Titel: Elektrizitätswerk Beznau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316 (S. 143–144)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/ar316030

Elektrizitätswerk Beznau.

In der Nähe der Eisenbahnstation Turgi vereinigen sich die Flüsse Reuss und Limmat mit der Aare, welche, durch diese Zuflüsse wesentlich vergrössert, von da an, nach etwa 15 km langem und von der Natur mit vielem Gefälle bedachtem Laufe bei Waldshut den Rhein erreicht. Der obere, besonders gefällsreiche Teil dieses Flusslaufes ist es, der bei der Beznau gegenüber Böttstein zur Anlage eines grossen Elektrizitätswerkes benutzt wird.

Textabbildung Bd. 316, S. 143

1. Wasser- und Gefällsverhältnisse. Aus der Kartenskizze (Fig. 1) ist der etwa 1,20 km lange Kanal zu ersehen, an dessen unterem Ende sich das Turbinenhaus befindet. Das natürliche Gefälle, das dieser Kanal durch Abschneiden der Flussserpentine bei der Beznau nutzbar macht, wird wesentlich vermehrt durch den Einbau eines beweglichen Wehres, welches rechtwinklig zum Flusslaufe gelegen ist und ermöglicht, den Fluss so zu stauen, dass dessen natürliches Gefälle vom Zusammenfluss der Aare, Reuss und Limmat an, bis zu genanntem Wehre ebenfalls ausgenutzt werden kann. Die Stauung findet dort statt, wo der Fluss sein Bett zwischen zwei Felsbänken tief in die Geschiebe eingegraben hat, und ist daher die Stauung selbst bei den höchsten Wasserständen für das anstossende Kulturland ohne Nachteil. Das Stauwehr und die Einlaufschützen am Kanaleinlauf stehen auf demselben Felsuntergrund, aus welchem der Oberkanal ausgehoben ist.

Die Wassermenge der Aare ist auf der in Benutzung genommenen Strecke einerseits infolge der sehr verschiedenen Gestaltung und Beschaffenheit des in Frage kommenden fast ⅔ der Bodenfläche der Schweiz umfassenden Niederschlagsgebietes, andererseits durch die regulierende Einwirkung der vielen, die Flussläufe unterbrechenden Seen eine sehr regelmässige und es beträgt dieselbe im Minimum 165 cbm in der Sekunde. Dieser Wasserstand tritt jedoch gemäss der über eine lange Reihe von Jahren geführten Pegelbeobachtungen pro Jahr im Durchschnitt nur 8 Tage lang ein und führt der Fluss während der übrigen Zeit inden Wintermonaten mindestens 190 cbm, in den Sommermonaten gewöhnlich etwa 600 cbm in der Sekunde.

Der erlaubte Aufstau variiert je nach der Wassermenge, welche der Fluss führt, und es ergeben sich aus den durch Stauung und Kanalanlage resultierenden Nutzgefällen von 3,5 bis 5,7 m und den entsprechenden Wassermengen die Kraftleistungen von 8500 bis etwa 13000 PS, wobei das Minimum von 8500 PS nur etwa 8 Tage andauert, und die Kraftleistung im übrigen mindestens = 9500 PS beträgt.

2. Hydraulische Anlage. Ueber dieselbe ist bereits mitgeteilt, dass ein Wehr quer zur Flussrichtung eingebaut werde. Dieses Wehr erhält sechs Pfeiler im Flusse und ergeben diese mit den zwei Landpfeilern sieben Oeffnungen von je 15 m Breite, die mit starken eisernen Schleusen bei Niederwasser gänzlich, bei höheren Wasserständen teilweise abgeschlossen werden. Ebenso ist der Kanaleinlauf bei abgelassener Stauung durch eiserne Schützen abschliessbar. Der etwa 1,20 km lange Oberwasserkanal hat eine Sohlenbreite von 42 m, die Kanalbreite auf der Höhe des normalen Wasserspiegels beträgt etwa 60 m. In dieser Höhenlage sind die Böschungen gepflastert.

Das Maschinenhaus ist so nahe an den Fluss gerückt, dass man von einem eigentlichen Unterwasserkanal nicht sprechen kann. Das Turbinenhaus, dessen Unterbau mittels pneumatischem Gründungs verfahren tief in den festgelagerten Kiesgrund versenkt wird, erhält im Maschinensaal eine Länge von 100 und eine Breite von 12 m. Der Unterbau enthält elf Turbinenkammern für die je 1000 bis 1200 PS leistenden Hauptturbinen und zwei kleinere Kammern für die Erregerturbinen von je 450 PS. An das Turbinenbaus schliesst sich ein Schaltgebäude an, mit einer Bodenfläche von 12,3 × 18 m im Lichten, welches die sämtlichen Schalt- und Messapparate, Transformatoren und Hilfsapparate aufnimmt. Ein weiterer Anbau dient für eine kleine Werkstatt und Bureauräume.

Die Turbinen werden als Drei-Etagenradialturbinen mit |144| durch Patentzungenschieber im Leitrade regulierbarer Beaufschlagung von der Firma Th. Bell und Co. in Kriens bei Luzern ausgeführt; die Tourenzahl derselben ist 68. Die Turbinen der Erregerkammern unterscheiden sich von den Hauptturbinen nur durch die Dimensionen. Die Drehung der Leitradzungenschieber und damit die Regulierung der Turbinen erfolgt durch Oeldruck mit Hilfe je eines Servo-Motors pro Turbine. Dieselbe Pressölanlage, welche die Servo-Motoren bedient, liefert auch das Drucköl für die ringförmigen ausserhalb des Wassers liegenden und jederzeit zugänglichen Turbinenstupfen. Die für den ersten Ausbau der Anlage erforderlichen Turbinen und übrigen mechanischen Einrichtungen sind in der Montierung begriffen. Das Gewicht einer kompletten Turbine beträgt etwa 75000 kg.

Textabbildung Bd. 316, S. 144

Ueber weitere Einzelheiten der Etagenturbinen (Fig. 2) mit vertikaler Achse ist bereits in D. p. J. 1900 315 646 bei den in Paris ausgestellten Turbinen berichtet worden; einige allgemeine Gesichtspunkte über diese Type mögen hier noch Platz finden.

Die Etagenturbinen eignen sich zur Ausnutzung von Gefällen von 3 bis 15 m und beliebige Wassermengen bei hoher Tourenzahl. Die nach besonderer Konstruktion der Aktiengesellschaft Th. Bell und Co. ausgeführte Leitradregulierung (Schweizer Patent Nr. 14540/306) soll sich namentlich auch für sehr grosse Kräfte bewährt haben. Die Regulierorgane sind möglichst entlastet und derart konstruiert, dass Fremdkörper, Sand und Schlamm den sicheren Gang nicht leicht stören. Die Auswechselungeinzelner Teile, auch eines ganzen Leitrades ist in kurzer Zeit ermöglicht. Je nach Grosse und Geschwindigkeit soll der Nutzeffekt der Turbinen 75 bis 80% betragen.

Die umlaufenden Teile sowohl der Turbine als auch zum grössten Teil des Generators werden nach dem der Firma Bell und Co. eigenen System (Schweizer Patent Nr. 14464) hydraulisch entlastet, so dass der Stupf nur noch den der veränderlichen Gefällshöhe entsprechenden Druckunterschied aufzunehmen hat. Auf welche Weise die Entlastung der Turbine bewirkt wird, ist in D. p. J. 1900 315 646 angegeben; ausserdem werden die Turbinen mit zweckmässig gekühlten Ringspurlagern versehen und dürften somit diejenige Betriebssicherheit bieten, die ganz besonders für sehr grosse Kräfte mit hohen Tourenzahlen Bedingung ist.

3. Elektrische Anlage. Es mag als selbstverständlich gelten, dass die elektrischen Generatoren, wie jetzt allgemein üblich, unmittelbar auf die Turbinenwelle aufgesetzt werden, wodurch jeder Kraft Verlust durch Zwischenteile ausgeschlossen ist. Dasselbe gilt auch für die Erregermaschinen. Die elektrischen Generatoren – geliefert von Brown, Boveri und Cie. in Baden (Schweiz) – erzeugen direkt dreiphasigen Wechselstrom von 8000 Volt Spannung, welche für die meisten Kraftübertragungszwecke genügend ist. Für die Uebertragung auf grössere Entfernungen ist die Transformation des erzeugten Maschinenstromes auf 20000 Volt vorgesehen, welche Spannung beispielsweise für die Speisung des Absatzgebietes imaargauischen Seethal (Umgegend des Hallwyler Sees) zur Anwendung kommt.

Die Kartenskizze (Fig. 1) gibt ein annäherndes Bild über einen Teil des vorgesehenen Leitungsnetzes zur Abgabe elektrischer Energie für die verschiedensten Bedürfnisse der Industrie und der Gewerbe, sowie zur Beleuchtung von Wohnhäusern u.s.w.

4. Stand der Arbeiten, Beginn der Kraftabgabe. Die Bauarbeiten wurden im November 1898 begonnen und seither erfolgreich und programmmässig durchgeführt. Der Aushub des Kanals ist beendigt. Fertiggestellt ist das Mauerwerk des Kanaleinlaufes und beide Uferpfeiler des Wehres einschliesslich des dortigen Fischpasses. Von den sechs Strompfeilern sind vier bis über Wasser gemauert und vollzog sich diese Arbeit in einem beweglichen Caisson durchaus sicher und ohne Anstand in der kurzen Zeit von 4 Monaten. Beim Turbinenhaus sind die Bauten des Leerlaufes, der Kahnschleuse und des Fischpasses vollendet, ebenso die beiden Widerlagerpfeiler des Turbinenhauses und dessen Fundamentierung und Sicherung gegen Auskolkung auf der Unterwasserseite. Das zur Anwendung gelangende System der Fundamentierung gestattet einen vom Wasserstande ganz unabhängigen Fortgang der Arbeiten, so dass der Beginn der Kraftabgabe, wie vorgesehen, auf den Herbst 1901 zu erwarten ist.

5. Betriebssicherheit. Grosse Sorgfalt wurde bei der Projektierung

Fig. 2. der Anlage auf Erreichung eines möglichst hohen Grades der Betriebssicherheit verwendet. Nicht nur ist für die zum Betriebe unumgänglich erforderlichen Funktionen der Lieferung des Erregerstromes und des Pressöles je eine Reserveanlage angeordnet, sondern es sind die Leitungen für das Pressöl, sowie die Sammelschienen der Schaltanlage so angelegt, dass beliebige Teile dieser Leitungen zeitweise ihrer Funktion enthoben, d.h. ausgeschaltet werden können. Es ist demnach möglich, schadhafte Teile zu reparieren oder auszuwechseln, ohne deshalb den Betrieb einstellen zu müssen.

Die vielfachen Erfahrungen, die infolge des Baues und Betriebes der verschiedensten Elektrizitätswerke zu Gebote stehen, wurden bei Aufstellung des Projektes für das Elektrizitätswerk Beznau durchweg zur Anwendung gebracht, und es bürgen ausserdem die Namen der Firmen, denen die Lieferungen und Arbeiten übertragen sind, nämlich: Prof. Conrad Zschokke in Aarau (Spezialgeschäft für Wasserbauten) für die gesamten Bauten, Th. Bell und Co. in Kriens für die Turbinen und Brown, Boveri und Co. in Baden für den elektrischen Teil, für eine sachgemässe erstklassige Ausführung der Gesamtanlage.

Wilh. Müller-Cannstatt.

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