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Maltakraftwerke

Die Maltakraftwerke sind eine Reihe von Wasserkraftwerken im √∂sterreichischen Bundesland K√§rnten, bestehend aus der Oberstufe mit dem Speicher K√∂lnbrein (gr√∂√üter Speicher √Ėsterreichs) und der Haupt- und Unterstufe. Betreiber ist die Verbund Hydro Power AG.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Das Maltaprojekt hatte eine jahrzehntelange, von verschiedenen Varianten gepr√§gte Vorbereitungszeit. Schon in den 1930er Jahren besch√§ftigten sich die Allgemeine Elektrizit√§tsgesellschaft und in weiterer Folge die Alpen-Elektrowerke AG mit den Nutzungsm√∂glichkeiten der Abfl√ľsse des Maltatales.

Anfang der 1950er Jahre setzte die √Ėsterreichische Draukraftwerke AG im Zuge der Neuorientierung der Elektrizit√§tswirtschaft die Studien fort. Die wasser- und energiewirtschaftlichen Untersuchungen lie√üen erkennen, dass das Innere Maltatal zu den niederschlagreichsten Gebieten K√§rntens z√§hlt. Das Einzugsgebiet weist starke Vergletscherungen auf, die eine wertvolle Abflussreserve in trockenen Sommern darstellen. Au√üerdem wird es vom Wettergeschehen sowohl n√∂rdlich als auch s√ľdlich des Alpenhauptkammes beeinflusst.

Auf Grund vergleichender Untersuchungen sollte das nahegelegene und damals im Bau befindliche Winterspeicherkraftwerk Reißeck-Kreuzeck durch Beileitung einiger Malta-Nebenbäche erweitert werden. Das Ergebnis lag schließlich in der Form eines baureifen Projektes zur Nutzung der Malta und der Großbäche in einer eigenen, drei Stufen umfassenden, Kraftwerksgruppe vor.

Bauarbeiten an der Kölnbreinsperre 1975

Ab 1957 untersuchten Geologen Untergrund und Talflanken am vorgesehenen Standort der K√∂lnbreinsperre. Bis zu 80 m tiefe Bohrungen wiesen das Gestein als stabile Basis und Widerlager f√ľr die gr√∂√üte Talsperre √Ėsterreichs aus, die in den Jahren 1971 bis 1978 aus 1,6 Mio. m¬≥ Beton gegossen wurde: Eine horizontal und vertikal gekr√ľmmte Gew√∂lbemauer, die wie eine um 90 Grad gekippte, flache Kuppel gegen den festen Fels verspreizt ist.

Dieses Gestaltungsprinzip kommt mit erheblich weniger Baumasse (Beton) aus als jedes andere Stauwerk von gleicher Stabilit√§t (die ann√§hernd dem sechsfachen Druck des Wassers bei Vollstau standh√§lt) und spart damit auch Baukosten. 1979 erreichte der K√∂lnbreinspeicher erstmals den Vollstau, der die Talsperre durch den Wasserdruck einer Gesamtkraft von 5,4 Mill. Tonnen aussetzt und an der Sperrenkrone projektsgem√§√ü um 12 cm talausw√§rts verformte.

1978 signalisierten rund 400 eingebaute Messstellen Probleme: Wasser dr√ľckte durch Risse an der Basis der h√∂chsten Sperrenbl√∂cke. Ursache nach Urteil der Experten: √úberbeanspruchung des Sperrenbetons entlang der Aufstandsfl√§che infolge der in diesem Bereich wirkenden Horizontalkomponente des Wasserdrucks, verst√§rkt durch einen unerwartet hohen Unterschied im Verformungsverhalten von Talsperre und Gebirge.

In einem aufwendigen Verfahren wurde die Mauer von 1989 bis 1992 nach einem Projekt des Schweizer Sperrenexperten Giovanni Lombardi und nach Genehmigung durch die Staubeckenkommission saniert: Auf der Talseite wurde ein 65 m hohes und 70 m breites St√ľtzgew√∂lbe aus 500.000 m¬≥ Beton und 150.000 m¬≥ Sch√ľttgut errichtet. Die wasserseitig gelegenen Risse wurden mit Zement- und Kunstharzinjektionen abgedichtet. Der luftseitig angeordnete Vorbau entlastet die Sperre um etwa 22 Prozent des bei Vollstau wirkenden Wasserdruckes. Mit dieser Sanierung stiegen die Baukosten f√ľr die Kraftwerksgruppe Malta um zus√§tzliche 2 Mrd. Schilling (etwa 145 Mio. Euro). Am 4. Oktober 1993 wurde schlie√ülich wieder der Vollstau auf H√∂henkote 1.902 m erreicht ‚Äď und alle bis dahin auf 2.500 erweiterten Messstellen der Talsperre zeigten Stabilit√§t des Bauwerkes an.

Energiewirtschaftliche Bedeutung

Die große Anpassungsfähigkeit des Kraftwerkseinsatzes an die kurz-, mittel- und langfristigen Bedarfsschwankungen ist das wesentlichste Qualitätsmerkmal der Kraftwerksgruppe Malta.

W√§hrend 91 Prozent des Wasserdargebotes im bedarfsschw√§cheren Sommerhalbjahr und nur neun Prozent im Winterhalbjahr anfallen, kann durch die Jahresspeicherung der Erzeugungsanteil im Winterhalbjahr von neun Prozent (aus nat√ľrlichem Zufluss) auf 78,3 Prozent erh√∂ht werden. Durch einen W√§lzbetrieb wird kurz- und mittelfristig zu einem weiteren Ausgleich von Bedarf und Dargebot beigetragen. Bei W√§lzbetrieb kann w√§hrend der Nacht Wasser aus der M√∂ll in die Speicher der Hauptstufe und vom Speicher Galgenbichl in den Speicher K√∂lnbrein hochgepumpt werden, um dann zu Spitzenlastzeiten abgearbeitet zu werden. Die Leistungsspanne zwischen 406 Megawatt Pumpleistung und 891 Megawatt Turbinenleistung betr√§gt damit insgesamt 1.297 Megawatt bzw. rund zw√∂lf Prozent der Lastspitze in √Ėsterreich. Damit kann durch das KW Malta die elektrische Leistung im Verbundnetz rasch dem jeweiligen Bedarf angepasst werden. Aufgrund der hohen Leistung und der raschen Verf√ľgbarkeit ist Malta in der Lage, bei Ausf√§llen von Kraftwerken, nicht nur in √Ėsterreich, sondern auch √ľber die Grenzen hinaus, wertvolle Hilfestellung zu geben.

Oberstufe

Die Oberstufe besteht aus dem Speicher Kölnbrein, der Kölnbreinsperre und dem dazugehörigen Kraftwerk Galgenbichl.

Speicher Kölnbrein
Speicher Kölnbrein von Arlhöhe aus gesehen. Im Hintergrund Speicher Galgenbichl.
Speicher Kölnbrein von Arlhöhe aus gesehen. Im Hintergrund Speicher Galgenbichl.
Speicher Kölnbrein (Kärnten)
Speicher Kölnbrein
Koordinaten 13,343055555556|primary dim=1000 globe= name=Speicher Kölnbrein region=AT-2 type=waterbody
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Daten zum Bauwerk
Bauzeit: 1971‚Äď77,1989‚Äď92
H√∂he des Absperrbauwerks: format|200|format=dewiki}} m
H√∂he √ľber Gr√ľndungssohle: format|302|format=dewiki}} m
Bauwerksvolumen: 2,04 Mio. m³
Kronenl√§nge: format|626|format=dewiki}} m
Kronenbreite: format|7.6|format=dewiki}} m
Basisbreite: format|41|format=dewiki}} m
Kraftwerksleistung: format|120|format=dewiki}} MW
Daten zum Stausee
H√∂henlage (bei Stauziel) format|1902 |format=dewiki}} m √ľ. A.
Wasseroberfläche Masz}}
Stauseelänge Masz}}
Speicherraum 200 Mio. m³
Einzugsgebiet format|51.3|format=dewiki}} km¬≤
Vorspeicher Galgenbichl
Galgenbichlspeicher (f√ľr Wartungsarbeiten entleert)
Galgenbichlspeicher (f√ľr Wartungsarbeiten entleert)
Zufl√ľsse: Obere Lieser
Vorspeicher Galgenbichl (Kärnten)
Vorspeicher Galgenbichl
Koordinaten 13,3525| dim=1000 globe= name=Vorspeicher Galgenbichl region=AT-2 type=waterbody
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Daten zum Bauwerk
H√∂he des Absperrbauwerks: 50 m (Damm) und 15 m (Mauer)
Bauwerksvolumen: 175.000 m¬≥ (Damm), 6500 m¬≥ (Mauer)
Kronenl√§nge: 115 m (Damm), 85 m (Mauer)
Daten zum Stausee
H√∂henlage (bei Stauziel) format|1704 |format=dewiki}} m √ľ. A.
Speicherraum 4,4 Mio. m¬≥
Einzugsgebiet format|77.3|format=dewiki}} km¬≤
Ausgleichsspeicher Gößkar
Schild am Gößkarspeicher
Schild am Gößkarspeicher
Ausgleichsspeicher Gößkar (Kärnten)
Ausgleichsspeicher Gößkar
Koordinaten 13,331111111111| dim=1000 globe= name=Ausgleichsspeicher Gößkar region=AT-2 type=waterbody
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Daten zum Bauwerk
Bauzeit: 1971‚Äď79
H√∂he des Absperrbauwerks: format|55|format=dewiki}} m
Bauwerksvolumen: 520.000 m³
Kronenl√§nge: format|260|format=dewiki}} m
Kronenbreite: format|5|format=dewiki}} m
Basisbreite: format|175|format=dewiki}} m
Daten zum Stausee
H√∂henlage (bei Stauziel) format|1704 |format=dewiki}} m √ľ. A.
Speicherraum 1,8 Mio. m¬≥
Ausgleichsbecken Rottau
Stausee Rottau vom Danielsberg aus gesehen
Stausee Rottau vom Danielsberg aus gesehen
Zufl√ľsse: M√∂ll
Abfl√ľsse: M√∂ll, Oberwasserkanal zur Drau
Gr√∂√üere Orte in der N√§he: M√ľhldorf, M√∂llbr√ľcke
Ausgleichsbecken Rottau (Kärnten)
Ausgleichsbecken Rottau
Koordinaten 13,335| dim=1000 globe= name=Ausgleichsbecken Rottau region=AT-2 type=waterbody
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Daten zum Bauwerk
Bauzeit: 1971‚Äď79
H√∂he des Absperrbauwerks: format|13.7|format=dewiki}} m
Kronenlänge: 2 × 15 m
Kraftwerksleistung: format|41|format=dewiki}} MW
Daten zum Stausee
H√∂henlage (bei Stauziel) format|598 |format=dewiki}} m √ľ. A.
Speicherraum 500.000 m³

Speicher Kölnbrein

Der Speicher K√∂lnbrein ist das Kernst√ľck der Maltakraftwerke. Das direkt in den Speicher entw√§ssernde Gebiet reicht allein nicht aus, den Jahresspeicher zur G√§nze zu f√ľllen. Aus diesem Grunde werden die Zufl√ľsse der Oberen Lieser und einige B√§che im Bereich des Malta- und G√∂√ütales auf rund 1.700 m Seeh√∂he gefasst und im Vorspeicher Galgenbichl gespeichert. Von dort werden sie in den rund 200 m h√∂her gelegenen Speicher K√∂lnbrein gepumpt. Zus√§tzlich wird auch Wasser aus der M√∂ll rund 1.300 m hochgef√∂rdert und zur F√ľllung des Speichers verwendet.

Die Wasseroberfl√§che befindet sich bei Vollstau in 1.902 Meter √ľber Adria und kann bis auf 1.750 m abgesenkt werden. Ein voller Speicher stellt f√ľr die Maltakraftwerke einen Energiegehalt von 588,3 GWh bereit.

Die Staumauer ist eine doppelt gekr√ľmmte Bogenstaumauer mit luftseitigem St√ľtzgew√∂lbe. 2.500 Messstellen, davon 800 mit direkter Verbindung zu einem Prozessrechner, √ľberwachen die Staumauer.

Kraftwerk Galgenbichl

Das Pumpspeicherkraftwerk Galgenbichl erzeugt im Turbinenbetrieb mit dem Wasser des K√∂lnbreinspeichers elektrischen Strom, im Pumpbetrieb wird mit √úberschussenergie Wasser aus dem Vorspeicher Galgenbichl zur Energiespeicherung in den Speicher K√∂lnbrein zur√ľckgepumpt.

Das Kraftwerk besteht aus zwei Isogyre-Pumpturbinen (Francis-Turbinen) in horizontaler Anordnung. Sie treiben zwei Generatoren mit einer Nennscheinleistung von je 70 MVA an. Bei einer mittleren Rohfallh√∂he von 198 m und mit einer Durchflusskapazit√§t von 70 m¬≥/s k√∂nnen sie entweder bis zu 120 MW elektrische Leistung liefern oder bis zu 116 MW zum Hochpumpen in den Speicher K√∂lnbrein aufwenden (Nennleistung). Das j√§hrliche Regelarbeitsverm√∂gen betr√§gt 76,0 Mio. kWh. Das Kraftwerk wurde 1977/1978 in Betrieb genommen.

Hauptstufe

Die Hauptstufe der Maltakraftwerke besteht aus dem Speicher Galgenbichl, dem Speicher Gößkar und dem Kraftwerk Rottau.

Vorspeicher Galgenbichl

Das bereits genutzte Wasser des Speichers K√∂lnbrein und Zuleitungen hochalpiner B√§che werden im Speicher Galgenbichl gesammelt. Dieser hat zwei Sperrbauwerke, einen Kiessch√ľttdamm mit Asphaltbeton-Oberfl√§chendichtung und eine Betongewichtsmauer.

Ausgleichsspeicher Gößkar

Zus√§tzliche Speicherkapazit√§t stellt der kommunizierend verbundene, rund 10 km entfernte Speicher G√∂√ükar bereit. Dieser liegt auch deutlich n√§her an den zum Kraftwerk f√ľhrenden Druckstollen, so dass unn√∂tige Flie√ü-H√∂henverluste in dem 9,4 km langen Maltastollen vermieden werden k√∂nnen.

Kraftwerk Rottau

Die Maschinen der Malta-Hauptstufe Rottau in Kolbnitz im M√∂lltal werden von Wasser mit au√üerordentlich hohem Druck angetrieben, das aus den 1.100 Meter h√∂her gelegenen Speichern stammt. Vom Speicher G√∂√ükar f√ľhrt der Weg des Wassers durch die insgesamt 9,7 km langen G√∂√ü- und Hattenbergstollen und in einer 1.850 m langen, zweistr√§ngigen Druckrohrleitung zum Kraftwerk.

Das Kraftwerk besitzt 4 sechsd√ľsige Pelton-Turbinen in vertikaler Anordnung. Sie treiben vier Generatoren mit einer Nennleistung von je 220 MVA an. Zwei der Generatoren sind Motorgeneratoren, die die beiden vierstufigen und einflutigen Radialpumpen versorgen. Bei einer mittleren Rohrfallh√∂he von 1.106 m und mit einer Durchflusskapazit√§t von 80 m¬≥/s k√∂nnen entweder bis zu 730 MW elektrische Leistung geliefert werden oder bis zu 290 MW durch Hochpumpen in den Speicher zur√ľckgef√ľhrt werden (Nennleistung). Das j√§hrliche Regelarbeitsverm√∂gen betr√§gt 715,0 Mio. kWh.

Unterstufe

Kraftwerk Mölltal

Im Kraftwerk Malta-Unterstufe wird das Wasser zum dritten Mal innerhalb der Maltakraftwerke zur Erzeugung von elektrischer Energie genutzt.

Im Ausgleichsbecken Rottau befindet sich das abgearbeitete Wasser aus der Hauptstufe und Wasser aus der M√∂ll. Mindestens 5 m¬≥/s dieses Wassers flie√üen entweder √ľber die Wehranlage Rottau oder durch eine Propellerturbine mit 630 kW Nennleistung in die M√∂ll. Alles weitere Wasser gelangt durch den offenen, rund 2,5 km langen Oberwasserkanal und den Sachsenwegstollen, bei einer Fallh√∂he von 45 m und einem Ausbaudurchfluss von 110 m¬≥/s, zur Kraftstation M√∂llbr√ľcke. Diese liegt 3,9 km Luftlinie vom Beginn und 1,2 km vom Ende des Oberwasserkanals entfernt. Dort wird es √ľber zwei Kaplan-Turbinen mit vertikaler Welle abgearbeitet. Das j√§hrliche Regelarbeitsverm√∂gen betr√§gt 120,0 Mio. kWh.

Das Wasser gelangt noch vor der eigentlichen M√∂llm√ľndung in die Drau, wo es in K√§rntens zehn Laufkraftwerken noch einmal energiewirtschaftlich genutzt wird. Die M√∂ll verliert √ľber den Oberwasserkanal eine erhebliche Menge Wasser, weshalb nur noch ein Bruchteil √ľber das nat√ľrliche Flussbett in die Drau m√ľndet.

Touristische Bedeutung

Bungee-Jumping von der Kölnbreinsperre

Zusätzlich zur energiewirtschaftlichen hat vor allem der Speichersee Kölnbrein auch touristische Bedeutung.

Die 14,3¬†km lange Malta Hochalmstra√üe f√ľhrt vorbei an spektakul√§ren Wasserf√§llen, welche in der Nacht versiegen, da das Wasser in die Speicherseen umgeleitet wird. Durch Tunnel gelangt man zum Bergrestaurant und Hotel Malta, direkt neben der K√∂lnbreinsperre. Das turmartige Geb√§ude beherbergt neben Restaurant und 60 Betten auch eine Informationsschau √ľber die Kraftwerksgruppe, eine Mineralienschau und eine Informationsschau √ľber den Nationalpark Hohe Tauern.

Es dient als Ausgangspunkt f√ľr Wanderungen und Bergtouren. Von der Mauerkrone aus werden auch Bungee-Jumping-Spr√ľnge veranstaltet. Der bis zu 4,3 km lange Speichersee wird in den Sommermonaten au√üerdem von den Ruderern aus dem Deutschlandachter zum H√∂hentraining als Vorbereitung auf Weltmeisterschaften und Olympische Spiele genutzt.

Kölnbreinspeicher

Siehe auch

Literatur

  • Gerhard A. Stadler, Manfred Wehdorn, Monika Keplinger, Valentin E. Wille: Architektur im Verbund. Springer Verlag, Wien 2007.

Weblinks

 Commons: Maltakraftwerke ‚Äď Album mit Bildern, Videos und Audiodateien
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