßige Besichtigungen der Kraftwerksanlage geben. Möglich sei auch der Bau einer Elektro-Tankstelle für Fahrzeuge, so der private Investor abschließend.