Geologie

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Exkursion "Angewandte Felsmechanik"

5.- 8. Juni 2005

 

Route:

Sonntag, 5.6.2005:
Anfahrt von Wien nach St. Anton am Arlberg

Montag, 6.6.2005:
St. Anton am Arlberg:
· Kraftwerk Kartell (Stadtwerke St. Anton)

Bludenz:
· Kraftwerk Lünersee (Vorarlberger Illwerke AG)

Dienstag, 7.6.2005:
Bludenz:
· Kraftwerke Kops 2 (Vorarlberger Illwerke AG)

Dornbirn:
· Achraintunnel (Vorarlberger Landesregierung)

Mittwoch, 8.6.2005:
· Kaunertal (Tiroler Wasserkraft AG)

Heimreise nach Wien

WASSERKRAFTWERK KARTELL

Das Bauvorhaben Kraftwerk Kartell ist als Oberstufen- Anlage zum Kraftwerk Rosanna geplant. Die gesamte Speichermenge kann beim Kraftwerk Rosanna energiewirtschaftlich genutzt werden. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit des Kraftwerkes Rosanna und des Kraftwerkes Kartell wesentlich erhöht.

 

Das Kraftwerk Kartell besteht aus folgenden Anlagenteilen:

Speicher Kartell mit Schüttdamm, Druckstollen, Wasserschloss, Rohrstollen, Druckrohrleitung, Krafthaus und Energieableitung.


Speicher Kartell:
Der Kartellspeicher liegt auf 2020 m Höhe, hat ein Speichervolumen von rund 8,1 Mio m³ und ein Einzugsgebiet von ca. 15 km². Die Talsperre wird als Schüttdamm mit Dichtkern aus Moränenmaterial, welches teilweise mit Bentonit vergütet wurde, hergestellt. Das Kraftwerk liegt im Kristallin. Deshalb kann das ganze Schüttmaterial aus dem Stauraum gewonnen werden. Die Dammhöhe luftseitig beträgt 60m, wasserseitig 35 m.

 

Triebwasserweg:
Der Triebwasserweg besteht aus einem großteils unausgekleideten Druckstollen (3950m), einem Rohrstollen (100m) und einer Druckrohrleitung (850m). Der Druckstollen mit einem Durchmesser von 3.2m wurde horizontal mit einer geringen Steigung vorangetrieben, damit das gegebenenfalls eintretende Wasser ablaufen kann. Beim Übergang des Druckstollens zum Rohrstollen befindet sich das Wasserschloss mit einer Höhe von ca. 60m und einem Durchmesser von 2.5m. Die Druckrohrleitung wird in Stahl (Durchmesser 0.9m) ausgeführt und zur Gänze mit einem Meter Mindestüberschüttung erd- und felsverlegt. Eine besondere Herausforderung war die Montage der Druckrohrleitung. Sie befindet sich in einem Hang mit bis zu 50º Steigung.

 

Krafthaus:
Das Krafthaus wird in Hangbauweise errichtet und befindet sich im Bereich der Stauwurzel des bestehenden Speichers Verwall auf einer Höhe von 1.485m. Im Krafthaus befindet sich die gesamte hydraulische und elektrische Anlage der beiden Maschinensätze. Die Bedienung und Überwachung der Kraftwerksanlage Kartell erfolgt über Fernbedienung von der derzeitigen neuen Kraftwerks- und Netzleitstelle im bestehenden Kraftwerk Moosbach.

  • 2 Maschinensätze je 4 MW
  • Ausbauwassermenge 1,8 m³/ s
  • Fallhöhe 535 m
  • Ausbauleitung 8 MW
  • RAV 30 Mio. kWh
    Winterhalbjahr 13 Mio. kWh
    Sommerhalbjahr 17 Mio. kWh

 

Energieableitung über ein erdverlegtes Hochspannungskabel 30kV bis zur Kuppelstation Mooserkreuz.

Druckrohrleitung
Anlagenschema
Stauraum
Dammbaustelle
Krafthaus

KRAFTWERK LÜNERSEE

Geologische Verhältnisse: Der Lünersee liegt im Hauptdolomit der Nördlichen Kalkalpen. Die Zunahme der Durchsickerungen im Untergrund der Staumauer führte zum Auftreten neuer, hochgelegener Quellen an der Luftseite der Seebarre und zum Anstieg der Kluftwasserdrücke. Felsmechanische Untersuchungen ergaben, dass für die Standsicherheit der luftseitigen Felspakete der Kluftwasserdruck zu begrenzen ist. Dies erfolgte durch einen Injektionsschirm (zwischen 1-20 Säcke Zement/lfm). Die Wasserseite der Seebarre wurde zusätzlich mit einer Spritzbetonschicht von 5-10 cm überzogen. Der Wasserverlust (z. B. durch Verkarstung) konnte durch diese Maßnahmen auf wenige Liter pro Sekunde verringert werden.


Triebwasserführung: 9745m lang, 2 Druckstollen, Taldüker gepanzert, Fallleitung (Panzerstollen, Druckrohrleitung, Druckschacht).
Krafthaus Lünerseewerk: 5 Peltonturbinen à 46,2 MW, Fallhöhe 974m.

 

Stauraum Lünersee
Wasserseite der Seebarre und der Staumauer
Abstieg zur Talstation der Lünersee-Bahn

KOPSWERK 2

Aufgrund der gestiegenen Nachfrage nach Regel- und Spitzenenergie haben die Organe der Illwerke Vorarlberg im März 2003 den Grundsatzbeschluss zum Bau eines neuen Kraftwerkes gefasst.

Das Krafthaus wird in der Parzelle Rifa, zwischen den Tourismusorten Gaschurn und Partenen einer Kaverne situiert.

Das Kopswerk II ist als Pumpspeicherwerk konzipiert. Es nutzt die Gefällstufe vom Kopssee nach Partenen - Rifa. Das Kopswerk II wird die Kapazität der Illwerke im Pumpbetrieb um 85 % und im Turbinenbetrieb um 36 % erhöhen. Es liefert mehr Spitzen- und Regelenergie als die bestehenden Kraftwerke an der Oberen Ill - Kops I - Vermunt und Obervermunt - und erbringt fast die Aufnahmeleistung im Pumpbetrieb des Lünerseewerks und der Rodundwerke I und II zusammen.
Über einen Druckstollen und einen Druckschacht wird das Wasser des Kopssees dem Krafthaus zugeführt. Das Krafthaus wird als Kavernenkrafthaus, nahe dem Rifabecken zwischen den Tourismusgemeinden Gaschurn und Partenen errichtet. Die Turbinen, Pumpen und die Generatoren sind in einer Maschinenkaverne, die Transformatoren in einer anschließenden Transformatorenkaverne untergebracht.

Das im Kopswerk II genutzte Wasser fließt über einen Unterwasserkanal in das Rifabecken. Mit dem Kopswerk II kommt dem Rifabecken eine weitere energiewirtschaftliche Bedeutung zu. Es übernimmt zusätzlich die Funktion als Unterwasser- und Pumpwasservorratsbecken für das Kopswerk II.
Die 220-kV-Schaltanalge für das Kopswerk II wird in SF6-Technik Platz sparend neben der Schaltanlage des Rifawerks situiert. Der Energieabtransport erfolgt über die bestehende 220-kV-Hochspannungsleitung Partenen-Bürs.


Kavernenkrafthaus:

Die Investitionssumme liegt bei rund 330 Millionen EUR.

Die Anlagen des Kopswerkes II liegen zur Gänze in den Gesteinsserien des Silvrettakristallins. Diese bestehen zum Großteil aus festen und harten Gesteinen, wie Amphiboliten und Hornblendegneisen. Daneben kommen auch weniger feste Glimmerschiefer vor. Für die Stollen und die Kaverne sind generell günstige geologische und strukturgeologische Verhältnisse gegeben, in Teilabschnitten werden aber auch schwierigere Gebirgsverhältnisse angetroffen. In diesen Abschnitten kommen der Gebirgsgüte angepasste Sicherungsmittel, wie Anker, Spritzbeton, Baustahlgitter und Stahlbögen zum Einsatz. Die Krafthauskaverne wird zusätzlich mit Vorspannankern gesichert.

Übersicht (Blickrichtung Süden)
Geologischer Übersichtslängenschnitt

Schnitt durch das Kavernenkrafthaus

Kavernenbaustelle

ACHRAINTUNNEL

Straße: L 200, Bregenzerwaldstraße
Baulos Dornbirn Nord - Schwarzachtobel
Gesamtlänge des Baulos: 5.530 m
Gesamtkosten € 112,5 Mio

 

Projektziel:

  • Entlastung der Ortsdurchfahrten vom Durchgangsverkehr
  • Direkter Anschluss des Bregenzerwaldes an das hochrangige Straßennetz
  • Schaffung zeitgemäßer Anlagenverhältnisse, da z.B. Lichtraumprofil, Steigungsverhältnisse, Kurvenradien, etc des Bestandes den Anforderungen (Langholztransporte o.ä) nicht mehr entsprechen
  • Entlastung der ökologisch hochwertigen Schluchtstrecke des Schwarzachtobels

 

Der Achraintunnel durchörtert Gesteine der Molassezone:

  • Tonmergelschichten (0 - 250 m)
  • Sandstein (Baustein) mit Tonmergellagen (250 - 450 m)
  • Weissachsschichten mit Sandsteinlagen und Kohleeinschlüssen (450 - 3.340 m), welche quellfähig sind. In diesem Bereich muss daher der Ausbau auf Quelldruck dimensioniert werden. Besondere Vorkehrungen sind in der Sohle erforderlich, da sich der Quelldruck vor allem dort auswirkt.
Westportal Achraintunnel
Ortsbrust Achraintunnel
Betonierung Sohle Achraintunnel

KRAFTWERK KAUNERTAL

Das Kraftwerk Kaunertal zählt zu den größten Speicherkraftwerken Österreichs. Es wurde 1961 bis 1964 errichtet und nutzt das rund 900 Meter hohe Gefälle zwischen dem hinteren Kaunertal und dem Inntal bei Prutz.

 

Am Ende des Kaunertals befindet sich auf 1.660 m Seehöhe der ca. 6 Kilometer lange Mandarfenboden. Er bot günstige natürliche Voraussetzungen für den Bau des großen Speichers Gepatsch, der zu einem beachtlichen Teil aus Schmelzwässern der vergletscherten Gebirgswelt des Kauntertales gespeist wird. Das Einzugsgebiet des Speichers Gepatsch wurde durch Bachüberleitungen aus dem benachbarten Pitz- und Radurschltal auf 279 Quadratkilometer ausgeweitet.

 

Bei seiner Fertigstellung war der Gepatschdamm der zehnthöchste Schüttdamm der Welt, heute ist er noch immer der höchste geschüttete Damm Österreichs. Seine Dammkrone ist 600 Meter lang, die größte Höhe über der Gründungssohle beträgt 153 Meter.

 

Je nach Speicherstand beträgt die maximal mögliche Kraftwerksleistung zwischen 325 und 392 Megawatt, mit denen in einem durchschnittlichen Wasserjahr 661 Gigawattstunden elektrische Energie erzeugt werden können.

 

Besonderer Überwachung bedarf eine nacheiszeitliche Massenbewegung in der linken Talflanke, die schon vor dem ersten Einstau in Bewegung war. Zu ihrer messenden Beobachtung wurde ein Autotheodolit mit Fernübertragung der gemessenen Verschiebungen installiert sowie ein Stollen vorgetrieben, in dem eine Reihe von Messgeräten die Bewegungen beobachten.

Stauraum Kaunertal
Massenbewegung in der linken Talflanke
Beobachtungsstollen

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