Rohre aus GFK-Wickelrohr für Strom aus Wasserkraft

11.10.2004

Bauteile und Werkstoffe » Rohre » GFK

Regenerative Energien stehen hoch im Kurs. Dass bei ihrer Erzeugung auch Rohrleitungen eine Schlüsselrolle spielen können, zeigt ein Beispiel aus Baiersbronn im Schwarzwald. Die Kleinwasserkraftanlage Schönmünzach wird künftig durch eine rund 3,2 Kilometer lange Druckleitung aus GFK-Wickelrohr von Amitech Germany, Mochau, mit dem nötigen Wasser versorgt, um Strom für 800 Haushalte zu erzeugen.

Um Strom aus Wasserkraft zu erzeugen, braucht man Fließgewässer mit ausreichender und zuverlässiger Abflußmenge und möglichst viel Gefälle. Beide Faktoren sind im Schwarzwald im allgemeinen und insbesondere in den Tälern von Schönmünz und Langenbach bei Baiersbronn erfüllt. Als deshalb einige verstreut liegende Außensiedlungen der Gemeinde über eine neue Abwasser-Sammelleitung an die Kläranlage angeschlossen werden sollten, hatten die Gemeindewerke eine pfiffige Idee: Wenn schon längs der Schönmünz und des Langenbachs mit großem Aufwand Rohrgräben ausgehoben werden mußten, warum sollte man dann nicht einen Zusatznutzen aus dieser Baumaßnahme ziehen? Zwischen Anfangs- und Endpunkt der 7,5 Kilometer langen Trasse des Kanalsammlers Langenbach liegen immerhin180 Meter Höhenunterschied: ein erhebliches Potential an kinetischer Energie für eine Wasserkraftnutzung.
Gutachten zu dieser Frage ergaben tatsächlich einen positiven technischen Befund, schlossen zugleich aber den Bauabschnitt im Langenbachtal aus ökologischen Gründen von der Nutzung aus. Doch auch im verbleibenden unteren Trassenabschnitt längs der Schönmünz, beginnend in Zwickgabel und endend am Ortsrand Schönmünzach, lohnte sich eine Stromerzeugung bei 58 Metern Höhendifferenz noch. Die Planung sah natürlich nicht einen entsprechenden Einstau des Schönmünztales vor. Höhe kann man auch anders gewinnen - nämlich durch eine Rohrleitung. Und so sah die im Auftrag der unter Federführung des Baiersbronner Ingenieurbüros Gaisser geplante und ins Werk gesetzte Lösung eine Triebwasserleitung von 3160 Meter Länge vor, die den installierten Turbinen das Wasser der Schönmünz mit besagtem Gefälle von 58 Metern zuleitet.
Hydraulische Analysen hatten vorab ergeben, dass zwischen der gewässerökologisch erforderlichen Mindestwasserführung von 170 Liter pro Sekunde und dem höchsten bekannten Abfluss am künftigen Einlaufwehr von 94 Kubikmetern pro Sekunde viel Spielraum lag. Letztlich entschied man sich für eine maximale, im Regelfalle auch zu gewährleistende Entnahmemenge von 1,5 Kubikmetern pro Sekunde, auf die das Kraftwerk mit seinen Turbinen ausgelegt wurde.

Um Schönmünzwasser in dieser Menge und mit höchster Betriebssicherheit "von hoch nach tief" zu schaffen, war den Berechnungen zu Folge eine Leitung mit einem Durchmesser von DN 1000 bis DN 1200 notwendig. Nach Sichtung aller Angebote erwiesen sich letztlich GFK-Wickelrohre DN 1200 des Systems FLOWTITE von Amitech Germany, Mochau, als die unter wirtschaftlichen Aspekten optimale Lösung für die Triebwasserleitung.
Auch technisch hatten die im Wickelrohrverfahren produzierten Rohre Pluspunkte zu verbuchen. Neben der hohen Belastbarkeit der Rohre in Bau und Betrieb betrifft dies auch ihr geringes Metergewicht. Die teils nur über Waldwirtschaftswege erreichbare Örtlichkeit brachte gewisse logistische Probleme mit sich, so dass eine problemlose Leitungsverlegung der leichten Rohre mit herkömmlichem Baugerät positiv bewertet wurde. Außerdem konnte man sich mit dem FLOWTITE-Rohrsystem der Trassenführung optimal anpassen. Während auf langen Strecken der Einsatz von 12-Meter-Rohren zu schnellem Baufortschritt führte, wurden ansonsten neben 6-Meter-Standardlängen auch in GFK-Laminattechnik produzierte Segmentbögen installiert. Diese wurden zur Sicherung gegen die in Druckleitungen anfallenden Zugkräfte jeweils in Betonwiderlager gebettet. Trassenbögen mit großen Radien ließen dank der Flexibilität der REKA-Standardkupplungen auch ohne Sonderbauteile durch Auslenkung der Kupplungen im Rahmen des Zulässigen realisieren, wobei man dann fallweise auch 3-Meter-Rohre einsetzte. An zwei Stellen baute man in die Leitungen Wartungsöffnungen in Form eines anlaminierten Stutzens mit druckfest verschraubbarem Deckel ein.
Insgesamt wurde die Triebwasserleitung von Februar 2004 bis Ende August 2004 auf voller Länge zwischen dem Tirolerwehr in Zwickgabel und dem Turbinenhausstandort verlegt. Wenn das Kleinwasserkraftwerk Schönmünzach zum Jahresende 2004 planmäßig in Betrieb geht, wird es bei einer Spitzenleistung von 600 kW jährlich rund 2,8 Millionen kWh Strom ins Netz einspeisen. Das entspricht dem Strombedarf von immerhin 800 Durchschnitthaushalten und schraubt den Anteil regenerativer Energie an der Baiersbronner Stromversorgung auf rund 18 Prozent hoch.

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