Pumpspeicherwerk Linth-Limmern - Marti Holding AG
Pumpspeicherwerk Linth-Limmern - Marti Holding AG
Pumpspeicherwerk Linth-Limmern - Marti Holding AG
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
EIN BEITR<strong>AG</strong> AUS DSB 4/2009<br />
Erschliessungsbauten für Kraftwerk-Grossprojekt:<br />
<strong>Pumpspeicherwerk</strong> <strong>Linth</strong>-<strong>Limmern</strong><br />
Die optimierte Nutzung der Wasserkraft erlebt in der<br />
Schweiz ein Revival. Es sind mehrere Ausbauprojekte<br />
für bestehende Wasserkraftanlagen im Gange. Dazu<br />
gehört das Projekt <strong>Linth</strong>al 2015 zu hinterst im Kanton<br />
Glarus. 45 Jahre nach ihrer Inbetriebnahme erfahren<br />
die Kraftwerke <strong>Linth</strong>-<strong>Limmern</strong> einen Ausbau, für den<br />
ein Netz von unterirdischen Stollen und Kavernen<br />
auszubrechen ist.<br />
Dabei werden das <strong>Pumpspeicherwerk</strong><br />
Tierfehd gemäss<br />
dem Projekt Nestil<br />
ertüchtigt und mit dem<br />
Pro jekt <strong>Linth</strong>al 2015 unter<br />
Ein bezug des <strong>Limmern</strong>sees<br />
und des Muttsees ein neues<br />
un terirdisches Pumpspeicher<br />
werk realisiert. Ein Augenschein<br />
auf den Gebirgsbaustellen<br />
gibt Einblick in<br />
die hohen Anforderungen<br />
an Logistik, Mannschaften<br />
und Maschinen.<br />
Die Anlagen der Kraftwerke<br />
<strong>Linth</strong><strong>Limmern</strong> (KLL)<br />
mit einem Einzugsgebiet<br />
von 140 km² leisten schon<br />
heute einen wichtigen Beitrag<br />
zur Stromversorgung<br />
der Schweiz. Das Ausbauprojekt<br />
<strong>Linth</strong>al 2015 optimiert<br />
die bestehenden<br />
Anlagen und wird die Leistung<br />
der KLL um 1’000<br />
MW Turbinen und 1’000<br />
MW Pumpleis tung erhöhen.<br />
Die gesamten Investitionen<br />
für den Bau sind auf<br />
rund 1,4 Mrd. CHF veranschlagt.<br />
An den KLL sind<br />
die AxpoTochterge sellschaft<br />
Nordostschweize rische<br />
Kraftwerke <strong>AG</strong> (NOK)<br />
mit 85% und der Kanton<br />
Glarus mit 15% beteiligt.<br />
Das Projekt Nestil<br />
liefert bereits Strom<br />
Die Bau und Montagear<br />
bei ten für das neue<br />
Pumpspei cherwerk Tierfehd<br />
(Projekt Nestil) auf<br />
dem Areal der dort bestehenden<br />
Zentrale konnten<br />
nach dreieinhalb Jahren<br />
im Spätsommer 2008 abgeschlossen<br />
werden. Daraufhin<br />
begann der Probebetrieb,<br />
und Mitte Mai erfolgte<br />
die Einweihung. Mit<br />
Zum Projekt <strong>Linth</strong>al 2015 gehört auch der Bau eines zweiten<br />
Ausgleichsbeckens in Tierfehd, mit dem das Speichervolumen<br />
auf 560’000m³ gesteigert werden kann<br />
dieser Anlage kann das bereits<br />
zur Stromproduktion<br />
genutzte Wasser aus dem<br />
Ausgleichsbecken Tierfehd<br />
wieder in den <strong>Limmern</strong>see<br />
zurückgepumpt und<br />
für die Produktion von<br />
Spitzenener gie genutzt<br />
werden. Dieses Werk hat<br />
eine Pumpleistung von 140<br />
MW und eine Turbinenleistung<br />
von 110 MW.<br />
Das Grossprojekt<br />
<strong>Linth</strong>al 2015 läuft an<br />
Die neue Kraftwerkstufe<br />
der KLL basiert auf dem<br />
Konzept, das Wasser aus<br />
Bereits realisiert ist die Kraftwerkstufe Nestil mit einer neuen Zentrale beim bestehenden<br />
Ausgleichsbecken Tierfehd. Fotos: CM<br />
dem <strong>Limmern</strong>see in den<br />
630 m höher gelegenen<br />
Muttsee zurückzupumpen<br />
und bei Bedarf wieder zur<br />
Stromproduktion nutzen<br />
zu können. Damit wird sich<br />
die Kraftwerkleistung von<br />
heute 340 MW auf 1’240<br />
bis 1’340 MW erhöhen.<br />
Das Herzstück des Projekts<br />
<strong>Linth</strong>al 2015 bildet<br />
ein neues unterirdisches<br />
Pumpspeicherkraftwerk<br />
mit einer Leistung von<br />
1’000 MW. Dazu wird auf<br />
1’700 müM und 600 m tief<br />
im Berg innern am Fusse<br />
der heu tigen Staumauer<br />
des Lim mernsees eine riesige<br />
Felskaverne ausgebrochen,<br />
in der vier Pumpturbinen<br />
ein gebaut werden.<br />
Die Turbi nenzentrale wird<br />
über zwei parallel geführte<br />
Druckschächte und einen<br />
Druckstollen mit dem<br />
Muttsee und durch zwei<br />
rund 500 m lange Unterwasserstollen<br />
mit dem <strong>Limmern</strong>see<br />
verbunden.<br />
Neue Staumauer<br />
für Seevergrösserung<br />
Weiterer wesentlicher Bestandteil<br />
des Projekts ist<br />
der Bau einer Gewichtsstaumau<br />
er am südlichen Ufer<br />
des Muttsees. Damit wird<br />
das Fassungsvermögen des<br />
2’450 müM gelegenen Sees,
der heute über ein Speicher<br />
volumen von 9 Mio. m³<br />
Wasser verfügt, auf 24 Mio.<br />
m³ erhöht.<br />
Hinzu kommt ein zusätzliches<br />
Ausgleichsbecken in<br />
Tierfehd, das nördlich der<br />
im Ausbau befindlichen<br />
Freiluftschaltanlage angelegt<br />
wird. Das Speichervolumen<br />
kann damit von heute<br />
210’000 m³ auf 560’000<br />
m³ gesteigert werden. Die<br />
Haupt arbeiten dafür sind<br />
seit Frühjahr im Gange.<br />
Vorbereitungen<br />
für Hauptbaulose<br />
Das Ausbauprojekt <strong>Linth</strong><br />
<strong>Limmern</strong> ist durch schwierige<br />
Verhältnisse gekennzeichnet.<br />
So ist ein umfangreiches<br />
Netz von Zugangstunneln,<br />
Stollen und Druckschächten<br />
zu erstellen.<br />
Das Hauptbaulos A1 umfasst<br />
einen Zugangsstollen<br />
I zur Versorgung der Kavernenbaustelle.<br />
Er führt<br />
von 800 müM bis auf 1’600<br />
m, hat eine Länge von 4,5<br />
km und eine Neigung von<br />
24%. Dieses als TBMVortrieb<br />
mit 8 m Durchmesser<br />
projek tierte Stollenbauwerk<br />
befindet sich in der<br />
Ausschreibephase, und es<br />
soll ab Herbst mit dem Vortrieb<br />
begonnen werden.<br />
Hauptbaulos A2 umfasst<br />
die Turbinenkaverne und<br />
die Staumauer Muttsee.<br />
Der Beginn des Kavernen<br />
baus ist aus zeitlichen und<br />
kostenmässigen Überlegungen<br />
an gesetzt, bevor<br />
der Zugangsstollen fertig<br />
gestellt ist.<br />
Durch die Höhenlage einiger<br />
Baustellen von bis zu<br />
2’500 müM ist mit schwierigen<br />
Wit terungsver hält nissen,<br />
grossen Schneemassen<br />
und Lawinengefahr fertig<br />
zu wer den. Der vergangene<br />
strenge Winter brachte besondere<br />
Erschwernisse, so<br />
dass die Arbeiten vorübergehend<br />
eingestellt werden<br />
mussten. Durch eine Optimierung<br />
der Arbeitsabläufe<br />
für die Bauvorbereitungsarbeiten<br />
soll der Zeitverlust<br />
Beschränkte Platzverhältnisse im Stollen mit Hufeisenquerschnitt<br />
5,5 x 5,5 m. Die von der Avesco <strong>AG</strong> angelieferten<br />
Baumaschinen mussten wegen der auf 5 t beschränkten<br />
Nutzlast der Bauseilbahn teilweise demontiert werden<br />
wieder aufgeholt werden.<br />
So hofft die Kraftwerkbetreiberin<br />
KLL, dass der offizielle<br />
Spatenstich im Spätherbst<br />
erfolgen kann.<br />
Durch einen rund 800 m<br />
langen Sondierstollen vom<br />
Fuss der Staumauer <strong>Limmern</strong>boden<br />
in die künftige<br />
Kraftwerkzentrale haben<br />
Felserkundungen ergeben,<br />
dass sich die bisher vorgefundenen<br />
geologischen Verhältnisse<br />
gut für das geplante<br />
Bauvorhaben eig nen.<br />
Zur Bauvorbereitung gehört<br />
auch eine leistungsfähige<br />
Baustromversorgung<br />
für alle verzweigten Baustellen<br />
von Tierfehd über<br />
TUNNEL<br />
Die logistische Versorgung der Kraftwerkbaustellen ist nur mittels Seilbahnen möglich. Links<br />
die Schwerlastbahn mit 25 t und 40 t Tragkraft im Bau, in der Mitte die neue Betonanlage<br />
Doubrava und rechts bestehende Transportseilbahnen<br />
die Kavernenzentrale bis<br />
zum Muttsee. In Spitzenzeiten<br />
muss eine Leistung<br />
bis zu 30 MW bereitstehen.<br />
Zugangsstollen<br />
zur Kavernenzentrale<br />
Für die zukünftige Baustelle<br />
der unterirdischen<br />
Kavernenzentrale muss ein<br />
neuer 1,5 km langer Zugangsstollen<br />
II mit 200 m<br />
langem Verbindungsstollen<br />
ausge brochen werden.<br />
Dieser führt vom Stollen<br />
Kalktrittli – Ochsenstäfeli<br />
mit 12% Gefälle bis zum zukünftigenKavernenstandort.<br />
Der Auf trag für den an<br />
Der Fahrlader Sandvik Toro 007 mit 26 t Einsatzgewicht<br />
und 4,66 m³-Ladeschaufel bereit für den Einsatz.<br />
Fotos: Chr. Ris/AZS
TUNNEL<br />
Stimmungsbild von der winterlichen Gebirgsbaustelle: Das<br />
Stollenausbruch material wird mit der Bauseilbahn angeliefert<br />
und am Rande des <strong>Limmern</strong>-Stausees auf 1’860 m<br />
Höhe deponiert<br />
spruchsvollen Stollenbau<br />
wurde der ARGE Zugangsstollen<br />
(AZS) übertragen,<br />
bestehend aus den Firmen<br />
Rothpletz, Lienhard + Cie.<br />
<strong>AG</strong>, G. Lazzarini & Co. <strong>AG</strong>,<br />
Andrea Pitsch <strong>AG</strong> und Ragotti<br />
+Weber Bau <strong>AG</strong>.<br />
Herausfordernde<br />
Baustelle<br />
Der Ausbruch im Hufeisenprofil<br />
mit einem Querschnitt<br />
von 30 m² erfolgt<br />
in einem steigenden und<br />
einem fal lenden Gegenvortrieb<br />
im Sprengverfahren.<br />
Der stei gende Vortrieb<br />
startete aus dem vorgängig<br />
erstellten Sondierstollen<br />
im Bereich der späteren<br />
Kavernenzen trale. Der fallende<br />
Vortrieb wird aus<br />
dem bestehenden Zugangsstollen<br />
von der Seilbahn<br />
Bergstation bis zum <strong>Limmern</strong>stausee<br />
vorgetrieben.<br />
Wegen des auf 5,5 x 5,5 m<br />
beschränkten Stollenprofils<br />
musste bereits vorgängig<br />
ein Dispositiv für die einzusetzenden<br />
Maschinen<br />
angelegt werden. Zudem<br />
standen, wie Baustellenchef<br />
Christian Ris von der<br />
AZS im Gespräch auf der<br />
Baustelle erläuterte, nur<br />
eine 5tSeilbahn der KLL<br />
und eine 7tBauseilbahn<br />
der Arge BSB zur Verfügung.<br />
Die Organisation der Arbeiten<br />
gestaltet sich durch die<br />
schwierige Zugangslogistik,<br />
wegen des notwendigen<br />
Verzweigungsbauwerks<br />
und der aufwändigen Einfahrt<br />
sehr anspruchsvoll.<br />
So sind zwei selbstständige<br />
Baustel len eingerichtet<br />
worden. Von Norden her<br />
wird fallend und von Süden<br />
steigend vorgetrieben.<br />
Geologisch liegt der Zugangsstollen<br />
II vollständig<br />
im Bereich des Malm<br />
(Quin tnerkalk), einem allgemein<br />
guten, standfesten<br />
und mit telharten Gestein.<br />
Entlang von Scherzonen<br />
und sekun dären Aufschiebungen<br />
so wie im Bereich<br />
von Karst phänomenen<br />
muss mit nachbrüchigem<br />
Fels gerech net werden. Der<br />
Wasserandrang wird auf<br />
weiten Strecken als gering<br />
erwartet.<br />
Für Baustellenchef Ris<br />
und seine drei Dutzend<br />
Mitar beiter zeigen sich<br />
neben den komplizierten<br />
Zugangsverhältnissen zur<br />
Baustelle sämt liche Probleme<br />
einer Gebirgsbaustelle,<br />
besonders da diese<br />
– wenn es die Verhältnisse<br />
zulassen – auch im Winter<br />
betrieben wird. Dazu sind<br />
zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen<br />
zu treffen, was<br />
die Evakuierung in Notfällen,<br />
bei starkem Wind<br />
oder bei Lawinengefahr betrifft,<br />
die künstliche Lawinensprengungennotwendig<br />
machen können.<br />
Um im Gebiet Ochsenstäfeli<br />
auch im Winter arbeiten<br />
zu können, sind vor Ort<br />
umfangreiche Sicherungsmassnahmen<br />
notwendig.<br />
Dazu waren eine 75 m<br />
lange Lawinenschutzgalerie<br />
sowie ein 360 m langer<br />
und bis 12 m hoher Schutzdamm<br />
zu erstellen.<br />
Trotz dieser Erschwernisse<br />
wird durch die Arge<br />
Zugangsstollen in einem<br />
Zweischichtbetrieb ein<br />
Vortriebsfortschritt von 8<br />
m/AT erreicht, so dass der<br />
Durchschlag des Zugangsstollens<br />
II im Herbst erwartet<br />
wird. Für die zusammen<br />
1’700 m langen Zugangs<br />
und Verbindungsstollen hat<br />
die AZS ein Ausbruchvolu<br />
Für den Einsatz in beengten Stollen mit einer speziellen<br />
Kinematik ausgerüstet ist der Tunnelbagger Cat 308<br />
men von rund 50’000 m³<br />
und 1’500 m³ Spritzbeton<br />
zu bewäl tigen sowie 11’000<br />
Anker zu setzen.<br />
Speziell konzipierter<br />
Maschineneinsatz<br />
Der Vortrieb im Zugangsstollen<br />
II erfolgt im Sprengvortrieb<br />
von den beiden<br />
Angriffen her gleichzeitig.<br />
Auf der Nordseite ist dafür<br />
ein zweiarmiger Bohrwagen<br />
mit Ladekorb vom<br />
Typ Tamrock Paramatic im<br />
Einsatz, die Schutterung<br />
erfolgt mit einem Sandvik<br />
ToroFahrlader von 26 t<br />
und 4,6 m³Schaufel und<br />
einem CaterpillarHydraulikbagger<br />
308 mit speziellem<br />
Ausleger fürs Arbeiten<br />
in beengten Tunnelprofilen.<br />
Das Ausbruchmaterial wird<br />
in 8m³Dumper von Dieci<br />
verladen.<br />
Der Südvortrieb geschieht<br />
mit einem zweiarmigen<br />
Bohrwagen des ArgePartners<br />
Rothpletz, Lienhard<br />
und Co. Auch hier stellte<br />
sich in den beengten<br />
Verhältnissen die Frage,<br />
wie rationell geschuttert<br />
werden kann. Die Wahl<br />
fiel auf vier Knickdumper<br />
Thwaites mit 10 t Nutzlast.<br />
Diese Geräte sind auf ein<br />
Gewicht von 5 t redimensioniert<br />
worden, so dass sie<br />
mit der 5tSeilbahn transportiert<br />
werden konn ten<br />
und sich im kleinen Stollen<br />
einsetzen lassen. Das<br />
Schuttern erfolgt mit einem<br />
CaterpillarKleinlader 908<br />
und einem Bagger Cat 308<br />
mit eingekürztem Ausleger.<br />
Weiter steht ein Pneulader<br />
Cat 924 im Einsatz. Der gesamte<br />
Ausbruch wird am<br />
Portal <strong>Limmern</strong>tobel mit<br />
einer 10tMaterialseilbahn<br />
auf eine Deponie transportiert.<br />
Die eingesetzten Geräte<br />
sind von der Avesco <strong>AG</strong><br />
massgeschneidert auf diese<br />
Gebirgsbaustelle geliefert<br />
wor den. Dazu mussten sie<br />
teilweise demontiert wer
den, damit der Transport<br />
mit den gewichtsmässig<br />
beschränk ten Seilbahnen<br />
überhaupt möglich war<br />
und sie für den Einsatz im<br />
Stollen verwendet werden<br />
konnten. Für diese Einsatzsituation<br />
zeigt sich auch,<br />
dass der Wartungsaufwand<br />
für Ma schinen und Geräte<br />
höher ist als üblich. Dabei<br />
kam Avesco die grosse Erfahrung<br />
auf anderen Gebirgsbaustellen<br />
zu Gute.<br />
Seibahnen sichern<br />
die Versorgung<br />
Wie bereits beim Bau des<br />
ersten Kraftwerks <strong>Linth</strong><br />
<strong>Limmern</strong> vor fünfzig Jahren<br />
gilt auch für das Projekt<br />
<strong>Linth</strong>al 2015 die Devise<br />
„Ohne Seilbahnen kein<br />
neues Kraftwerk“. Die gan<br />
ze Logistik erfolgt ab Tierfehd<br />
ausschliesslich mittels<br />
Bauseilbahnen, die in zwei<br />
Sek tionen eine Höhendifferenz<br />
von 1’650 m überwinden.<br />
Die erste Etappe führt<br />
bis zur Bergstation Kalktrittli<br />
auf 1’900 müM. Von da<br />
aus führt der bereits in den<br />
fünfziger Jahren für den<br />
Bau der <strong>Limmern</strong>Staumauer<br />
erstellte 3 km lange<br />
Stollen zum <strong>Limmern</strong>boden.<br />
Die zweite Sektion der<br />
Materialseilbahn führt von<br />
hier aus bis zum Muttsee<br />
auf 2’470 müM.<br />
Die mit zwei Fahrbahnen<br />
konzipierte Materialseilbahn<br />
von Garaventa weist<br />
beeindruckende Dimensionen<br />
auf. Die Traglast der einen<br />
Fahrbahn beträgt 25 t,<br />
die zweite ist für Ausnahmelasten<br />
von 40 t berech<br />
net. Im posant sind die Ausmasse<br />
der Stahlkons truktion<br />
der Talstation. Hier<br />
werden die Seilkräfte mittelsBetonschwergewichtsfundamenten<br />
sowie Felsankern<br />
in den Baugrund geleitet.<br />
Eingesetzt werden voll verschlossene<br />
Tragseile mit 90<br />
mm Durchmesser, die alle<br />
fest abgespannt sind. Um<br />
diese Schwerlastbahn überhaupt<br />
erstellen zu können,<br />
musste vorgängig eine 7t<br />
Materialseilbahn errichtet<br />
werden.<br />
Die zweite Sektion der Seilbahn<br />
bis zum Muttsee auf<br />
2’470 m Höhe wird ebenfalls<br />
mit Tragseilen von 90<br />
mm ausgerüstet werden.<br />
Dieser Bahnabschnitt wird<br />
eine Zwischenstation aufweisen,<br />
von wo aus man<br />
TUNNEL<br />
in den Verbindungsstollen<br />
gelan gen kann.<br />
Der Transport der auf acht<br />
Bobinen aufgerollten Tragseile<br />
vom Drahtseilspezialisten<br />
Fatzer in Romanshorn<br />
bis ins hinterste Glarnerland<br />
gestaltete sich als schwierige<br />
Logistikaufgabe. Bei einem<br />
Seilgewicht von 50 kg/m<br />
wiegt jede der Seiltrommeln<br />
rund 100 t. Zusammen<br />
mit den je zwei Zug und<br />
Gegen seilen war ein Gesamtgewicht<br />
von 900 t zu<br />
transportieren. Dies wurde<br />
in acht minutiös vorbereiteten<br />
Spezialtransporten von<br />
je 195 t Gewicht und 42 m<br />
Länge durch die Feldmann<br />
Pneukran und Transport<br />
<strong>AG</strong> abgewickelt. CM