Grüne Energie für tausende Bahnkilometer
Baumüller macht Wasserkraftgeneratoren für die österreichische Bundesbahn für weitere 25 Jahre fit.
Für die Modernisierung von drei über sechzig Jahre alten 10-Megawatt-Wasserkraftgeneratoren zur Bahnstromerzeugung gaben die Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) einen engen Terminplan vor. Denn die fast 80 Tonnen schweren Statoren der Maschinen mussten pünktlich zur Schneeschmelze zurück im Kraftwerk sein, um im Frühjahr wieder ans Netz gehen zu können. Selbst für die mit Großmaschinen erfahrenen Mitarbeiter von Baumüller Services war die Überholung der Giganten eine Herausforderung.
Zwar arbeiteten die drei Einphasengeneratoren von Brown, Boverie & Cie. im Wasserkraftwerk „Uttendorf I“ im Bundesland Salzburg trotz ihres Alters zuverlässig und fehlerfrei. Doch die ÖBB-Verantwortlichen wollten auch für die Bahnstromerzeugung in der Zukunft Planungssicherheit: „Die Maschinen sind seit 1950 im Einsatz. Wir möchten sie noch weitere 25 Jahre zuverlässig nutzen“, erklärt Ingenieur Bernhard Usel,
Projektverantwortlicher bei der ÖBB Infrastruktur AG, das Vorhaben. Geplant war die sukzessive Überholung der Maschinen in drei Schritten zwischen 2016 und 2019.
Die Modernisierung umfasste jeweils die vollständige Demontage, Reinigung und Befundung der Statoren sowie den anschließenden Neuaufbau der Isolation sowie der Neuwicklung mit Röbelstäben. Außerdem war eine Nachrüstung von Pressbolzenüberwachungen und Temperaturfühlern vorgesehen, um die Statorwicklung, das Blechpaket und die Isolation der Pressbolzen während des Betriebs jederzeit überwachen zu können. Darüber hinaus sollten die Generatoren auf eine verschleißarme statische Erregung umgestellt werden, so dass auf die ursprüngliche Erregermaschine verzichtet werden konnte.
Experten für die Modernisierung von Generatoren
Nach einer europaweiten Ausschreibung bekam Baumüller Austria, die österreichische Tochtergesellschaft der Nürnberger Baumüller Gruppe, 2016 den Zuschlag. Ihr Geschäftsführer Michael Ziegler ist sich sicher, dass zu dieser Entscheidung auch der gute Ruf der Experten bei der Modernisierung im Hochspannungsbereich beigetragen hat: „Wir haben für die ÖBB in den vergangenen 15 Jahren bereits zehn Generatoren überholt und so unsere Kompetenz, Termintreue und Zuverlässigkeit gezeigt.“ Angesichts der Statorengewichte und ihrer Durchmesser von mehr als fünf Metern griff das österreichische Team bei dem aktuellen Projekt auf die Unterstützung der Kollegen von Baumüller Services am Nürnberger Stammsitz zurück. Mit dem dortigen 60 t-Hallenkran konnten die jeweils ca. 36 und 39 t schweren Hälften der Statoren bewegt werden. Von Oktober 2016 bis März 2017 wurde der erste Generator modernisiert, im Jahrestakt folgten die Nummern zwei und drei. Nach dem Transport der Maschinen auf Tiefladern nach Mittelfranken befreiten die Mitarbeiter zunächst jede Ober- und Unterhälfte mechanisch von ihrer Wicklung. Für den späteren Neuaufbau dokumentierten sie genau die Wicklungsschaltungen, denn entsprechende Aufzeichnungen lagen nicht mehr vor. Anschließend wurden die Statorhälften mit Eis trocken gereinigt und die sauberen Blechpakete visuell auf Beschädigungen überprüft.
Überraschungen und schwer zu beschaffende Ersatzteile
„Als wir die sechzig Jahre alten Wicklungen entfernten, verzogen sich naturgemäß einzelne Komponenten, die in dieser Zeit geschrumpft waren. Beim Neuaufbau einige Wochen später mussten wir dann manche Ersatzteile, beispielsweise verschiedene Distanzplatten, Bolzenisolationen, Schaltverbindungen u.ä., aufwändig anpassen“, erinnert sich Stefan Deß, der zuständige Projektleiter und Kundenbetreuer bei Baumüller Services, das auf jahrzehntelange Erfahrung mit dem Wickeln von Hochspannungsgeneratoren zurückgreifen kann.
Bei den Uttendorf-Statoren ging es nach der Bestandsaufnahme an die – teils schwierige – Beschaffung von Ersatzteilen und den Neuaufbau. Zuerst wurden die Statorhälften mit Rostschutzfarbe grundiert und die isolierten Pressbolzen, welche die Blechpakete zusammenspannen, mit Überwachungskontakten ausgerüstet. Anschließend wurde die Röbelstab-Wicklung in die Nuten des Statorgehäuses eingelegt, wo sie mit Isolierrohren abgestützt wurden.
„Allen detaillierten Planungen und Pufferphasen zum Trotz wissen wir aus unserer langjährigen Erfahrung, dass es bei Projekten dieser Dimension immer Überraschungen gibt, die den Zeitplan schnell ins Wanken bringen“, verrät Deß. So passten beispielsweise die Isolierrohre, die bei den ersten beiden Generatoren verbaut wurden, später nicht bei der dritten Maschine. Dort wurde ein anderer Durchmesser benötigt, der dann rasch besorgt werden musste.
Termin gehalten: Großes Lob
„Während der fünf Monate dauernden Modernisierung eines Generators waren bei Baumüller Services ständig fünf Mitarbeiter mit der Überholung beschäftigt. Dank ihrer Erfahrung und Sachkenntnis haben sie das Projekt weitgehend selbstständig und termingerecht gemanagt“, hebt Deß hervor.
Die überholten Statorhälften wurden anschließend wieder zum Wasserkraftwerk Uttendorf I transportiert. Nach dem Zusammenbau der Generatoren durch ÖBB-Mitarbeiter montierte das Baumüller-Team vor Ort abschließend noch die Stecker für die verschiedenen Temperaturfühler und Pressbolzenüberwachungen auf der Unterseite der Unterschale.
Im April 2019 war die letzte der drei Maschinen pünktlich installiert. Der ÖBB-Verantwortliche Bernhard Usel ist voll des Lobes: „Das war sehr gute Arbeit. Bei auftretenden Problemen haben die Fachleute unverzüglich reagiert und kurzfristig Lösungen gefunden, so dass alle Herausforderungen kompetent, zügig und zu unserer vollsten Zufriedenheit gemeistert wurden. Die Qualität der Leistungen, die Zuverlässigkeit und die Termintreue stimmen rundum.“
Das Kraftwerk Uttendorf: ÖBB-Bahnstrom aus erneuerbaren Energien
Energie aus erneuerbaren Quellen spielt bei der ÖBB eine große Rolle. In der Alpenrepublik stammen rund 90% des Bahnstroms aus Wasserkraft. Die acht eigenen Kraftwerke der Bahn haben daran einen wichtigen Anteil.
Eines davon ist das Wasserkraftwerk Uttendorf I, gelegen im gleichnamigen Ort im Bundesland Salzburg. Es ist der am tiefsten gelegene Standort der Kraftwerksgruppe Stubachtal. Dort erzeugen die drei BBC-Generatoren Bahnstrom mit einer Netzfrequenz von 16 2/3 Hz, wie er typisch für die Schienennetze in Deutschland, Österreich und der Schweiz ist.
Angetrieben werden die Generatoren von Pelton-Turbinen mit Fallwasser aus Stauseen in den Hohen Tauern. Bei Uttendorf I wird Wasser aus einer Fallhöhe von 225 Metern genutzt, jede der drei Maschinen kann bis zu 5,5 Kubikmeter pro Sekunde verarbeiten. Maximal 26,7 MW elektrische Leistung können so in dem Kraftwerk erzeugt werden.
