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Einmal Wasserschloss und retour, bitte!

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Ende 2018 geht mit dem Obervermuntwerk II das zweitgrößte Pumpspeicherkraftwerk der Vorarlberger Illwerke AG in Betrieb. 

Mit einer Leistung von zweimal jeweils 180 Megawatt im Turbinen- und Pumpbetrieb leistet das unterirdische Kraftwerk einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. Doch wie funktioniert ein solches Kraftwerk? Woher kommt das Wasser und wie sieht sein Weg durch die unterschiedlichen Kraftwerksabschnitte aus?
In einer vierteiligen Serie nimmt die VN Sie mit auf eine spannende Reise von den Gletschern der Silvretta durch das Obervermuntwerk II in den Vermuntsee. Dabei erfahren Sie nicht nur Wissenswertes zur Funktionsweise, sondern erhalten aktuelle Informationen über den Baufortschritt.

Mit hoher Geschwindigkeit
Ist das Obervermuntwerk II erst einmal in Betrieb, bewegen sich bis zu 164.000 Kubikmeter Wasser pro Sekunde mit hoher Geschwindigkeit zwischen den beiden Seen. Werden diese Wassermassen beim Umschalten von Turbinen- in Pumpbetrieb, oder umgekehrt, abrupt gestoppt, entstehen unvorstellbar hohe Drücke. Das Wasser braucht eine Möglichkeit, ausweichen zu können, ansonsten würden die Stollen bersten.

Wenn der Druck zu hoch wird
Dazu dient das riesige Wasserschloss, dass unser Wassertropfen auf seinem Weg durch das Obervermuntwerk II nun erreicht. Nach dem Abzweig vom Silvrettastollen wartet ein 50 Meter langer Verbindungsstollen, der über eine Stahl-Drossel zum Schachtfuß des Wasserschlosses führt. Gleich dahinter öffnet sich das Wasserschloss mit seinen riesigen Dimensionen. Wird der Druck zu hoch, schwingt unser Tropfen 300 Meter nach oben auf und dann wahlweise in eine der drei 70 Meter langen, unteren Kammern, oder durch den sogenannten „Duschkopf“ in die obere Kammer. Baulich gesehen ist das Wasserschloss, das in seiner Höhe dem Pariser Eiffelturm entspricht, mittlerweile fertiggestellt. Als letzter Schritt wurde das sogenannte Übergangsbauwerk am Ende der oberen Kammer fertigbetoniert. Dieses hat eine besonders wichtige Funktion: Wenn das Wasser in die obere Kammer strömt, werden gleichzeitig enorme Luftmassen verdrängt. Damit diese ausweichen können, ist das Mit hoher Geschwindigkeit Ist das Obervermuntwerk II erst einmal in Betrieb, bewegen sich bis zu 164.000 Kubikmeter Wasser pro Sekunde mit hoher Geschwindigkeit zwischen den beiden Seen. Werden diese Wassermassen beim Umschalten von Turbinen- in Pumpbetrieb, oder umgekehrt, abrupt gestoppt, entstehen unvorstellbar hohe Drücke. Das Wasser braucht eine Möglichkeit, ausweichen zu können, ansonsten würden die Stollen bersÜbergangsbauwerk oben offen, sodass zwar die Wassermassen gebrochen und abgefangen werden, die Luft aber entweichen kann. An die Oberfläche kommt diese schließlich über das Portalund Belüftungsbauwerk, das noch in diesem Jahr am Stollenausgang errichtet wird.

Das Duschkopf-Prinzip
Unser Tropfen ist nun also mit hoher Geschwindigkeit in die obere Kammer gedrückt worden und fließt rasch wieder zurück in den Schachtkopf. Gedrosselt wird die hohe Geschwindigkeit durch das geniale Prinzip des Duschkopfs. Das Wasser fließt hier nämlich nicht einfach durch ein einfaches Loch in die obere Kammer und zurück, sondern wahlweise durch eines von 400 kleinen oder ein größeres Loch in der Mitte. So geht es beinahe sanft zurück in den mit 17 Meter Durchmesser riesig dimensionierten Steigschacht – und dann nach rund 80 Metern mit 6 Meter Durchmesser immer noch großzügigen Vertikalschacht zurück in den Verbindungsstollen und auf die ursprüngliche Route durch den Silvrettastollen. ten. Wenn der Druck zu hoch wird.

Immer schneller und schneller
Da sich der Durchmesser der Rohre hier verjüngt, steht dem Wasser weniger Platz zur Verfügung. Daraus resultiert eine höhere Fließgeschwindigkeit. 250 Meter lang hat der Tropfen nun Zeit, bis der nächste baulich interessante Abschnitt folgt: der Übergang in einen 150 Meter langen Abschnitt, in dem die Rohre mit 3,5 Zentimeter dickem Stahl wegen des nun hohen Wasserdruckes besonders stabil ausgeführt sind. Das Profil verjüngt sich einmal mehr. 4,50 Meter Durchmesser stehen hier noch zur Verfügung – Druck und Geschwindigkeit steigen weiter. Der Tropfen wird noch einmal mehr beschleunigt und erreicht den Schachtkopfbereich vom Druckschacht. In diesem Bereich fehlt noch ein sogenanntes Ausbaurohr. Dieses kann, wie der Name bereits sagt, später ausgebaut werden. Über diese Stelle erfolgt der spätere Zugang für Inspektionen oder Sanierungsmaßnahmen. Bis auf diesen kurzen Abschnitt präsentiert sich das Kraftwerk in diesem Bereich aber schon fertig.

Auf der Kippe
Das Erreichen des Schachtkopfkrümmers signalisiert dem Tropfen klar, dass nun der Höhepunkt der Reise beginnt. Es geht mit 48 Prozent Gefälle und rasender Geschwindigkeit durch den rund 100 Meter langen Druckschacht. Am Schachtfuß angelangt, entscheidet sich, welche der beiden Maschinen der Tropfen bei der Stromproduktion unterstützen wird. Je nach Betrieb teilt sich das Wasser zwischen Maschine 1 und Maschine 2 auf. Das aufgrund seiner Optik sogenannte „Hosenrohr“ ist ein Stahlrohr mit einem Ein- und zwei Ausgängen. Über die beiden Verteilrohrleitungen geht es dann in die entsprechenden Turbinenzulaufleitungen.

Knapp vor dem Ziel
An dieser Stelle bereitet sich der Tropfen bereits intensiv auf die „wilde Achterbahnfahrt“ in der Spirale vor – wenn nicht ein letztes Hindernis in Form eines 270 Tonnen schweren Kugelschiebers überwunden werden müsste. Der vierte von insgesamt vier Kugelschiebern im Bereich der Krafthauskaverne wurde gerade geliefert und an seinen vorgesehenen Platz gehievt. Er erfüllt die Funktion eines riesigen Wasserhahns und stoppt im Bedarfsfall das Oberwasser in der Turbinenzulaufleitung wenige Meter vor dem Maschinensatz.

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