Kraftwerk Stegenwald: Zuerst Labor, dann Salzach

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Vom physikalischen Modell an der TU Graz bis zur geplanten kurzen Bauzeit: Das Salzach-Kraftwerk Stegenwald zeigt, wie Optimierung funktioniert und das nicht nur mit der Prämisse Wirtschaftlichkeit, sondern auch mit Blick auf die Ökologie. Das Kraftwerk Stegenwald ist ein weiterer Schritt, um die Salzburger Klimaziele zu erreichen.

Licht aus, wenn der Raum verlassen wird. Den Standby-Modus bei Geräten so gut es geht abschalten. Beim Kochen den passenden Deckel auf den Topf. Stromspartipps gibt es viele und seit dem Engpass sowie der Teuerung geht der Großteil der Bevölkerung mit Energie auch sorgsamer um. Das zeigen zumindest Statistiken und doch braucht es viel mehr, um die notwendige Energiewende zu schaffen. Konkret muss bis zum Jahr 2030 in Salzburg Strom zu 100 Prozent aus erneuerbarer Energie stammen. Dafür sind massive Anstrengungen und Investitionen für den Ausbau der Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen notwendig. Eine aktuelle Studie von OE Österreichs Energie malt ein düsteres Bild: Um die Klimaziele bis 2040 erreichen zu können, müsste es zu einer Verdopplung der Erzeugung kommen. In anderen Worten: Jede Erzeugungsanlage müsste noch einmal in gleicher Form gebaut werden. Daher führt auch für Salzburg kein Weg vorbei an Windkraftanlagen sowie großen (Freiflächen-)PV-Anlagen im gesamten Bundesland. 

Salzburg ist zwar in der glücklichen Situation für Wasserkraft eine gute topographische Ausgangslage zu haben, der Ausbaugrad der Wasserkraft in Salzburg ist jedoch bereits sehr hoch. „Wir müssen uns alle umweltverträglich nutzbaren Potenziale in den Regionen ansehen, um dort die entsprechenden Technologien zur Energieerzeugung einzusetzen. Wind und Sonne, wo diese ausreichend vorhanden sind und Wasser, wo es noch sinnvoll ist. Um die Energiewende zu schaffen, braucht es eine neue Offenheit und Kompromissbereitschaft. Kein Entweder-oder und kein „not in my backyard“, ansonsten gibt es Stillstand, auch für das Klima und das können wir uns jetzt nicht mehr leisten. So gesehen ist das Laufkraftwerk Stegenwald eine wichtige Investition in den Selbstversorgungsgrad unseres Bundeslandes mit Strom aus erneuerbaren Quellen. Wir können dafür das Wasser der Salzach nutzen und jede daraus erzeugte Kilowattstunde an sauberer Energie hilft auf dem Weg, klimaschädliche CO2-Emissionen zu minimieren“, so Stephan Seiwald von der Salzburg AG, der als Leiter der Abteilung Engineering für die Projektentwicklung und den Bau erneuerbarer Kraftwerke verantwortlich ist.

Eine Fertigstellung des Kraftwerkes Stegenwald ist Mitte 2025 geplant. Gebaut und betrieben wird das Kraftwerk im Pongau zu je 50 Prozent gemeinsam mit der Verbund AG.  „Mit einer Leistung von 14,5 Megawatt und einer Jahreserzeugung von 72,8 Gigawattstunden wird so viel Strom erzeugt, wie 20.000 Haushalte im Durchschnitt verbrauchen“, so Herwig Berkenhoff, der als Leiter der örtlichen Bauaufsicht die Arbeiten am Kraftwerk koordiniert und überwacht.

Simuliert und optimiert ...

Grundsätzlich gilt die Wasserkrafttechnologie seit Jahrzehnten als ausgereift. Effizienzsteigerungen liegen im einstelligen Prozentbereich und doch lässt sich im Design eines Kraftwerkes punkto Wirtschaftlichkeit und ökologischer Ausrichtung noch einiges optimieren, wie das KW Stegenwald zeigt. Dazu erstellte das Wasserbaulabor der Technischen Universität Graz ein physikalisches Modell des Kraftwerkes und nicht nur das. Neben dem Hauptbauwerk des Laufkraftwerkes mit Krafthaus und Wehranlage kamen ein 460 Meter langer Oberwasserbereich und 240 Meter langer Abschnitt für den Unterwasserbereich dazu. Um den Simulationsversuchen mit Mittelwasser und rechnerisch höchstem Hochwasser standzuhalten, wurden Ziegeln und Beton verwendet. Durchsichtiges Plexiglas und Kunststoff für die Wehranlage und das Krafthaus sollten den nötigen Einblick in das Innere und damit die Transparenz bei den Versuchen garantieren.

…mittels Modell.

Es ging in den Modellversuchen etwa darum, die ideale Länge des Staubereiches und die dortige Strömungsgeschwindigkeit – beides wirkt sich deutlich auf die Ökologie aus – durch Sonden und  Laserscannertechnologie zu ermitteln. Die zweite Herausforderung bei einem Flusskraftwerk ist die Menge und die Art des Geschiebes, also der Steine, Hölzer und ähnlicher Dinge, die vor allem bei Hochwasser mittransportiert werden – möglicherweise bis zu den Turbineneinläufen. Das muss auf alle Fälle verhindert bzw. so schwer wie möglich gemacht werden. Eine Entfernung eines solchen Geschiebes ist schwierig und vor allem teuer. Auch das wurde in dem gebauten Modell im Maßstab von 1:40 simuliert.

Eine weitere Besonderheit weisen die zwei vertikalen Kaplan-Turbinen mit einem Durchmesser von ca. 4 Meter auf. Sie werden um 90 Grad gedreht und horizontal eingebaut. Warum? So wird die Einbaulänge und –tiefe wesentlich reduziert, dass zeigt sich an den Abmessungen des Krafthauses und damit in der Wahrnehmung von außen. Das sind nur wenige Beispiele aus einer Reihe von Laborergebnissen, die mit Baubeginn im Februar 2023 beim Kraftwerk nun Wirklichkeit werden.

Blick auf die Baustelle des Salzach-Kraftwerks Stegenwald © Salzburg AG
In ca. zwei Jahren soll das Kraftwerk Stegenwald so viel Strom erzeugen, wie rund 20.000 Haushalte benötigen.

„Mit Anfang 2025 fließt die Salzach zum ersten Mal durch das Kraftwerk“, erklärt Herwig Berkenhoff und nennt weitere Kennzahlen und Meilensteine: „Die Fallhöhe zur Energiegewinnung beträgt 8 Meter. Wir haben zwei Wehrfelder mit einer Breite von zehn Meter. Mit rund 3,3 Kilometern ist der tatsächliche Staubereich gegenüber anderen Kraftwerken geringer. Die Länge des Unterwasserbereiches beträgt ca. 2,4 Kilometer. Die beiden Kaplan-Turbinen werden nächstes Jahr im Sommer eingehoben. Im sogenannten Ausgleichsgewässer schaffen wir Still- und Fließgewässerbereiche mit Nist- und Brutplätze sowie einen Fischaufstieg. Alles bewusst in einem Gebiet, das schwer zugänglich ist, damit es sich möglichst unberührt bleibt.“

#WIRABEITENDRAN

Energiewende & Innovation

„Die Zeit drängt. Die Energiewende ist eine enorme Herausforderung für uns als Gesellschaft. Da braucht es Effizienzsteigerungen bei bestehenden Anlagen. Da braucht es aber auch neue Projekte. Vor allem Wasserkraftanlagen sind ein wichtiger Teil im Energiemix und können den volatilen Sonnen- und Windstrom gut ausgleichen. Wir müssen auf das Ganze schauen. Das Kraftwerk Stegenwald ist ein Puzzlestein darin.“

Stephan Seiwald, Leiter der Abteilung Engineering bei der Salzburg AG

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