Am Samstag 14. Mai 2011 besichtigten rund 2‘000 Besucher das Kraftwerk und die Baustelle der Schwemmholz-Rückhalteanlage des Kantons Luzern.

Strom für 1‘000 Haushalte
Die Wasserkraft hat seit 1649 in Malters Tradition. Nach 17 Monaten Bauzeit erzeugt das Kleinwasserkraftwerk für rund 12 Millionen Franken jährlich 4,5 Millionen Kilowattstunden Strom aus der erneuerbaren Energiequelle Wasser und versorgt so umgerechnet 1’000 Haushalte. Seit Inbetriebnahme im Februar 2011 wurden bereits rund 700‘000 Kilowattstunden produziert.

Vollautomatische Überwachung
Bevor das Wasser der Kleinen Emme ins Innere des Kraftwerks gelangt, passiert es zwei Rechen zur Reinigung. Erst dann stürzt die Wassermasse sechs Meter in die Tiefe und treibt dort die Turbine und damit den Generator an. Entscheidend für optimale Produktionsbedingungen ist der Wasserstand im Flussbett. Sonden kontrollieren ständig die Höhe der Wasseroberfläche. Auf 503,5 Meter über Meer soll diese liegen. Weicht die Messung vom Soll ab, werden die Steuer- und Leitsysteme im Kraftwerk informiert. Wenn die Kleine Emme zu wenig Wasser führt, verengen sich die Schaufeln der Turbine. Die Anlagen funktionieren vollautomatisch und können dank flächendeckender Kameraüberwachung jederzeit durch das Pikett-Team kontrolliert werden. Die Turbine schluckt normalerweise 16'000 Liter Wasser pro Sekunde. Damit diese Menge bei Regen nicht überschritten wird, öffnet sich zuerst das kleine Wehrfeld. «Das Kraftwerk muss auch funktionstüchtig sein, wenn die Kleine Emme schnell ansteigt. Mit modernster Technik können wir alle Bedürfnisse und Auflagen erfüllen», fasst Roland Marti, der Steiner Energie, Verantwortlicher für die Betriebsführung des Kraftwerks, zusammen.

Signalleuchten für Wanderer
Eine Überwachung und Alarmierung sichert zudem bei Gefahr die Wanderwege. «Schwillt die Kleine Emme bedrohlich an, blinken Signalleuchten und die Spaziergänger werden über Lautsprecherdurchsagen auf die Gefahr aufmerksam gemacht», erläutert Roland Marti, Leiter Energie und Dienstleistungen.

Gerüstet fürs nächste Hochwasser
Bei einem Hochwasser, wenn mehr als 250’000 Liter Wasser pro Sekunde durch das Flussbett donnern, öffnet sich zusätzlich ein zweites, grösseres Wehrfeld. Aber nicht nur die Wassermassen sind gefährlich bei einem Hochwasser. Auch das mitgeführte Schwemmholz kann immensen Schaden anrichten. Die neue Schwemmholz-Rückhalteanlage des Kantons Luzern neben dem Kraftwerk soll das treibende Holz elegant aus der Kleinen Emme ziehen. Forscher der ETH Zürich haben dazu im Auftrag des Kantons die Rückhalteanlage im Modell gebaut. Versuche mit Schwemmholz, fast so klein wie Streichhölzer, haben funktioniert.

Beim nächsten grossen Sommergewitter oder Hochwasser wird das Wehr der Rückhalteanlage geöffnet und das Schwemmholz tappt in die Falle, statt dem natürlichen Flusslauf entlang mit zerstörerischer Kraft Schaden anzurichten. Einmal im Rückhaltebecken, verhindern zwei Rechen das Fortschwemmen der Baumstämme. Die Baumaschinen machen das Becken wieder frei von Holz.

Baubericht
Das Kraftwerk Ettisbühl zeichnet sich durch einige «Spezialitäten» aus, die alle in einer baulichen Lösung zusammengeführt werden mussten. So haben neben der Optimierung der Energieproduktion die funktionale Verbindung mit dem neuen Holzrückhalt, die Durchgängigkeit für Fischwanderungen, der starke Transport von Geschiebe und die Eingliederung in die Landschaft das Projekt wesentlich geprägt. Die oftmals sehr «grosse» Kleine Emme macht beim Durchströmen der Wehranlage eine Wellenbewegung, die in der Formgebung des Zentralendachs und der Ufermauern als «Emmenwelle» dauerhaft abgebildet wird.

Die Koordination mit den Bauarbeiten für die Holzrückhalteanlage an der Kleinen Emme, die Sicherstellung eines allfälligen Hochwasserabflusses während der ganzen Bauzeit und der schwierige Baugrund stellten hohe Anforderungen an die Bauleitung. Unerwartete Hindernisse in Form von Resten historischer Bausubstanz zwangen zu kurzfristigen Umstellungen auf alternative Konstruktionen für die umfangreichen Baugrubenabschlüsse. Die Gewährleistung eines Hochwasserabflusses von 440 m3/s durch die Baustelle war nur durch eine optimale Etappierung der Bauarbeiten und ein projektspezifisches Konzept von Abschluss- und Entlastungsbauwerken im Flussraum möglich. Die Schäden am Bauwerk und die Räumungskosten nach mehreren Überflutungen konnten damit klein gehalten werden. Die Räumungsarbeiten führten nie zu einer gänzlichen Einstellung der Bauarbeiten.

Trotz dieser Erschwernisse wurde das Kraftwerk nur 17 Monate nach Baubeginn in Betrieb genommen.

Auch die Tierwelt freuts
Durch den Bau der Hochwasserschutzmassnahmen entstand im verbreiterten Flussbett der Schwellisee. Das freut nicht nur die künftigen Badegäste, sondern auch Fisch und Vogel. Durch den See und die aufgeschüttete Insel in der Mitte ist ein wertvoller Lebensraum für die einheimische Tierwelt entstanden. Und auch das Wehr des Wasserkraftwerks ist dank der Fischtreppe für die Wasserbewohner kein Hindernis. Roland Marti ergänzt: «Beim Wasserkraftwerk Ettisbühl schliessen sich modernste Technik und Umweltschutz nicht aus. Im Gegenteil: Sie gehen Hand in Hand.»

Technische Daten

Holzrückhalteanlage

Stauklappe:

• Kapazität: bis 360 m3/s
• Rechen gross:
• Länge: 99 m
• Stabhöhe: 4 m

Rechen klein:

• Länge: 50 m

Seitendamm:

• Notüberlauf: 90 m (keine Regulierung)

Kenndaten Kraftwerk

• Einzugsgebiet: 435 km2
• Stauziel: 503,50 m ü.M.
• Fallhöhe: 6,30 m

Kaplanturbine vertikal (vierflüglig):

• Laufraddurchmesser: 1’770 mm
• Nennwassermenge: 16 m3/s

Synchrongenerator:

• Spannung: 3x400 Volt
• Leistung: 900 kW
• Drehzahl: 230,8 U/min
• Mittlere jährliche Produktion:4,5 Mio. kWh

Wehrregime:

• bis ca. 100 m3/s: kleines Wehr
• ab ca. 100–250 m3/s: grosses Wehr
• ab ca. 250 m3/s: Wehr Holzrückhalt(oder bei Schwemmholz)
• ab ca. 650 m3/s: Überströmdamm

Die Holzrückhalteanlage wird im Juni 2011 fertiggestellt. Weitere Informationen finden Sie in der Sonderzeitung „Malters am See“ unter www.steiner-energie.ch > Infoportal Projekt Kraftwerk Ettisbühl

Anlage auf repowermap.org >>

Text:ee-news.ch, Quelle: Steiner Energie