PV- Anlage Technologiepark
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Auch in Zukunft zuverlässige Wasserkraft

Innovation bei der Renovation

Die Wasserkraft ist der Hauptpfeiler der landesweiten Stromversorgung. Sie gilt technisch als besonders zuverlässig. Gleichzeitig sind die Kraftwerke schon viele Jahre oder Jahrzehnte in Betrieb. Damit wir jederzeit zuverlässig Ökostrom aus der Wasserkraft produzieren können, werden die Anlagen gut gepflegt und unterhalten. Und gezielte Innovationen können den Betrieb noch weiter verbessern.

Vom täglichen Check bis zum «Retrofit»

Damit die Wasserkraftanlagen zuverlässig laufen, haben die Fachpersonen der Hydrotechnik immer ein wachsames Auge auf den Betrieb. Denn die regelmässige Kontrolle und Pflege der Anlagen ist das A und O. Dies geschieht in unterschiedlichen Intervallen. Hierzu zählt der tägliche Check genauso wie die jährliche Inspektion. Auch grössere Revisionen folgen einem klaren Rhythmus. Alle zehn bis zwölf Jahre wird die Anlage bei einer «Generalrevision» komplett zerlegt und überprüft. Vor allem Teile, die in Bewegung sind, unterliegen dem Verschleiss und werden ersetzt. Und rund zweimal in einem Maschinenleben, also nach etwa 30 Jahren, wird ein sogenannter «Retrofit» vorgenommen. Die bestehenden Anlagen werden dabei umfassend um- oder nachgerüstet und auf den neuesten Stand der Technik gebracht. Es wird beispielsweise die Leit- und Steuerungstechnik ersetzt oder ein neues Turbinenlaufrad installiert. Die verschiedenen Kontrollen und Revisionen ermöglichen den sicheren und effizienten Betrieb und dienen dem Erhalt der Werte. Gleichzeitig ermöglichen sie auch gewisse Optimierungen bei der Energieproduktion.

Arbeiten Retrofit
Arbeiten Retrofit

Nur noch wenig Luft nach oben

Der Wirkungsgrad der Anlagen ist heute schon sehr hoch. Die Turbinen und Generatoren können rund 90 Prozent der Energie des Wassers in elektrische Energie umwandeln. Das ist ein Spitzenwert bei der Energieproduktion. Der Wirkungsgrad liegt also bereits sehr nahe am technisch Möglichen, denn gewisse physikalische Verluste lassen sich praktisch nicht vermeiden. Das heisst aber auch, dass Verbesserungen heute nur noch im kleineren Umfang möglich sind und in der Regel grössere Investitionen verlangen. Wird zum Beispiel im Rahmen des «Retrofits» ein Laufrad durch ein Neues ersetzt, kann der Wirkungsgrad um einige Prozentpunkte erhöht werden. Ein optimiertes Schaufeldesign macht es möglich und neue Werkstoffe, wie verbesserter Stahl oder eine moderne Beschichtung können die Lebensdauer der Bauteile verlängern. Die Investitionen und der effektive Nutzen müssen dabei immer sehr sorgsam abgewogen werden.

Tierisch spannende Innovationen

Die Anlagen sind heute mit einer Reihe von Sensoren ausgestattet, die beispielsweise Vibrationen und die Temperatur erfassen. Treten Abweichungen auf oder werden bestimmte Grenzwerte überschritten, warnen die Anlagen oder schalten die Maschinen sogar ab. Die kontinuierlichen Messwerte und Datenreihen ermöglichen es, die Maschinen bestmöglich und genau nach den Bedürfnissen der Energieproduktion einzusetzen. Dank digitaler Regelung und Analyse werden Probleme frühzeitig erkannt oder können durch geeignete Massnahmen sogar ganz vermieden werden.

Einen tierischen Kollegen hatte das Grimsel-Hydro-Team der Kraftwerke Oberhasli versuchsweise zu Gast. Beim «Anybotic» handelt es sich um einen autonomen Inspektionsroboter, der verschiedene Daten der Kraftwerksanlagen sammelte. Ein Schweizer Start-up hat den smarten Hund in Kooperation mit der ETH Zürich entwickelt. Ausgestattet mit Sensoren für Wärme und Geräusche war der tierische Kollege bei seinen Rundgängen mit wachsamen Augen unterwegs. Letztlich blieb der Gast aber nicht lange bei der KWO. So manche schwere Türe oder steile Treppe machte dem «Anybotic» zu schaffen. Und wie ein echter Hund brauchte auch der Roboterkollege eine intensive Betreuung. Auch, wenn dieser innovative Ansatz nicht weiterverfolgt wird, zahlt sich die Offenheit gegenüber neuen Technologien aus. Man bleibt am Ball, nutzt neue Potenziale und macht die Energieproduktion fit für die Zukunft. So werden neue Trends wie KI wohl bereits in kurzer Zeit immer weitere Verbreitung finden und für die Auswertung von grossen Datenmengen, zur Erkennung von Abweichungen im Betrieb («Anomaly Detection») oder zur Cyberabwehr eingesetzt.

Die Wasserkraft ist und bleibt eine höchst effiziente Form der Energieproduktion. Sie leistet einen wichtigen Beitrag zur heimischen Stromversorgung und zur Stabilität des Stromnetzes. Und auch im fortgeschrittenen Alter sind die Anlagen bereit für die kommenden Einsatzjahre – dank regelmässiger Kontrollen, Optimierungen und gezielter Innovationen. Dabei ist es beruhigend, zu wissen, dass die Fachpersonen der Energieversorger, wie Maximilian Titzschkau (KWO) und Hans Rudolf Klopfenstein (ewb), zusammen mit ihren Teams die Anlagen mit viel Sachverstand und grosser Leidenschaft am Laufen halten.

Anybotic
Anybotic

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