ie ersten Planungen für ein Klein -wasserkraftwerk im Gebiet zwischenStaufen und Münstertal hatten die

Kaisers nämlich schon um die Jahrtausend -wende angestellt. Bei den Behörden stießman zu dieser Zeit aber noch auf taubeOhren, die erneuerbaren Energien hattendamals offenbar noch nicht den hohenStellenwert wie heutzutage am deutschenEnergiesektor. Dank der Hartnäckigkeit unddem Engagement von Bernhard und HerbertKaiser konnte man nun knapp 15 Jahre spä-ter dennoch die offizielle Inbetriebnahmeihrer bereits neunten Anlage feiern. Nach-dem man im Lauf der vergangenen Jahre allebehördlichen Genehmigungen erhaltenhatte, konnten im Februar 2015 die Bau-arbeiten beginnen. Mit der Kraftwerkspla-nung beauftragte man die auf Wasserkraft-projekte spezialisierte Karlsruher HydroEnergie Roth GmbH, mit der die Kaisersschon bei mehreren ihrer Projekte guteErfahrungen gemacht hatten.

PROJEKT IN KOOPERATION UMGESETZTFinanzielle Unterstützung erhielt der Anlagen-neubau der Kraftwerke Kaiser KG von der„Bürger-Energie-Südbaden“ (BEGS). Dabeihandelt es sich um eine Genossenschaft, bei dersich sowohl Bürger als auch ganze Unternehmenmit Gewinnbeteiligung am Ausbau regenerativerEnergieformen in der Region beteiligen können.800.000 Euro, also etwa ein Drittel derGesamtkosten in Höhe von 2,5 Mio. Eurobringt die BEGS als Nachrangdarlehen in dieFinanzierung des Kraftwerks ein.

Mit dem Kraftwerk Neumagen im süd-lichen Schwarzwald ging im vorigenNovember bereits die neunte Wasser-kraftanlage der Kaiser Kraftwerke KGans Netz. Das Kleinkraftwerk derBrüder Bernhard und Herbert Kaiserentstand in einer Zeit von rund 9Monaten zwischen Staufen undMünstertal und wird jährlich um die1,3 GWh saubere Ökoenergie produ-zieren. Errichtet wurde die Anlage mitfinanzieller Unterstützung einerGenossenschaft, welche sich demAusbau regenerativer Energieformen inder Region widmet. Wäre es nach denBetreibern gegangen, hätte man dasProjekt schon vor Jahren umgesetzt.

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KRAFTWERK NEUMAGEN ERFOLGREICHIN BETRIEB GENOMMEN

Foto: zek

Für freien Durchfluss an der Wasserfassungsorgt eine hydraulisch betriebene Rechenrei-nigungsmaschine, die den Grobrechen miteinem Stababstand von 15 mm periodischvon anfallendem Treibgut befreit. Komplet-tiert wird der Stahlwasserbau durch einenGeschiebe- und Abschwemmschütz sowieeinen Einlauf- und Entlastungsschieber, alle-samt mit hydraulischem Antrieb versehen.„Eventuell anfallende Störungen an derWasserfassung, etwa durch verklemmtesTreibholz, werden durch eine speziell entwik-

WEHR STELLT KEIN HINDERNIS DARDer komplette Stahlwasserbau im Einlauf-bereich des Kraftwerks wurde von derBaumann Hydrotec GmbH ausgeführt.Durch die Bauweise als Streichwehr konnteman eine durchgehende Querverbauung desGewässers vermeiden. Die Zuführung desWassers in die Druckleitung erfolgt durcheine seitliche Entnahme. Sowohl Einlauf-bauwerk als auch Krafthaus errichtete dasBauunternehmen Arthur Behringer GmbHaus Utzenfeld.

Bernhard Kaiser betreibt mit seinem Bruder Herbert mittlerweileschon neun Wasserkraftwerke. Das Kraftwerk Neumagen ging

nach neun Monate Bauzeit im November des Vorjahres ans Netz .

ProjekteHYDRO

38 Februar 2016

kelte Software erkannt. Die Steuerung desRechenreinigers versucht dann nach Re-gistrierung der Störung automatisch dasProblem zu lösen“, erklärt StahlwasserbauerGeorg Baumann. Gemäß der Vorschreibung der Umwelt-behörde müssen am Kraftwerksstandort min-destens 300 l/s Restwassermenge in dennatürlichen Gewässerverlauf des Neumagensabgegeben werden, davon 80 l/s für dennaturnah angelegten Fischabstieg. Als erfreu-liche Begleitmaßnahme verbesserte sichdurch die Baumaßnahmen an der Wasser -fassung die Durchgängigkeit für Gewässerle-bewesen sogar erheblich.

DRUCKROHRLEITUNG IN GFKMit der Verlegung der rund 1.120 m langenDruckrohrleitung beauftragten die GebrüderKaiser die Bauunternehmung ASAL Gmbhaus dem nahe gelegenen Todtnau. Beim Ma-terial setzte man auf FLOWTITE GFK-Rohre des Herstellers Amiantit und verlegtediese durchgängig in der Dimension DN 1600.Obwohl die Rohrtrasse in einer relativ gerad-linigen Flucht entlang des Neumagens ver-läuft, galt es für Betreiber und Baufirmenmehrere Hürden zu nehmen – sowohl imVorfeld als auch während der Bauarbeiten.Bernhard Kaiser etwa berichtet von nichtimmer einfachen Verhandlungen mit den 12Grundeigentümern, über deren Grundstückedie Druckleitung ihren Verlauf nimmt.Planer Dirk Maier von der Hydro EnergieRoth hingegen verweist auf die stromführen-den Oberleitungen im Bereich der Rohrtras-se. Um die Sicherheit der Monteure zu ge-währleisten, mussten diese bei Bagger-arbei-ten in Absprache mit dem regionalen En-ergieversorger temporär abgeschaltet bezie-hungsweise umgehängt werden. „Die Druck-leitung weist zwei Unterquerungen auf, dieman an einem kleineren Gewässer namens‚Kropbach‘ sowie einer örtlichen Zufahrts-straße erstellte. Zudem musste die Trassen-führung der Druckrohrleitung an die Be-lange der Grundstückseigentümer angepasst

werden. Deswegen verbaute man mehrereLeitungsbögen mit einer Abwinkelung vonbis zu 15 Grad“, führt der zuständige PlanerDirk Maier aus. An den Unterquerungenwurde das Erdreich mit schwerem Gerätrund 5 m tief ausgehoben. Dabei machte sichbei der Verlegung das anwenderfreundliche

Den gesamten Stahlwasserbau liefertedie Baumann Hydrotec GmbH.

Der Maschinensatz des KW Neumagen besteht aus einer HSI-Kaplan-Schacht-Turbine und einem vertikal aufgesetzten Permanentmagnet-Synchron -

generator des Herstellers Krebs & Aulich. Die Regelung der Turbine erfolgt durch ein Hydraulikaggregat.

Foto: zek

Foto: zek

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Steckmuffensystem der Amiantit-Rohrebesonders bezahlt. Nach rund siebenMonaten Bauzeit war die Druckrohrleitungmit dem Anschluss an das Krafthaus imAugust des vergangenen Jahres komplett her-gestellt. Damit war die Zeit reif für den letz-ten großen Schritt beim Kraftwerksneubauam Neumagen: Der Einbau der Turbine, wel-che im September angeliefert wurde.Die rund 1,1 km lange Druckrohrleitung wurde in GFK-

Rohren DN 1600 der Marke Amiantit ausgeführt.

www.amiantit.eu

Tel.: +49 8387 95040

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Februar 2016 39

• Bruttofallhöhe: ca. 19 m

• Ausbauwassermenge: 2,5 m³/s

• Druckrohrleitung GFK: 1.120 m

• Dimension: DN 1600

• Turbine: Kaplan-Schacht

• Ausbauleistung: 380 kW

• Drehzahl: 750 U/min

• Hersteller: HSI Hydro Engineering GmbH

• Generator: Permanentmagnet-Synchron

• Anschlussspannung: 414 V

• Hersteller: Krebs & Aulich GmbH

• Jahresarbeit/ Regeljahr: ca. 1,3 GWh

Technische Daten

BETREIBER SETZEN AUF KAPLAN-TURBINEAls Herzstück ihrer neuen Anlage setzen die Kaisers auf eine Kaplan-Schacht-Turbine mit stehender Welle des Herstellers HSI HydroEngineering Gmbh aus Trier. Das 6-flügelige Laufrad der Turbine ver-fügt über einen Durchmesser von 71 cm und dreht mit exakt 750

U/min den vertikal aufgesetzten, direkt gekoppelten Permanent -magnet-Synchrongenerator. Insgesamt stehen dem Maschinensatz eineBruttofallhöhe von 19 m sowie eine Ausbauwassermenge von 2,5 m³/szur Verfügung.Dadurch ergeben sich eine Leistung von 380 kW sowie eineJahresstromproduktion von rund 1,3 GWh, etwa 400 Haushalte kön-nen dadurch ein Jahr lang mit nachhaltig erzeugter Energie versorgtwerden. Neben einem preislich attraktiven Angebot konnte die HSI-Turbine mit ihrer durchdachten Technik sowie einem optimalenWirkungsgrad bei der Maschinenauswahl punkten. Die Standard-Turbinen sind dabei modular aufgebaut und lassen sich in kurzerDurchlaufzeit an die jeweils vor Ort gegebene Situation anpassen.

LEISTUNGSSTARKES GESPANNBeim Kraftwerk Neumagen kommt eine Kaplan-Turbine der BauformS zum Einsatz, deren Laufrad sich in einem Spiralgehäuse befindet.Diese Bauweise ermöglicht neben einem einfachen Anschluss an dieDruckrohrleitung eine optimale Strömungsführung. Zudem sindLaufradflügel und Leitrad bedien- und wartungsfreundlich von außenzugänglich. Als Stromwandler kommt ein direkt auf die Turbinenwellegekoppelter Permanentmagnet-Synchrongenerator (PM) der MarkeKrebs & Aulich mit einer Anschlussspannung von 414 V zum Einsatz. Der wassergekühlte Generator zeichnet sich durch ausgezeichneteWirkungsgrade in sämtlichen Leistungsbereichen aus, zudem arbeitetdie Maschine im Betrieb äußerst geräuscharm. Ein weiterer Vorteil desPM liegt in den relativ geringen Rotordimensionen, wodurch sich dieAbmessungen sowie das Gewicht im Vergleich zu herkömmlichenSynchrongeneratoren um ein deutliches Maß reduzieren.

Leitrad und Laufradflügel der HSI-Turbine lassen sich von außen verstellen.

Foto: zek

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Durch die Ausführung als Streichwehr stellt die Wasserfassungkein Hindernis für Gewässerlebewesen dar.

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40 Februar 2016

HSI-Kaplan-Schachtturbinen eignen sichzudem hervorragend als Ersatz für bestehen-de Francis- und Durch strömturbinen sowieWasserrädern an Al t anlagen. Die Umbauar beiten sind in der Regel geringund der Jahresertrag lässt sich im All -gemeinen erheblich steigern. Angeboten wer-den Lauf rad durchmesser von 0,36 bis 3 m,Leistungen von 50 bis 5000 kW, Fallhöhenvon 5 bis 25 m sowie Durchflussmengen von0,8 bis 40 m³/s.

KRAFTWERKSTEUERUNG MIT WEBBROWSERMit der Umsetzung der Leittechnik in Web-Technologie sowie der Kraftwerkssteuerungengagierte man „Bilgram Wasserkraft“ ausWeiler im Allgäu, welche bekannt ist für dieLeistungsoptimierung von Wasserkraftanla-gen. Während die Stromerzeugung völlig au-tomatisiert abläuft, haben die Betreiber viaInternet kennwortgeschützten Fernzugriffauf ihre Anlage. Ermöglicht wird dies durcheine reine, auf HTML5-basierende Webvi-sualisierung. Diese benötigt keine Installati-on einer App oder eines Plug-ins. Die Dar-stellung in Vektorgrafik passt sich automa-tisch an die Größe des Anzeigegerätes PCoder Smartphones an. Neben einer Langzeit-Datenaufzeichnung schickt die Steuerung täg-lich eine E-Mail/SMS der Produktionsdaten.

FEIERLICHE ERÖFFNUNG IM NOVEMBERDie offizielle Inbetriebnahme des KraftwerkNeumagen fand schließlich am 20. Novem-ber des Vorjahres statt. Rund 200 Gäste folg-ten der Einladung der Stadtwerke Müllheim-Staufen und der BEGS zur feierlichenEröffnung des Kraftwerks Nummer 9 derWasserkraftfamilie Kaiser.

Als positives Omen sendete auch derHimmel am Eröffnungstag positive Signaleund öffnete mit einem kräftigen Regengussseine Schleusen. Nach einer ungewöhnlichlangen Trockenphase kam dies wie gelegen,konnte doch damit das Kraftwerk perKnopfdruck wie geplant in den Probebetriebstarten.

Web-Visualisierung von „Bilgram Wasserkraft“: Webbrowser sind überall verfügbar und zukunftssicher.

Foto: Bilgram

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