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Das Kraftwerk Fulpmes (Foto: Michael Laublättner)

Das Ruetzkraftwerk Fulpmes
Das Kraftwerk Fulpmes wurde in den Jahren 1977 bis 1983 erbaut und ersetzte das überaltete in den Jahren 1909 bis 1912 errichtete Kraftwerk Schönberg.

Diente das Kraftwerk Schönberg vorerst der Versorgung der Mittenwaldbahn mit elektrischer Energie, war das Kraftwerk Fulpmes zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme im Jahre 1983 bereits in das Verbundnetz der österreichischen Bundesbahnen eingebunden.

Als Ausbauform wurde die für Österreich eher ungewöhnliche sogenannte "schwedische Bauweise" gewählt, somit erfolgt der Kraftabstieg über einen lotrecht verlaufenden Schacht, an dessen Ende sich die Kraftwerkskaverne befindet, in der zwei Maschinensätze untergebracht sind.

Das abgearbeitete Wasser fließt von dort in einem 5,2 km langen Unterwasserfreispiegelstollen bis Unterberg bei Schönberg, wo es linksufrig der Ruetz oder durch einen Düker direkt der rechtsufrig angeordneten Oberwasseranlage des Sillzwischenkraftwerkes der Innsbrucker Kommunalbetriebe zugeführt wird.

Dadurch konnte im Bereich der Telfeser Wiesen von der Herstellung von Zufahrten, Deponien und Fensterstollen abgesehen werden. Darüber hinaus wäre bei einer konventionellen Anlagenanordnung die Durchörterung der an den Talflanken anstehenden Lockermassen mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden gewesen.

Im Zuge des Kraftwerksbaus mußten zwei Baubetriebsstellen eingerichtet werden. Von Unterberg aus wurde der Ausbruch aller in Fels liegenden Hohlraumbauten sowie deren Auskleidung in Angriff genommen. Von Fulpmes aus erfolgte der Bau der Einlaufanlagen, des Kran- und Schalthauses, der Freiluftschaltanlage sowie der oberen Schachthälfte.

Bei geologischen Untersuchungen wurde bis in eine Tiefe von 100 m vorwiegend lockeres Gestein angetroffen, weshalb die Herstellung des Schachtes in diesem Bereich mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden gewesen wäre.

Aus diesem Grund sah sich die Bauleitung veranlaßt, auf eine für den Kraftwerksbau in Österreich ebenso eher ungewöhnliche Methode, der Gefriermethode, zurückzugreifen. Das Prinzip dieser Methode bestand darin, das wasserhältige Lockergestein in der Umgebung des geplanten Schachtes durch Vereisung zu verfestigen, sodaß das Abteufen des Schachtes wie in standfestem Gebirge erfolgen konnte.

Hierzu mußten in einem Kreis von 11,5 m Durchmesser um die Schachtachse 28 ca. 100 m in die Tiefe reichende verrohrte Bohrungen ausgeführt werden, in denen eine auf -28° C bis -35° C abgekühlte Kalziumchlorid-Lösung zirkulierte und innerhalb von drei Monaten einen mindestens 2,5 m dicken Frostkörper bildete, der sich mit der Zeit bis zur Schachtachse schloß.

Bild Das Prinzip der Gefriermethode bestand darin, das wasserhältige Lockergestein in der Umgebung des geplanten Schachtes durch Vereisung zu verfestigen, sodaß das Abteufen des Schachtes wie in standfestem Gebirge erfolgen konnte (Skizze: Michael Laublättner).

Nach Beendigung der Ausbruchsarbeiten sowie der Herstellung des Außenringes im Gefrierschacht konnte die Ausführung des Innenringes in Angriff genommen werden, der sich auf ein Fundament abstützt, welches ca. 10 m in den Fels eingelassen ist.

Erst nach der Fertigstellung des Innenringes wurde die Gefrieranlage abgeschaltet. Das Auftauen des Frostkörpers auf eine Gebirgstemperatur von 0° C beanspruchte einen Zeitraum von rund sechs Monaten. Die natürliche Gebirgstemperatur von +8° C wurde allerdings erst nach mehr als 1½ Jahren erreicht.

Während der Ausführung des Außen- und Innenringes im Gefrierschacht war der verarbeitete Beton sehr tiefen Temperaturen (ca. -25° C) ausgesetzt. Um das Überleben des eingebrachten Betons zu gewährleisten, mußte dieser vor der Durchfrostung eine Festigkeit von mindestens 35-50 kp/cm² aufweisen.

Aus diesem Grund wurde der Beton vor seiner Einbringung auf eine Temperatur von +25° C erwärmt. Ein hoher Zementanteil sowie verschiedene Betonzusätze sorgten für eine zusätzliche Wärmeentwicklung (Abbindewärme), die durch die Wahl nicht zu kleiner Auskleidungsdicken (25 cm für den Außenring, 40 cm für den Innenring) begünstigt wurde. Darüber hinaus erfolgte die Temperierung des unmittelbaren Einbaubereiches.

In der dem Beton vor der Durchfrostung zur Verfügung stehenden Abbinde- und Erhärtungszeit wurden Festigkeiten von über 100 kp/cm² erreicht.

Im weiteren Verlaufe der Arbeiten wurde vom Unterwasserstollen her ein Sondierungsstollen bis in den Bereich des Schachtfußes vorgetrieben. Währenddessen erfolgte das Abteufen einer Pilotbohrung von der vorläufigen Schachtsohle aus, die von unten mithilfe einer Tamrock-Bohrfräse vergrößert wurde, sodaß schließlich von oben nach unten der Vollausbruch des Schachtes in Angriff genommen werden konnte.

Die Herstellung des Schachtinnenringes, der sich in seiner Länge auf drei Keilringen abstützt, erfolgte auch hier von unten nach oben. Da sich die untere Hälfte des Zugangs- und Transportschachts, die Kraftwerkskaverne sowie ein Teil des Unterwasserstollens in festem Gestein befinden, war deren Herstellung mit keinen nennenswerten Schwierigkeiten verbunden.

Aus diesem Grund konnte in der unteren Hälfte des Schachts auch von der Ausführung eines Außenringes abgesehen werden. Allerdings erwiesen sich die Ausbruchsarbeiten im Unterwasserstollen in den übrigen Bereichen infolge der schlechten Beschaffenheit des Gebirges als äußerst problematisch.

Entsprechend diesen Verhältnissen konnte in zahlreichen Abschnitten von der Herstellung einer geschalten Betonauskleidung (nahezu die halbe Stollenlänge) nicht abgesehen werden, in den übrigen Bereichen erwiesen sich Spritzbetonverkleidungen als ausreichend (Ruetzkraftwerk Fulpmes: 8-17).

Über die Bachfassung gelangt das Wasser der Ruetz in die Entsanderbecken. Grob- und Feinrechen sorgen dafür, daß antransportiertes Treibholz rechtzeitig abgefangen wird. In den beiden Entsanderbecken werden zudem kleinste Sandpartikel, wie sie insbesondere in Gletscherwasser vorzufinden sind, zu einem Großteil entfernt, da diese Jahr für Jahr Schäden an den Francisturbinen verursachen.

Durch das Aufbringen einer Wolframcarbidbeschichtung auf die Francisturbinen konnte jedoch die Standzeit von vorerst einem Jahr auf fünf Jahre angehoben werden. Zusätzlich konnte durch diese Maßnahme die Jahresarbeitsleistung von anfangs 74 GWh auf 90 GWh gesteigert werden.

Bild Die Schachteinbauten setzen sich aus der Druckrohleitung, einem Personenlift, einer Schachtstiege, einem Transportschacht, sowie Kabel-, Versorgungs-, Zu- und Abluftkanälen zusammen (Skizze: Michael Laublättner).

Über die beiden Einlaufbehälterkammern, welche über eine Hochwasserentlastung verfügen, wird das Wasser der Druckrohrleitung zugeführt, die einen Durchmesser von 1,80 m aufweist (Baldauf, 28.06.2004).

Die Schachteinbauten setzen sich aus der Druckrohleitung, einem Personenlift, einer Schachtstiege, einem Transportschacht, sowie Kabel-, Versorgungs-, Zu- und Abluftkanälen zusammen (Ruetzkraftwerk Fulpmes: 15).

Ferner ist im Kranhaus eine 50-t-Tiefschachtwinde untergebracht, mit deren Hilfe sich Schwerteile durch den Transportschacht absenken lassen. Der Absenkvorgang kann auch vom Schachtfuß aus gesteuert werden. Von hier aus gelangen die Schwerteile über kleine Schienenfahrzeuge in den Maschinenraum. Der Maschinenraum ist mit einem 40-t-Maschinenhauskran ausgerüstet.

Über die Druckrohrleitung werden zwei Maschinensätze versorgt, die in der Kraftwerkskaverne lotrecht angeordnet sind und 1000 Umdrehungen pro Minute verrichten. Ihre Ausbauleistung beläuft sich auf insgesamt 15 MW. Jeder Generator ist zudem mit einem angeflanschten Hilfssynchrongenerator ausgestattet, die der Anspeisung der Thyristorerregereinrichtung der Läuferpole sowie der Versorgung verschiedener Hilfsbetriebe dienen.

Die beiden Generatoren sind über lotrechte Wellen mit Francisturbinen verbunden, die über ein Schluckvermögen von 6,5 m³/s bzw. 3,5 m³/s verfügen. Die Ausbauwassermenge beläuft sich somit auf insgesamt 10 m³/s. Elektrohydraulische Regler sorgen dafür, daß die Drehzahl der Turbinen konstant bleibt (Ruetzkraftwerk Fulpmes: 24-27).

Während die massigen Fundamente der Generatoren und Turbinen unterhalb des Maschinenfußbodens an den ausgebrochenen Gebirgshohlraum anbetoniert wurden, ist der bauliche Teil über dem Maschinenfußboden als Haus in den Hohlraum gestellt (Ruetzkraftwerk Fulpmes: 16).

Darüber hinaus ist in der Kraftwerkskaverne eine Notunterkunft untergebracht, in die sich das Kraftwerkspersonal im Bedarfsfall zurückziehen kann.

Neben dem Kran- und Schalthaus befindet sich die 110-kV-Freiluftschaltanlage. Der Abtransport der erzeugten Energie geschieht zunächst über eine Fernleitung bis zur Schaltstelle Schönberg, wo die Einbindung in das dort anschließende 110-kV-Verbundnetz der österreichischen Bundesbahnen erfolgt.

Die Fernsteuerung des Kraftwerk Fulpmes erfolgt vom zentralen Lastverteiler der österreichischen Bundesbahnen in Innsbruck aus. Das Kraftwerk wird somit grundsätzlich unbesetzt betrieben.

Beide Maschinensätze sind mit einer vollautomatischen Anfahr- und Stillsetzungseinrichtung ausgerüstet. Der Einsatz der Maschinen erfolgt selbsttätig in Abhängigkeit von der Wasserführung. Bei Ansprechen von Schutzeinrichtungen wird ebenfalls selbsttätig die Abschaltung des betreffenden Maschinensatzes eingeleitet.

Der zentrale Lastverteiler der österreichischen Bundesbahnen in Innsbruck hat dann zu entscheiden, welche Maßnahmen getroffen werden müssen (Ruetzkraftwerk Fulpmes: 27-29).

Übersichtslängenschnitt des Kraftwerk Fulpmes (GIF-Bild, 91,2 KB)

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Österreichische Bundesbahnen. Ruetzkraftwerk Fulpmes. Wien: Österreichische Bundesbahnen, 1983. 8-29.

Baldauf, Hugo. Befragung vom 28.06.2004.
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(Autor: Michael Laublättner)

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