Effizienzsteigerung und Asbestsanierung für italienisches Wasserkraftwerk

BENNING hat in kürzester Zeit die Instandsetzung eines Generators durchgeführt. Moderne Isolierstofftechnik sorgt für eine Effizienzsteigerung und erhöhte Lebensdauer der Maschine.

Blick in den Generator mit den 180 neu gewickelten Hochspannungsspulen

Die Wasserkraft zählt global zu den bedeutendsten erneuerbaren Energiequellen. Während sie in Deutschland etwa fünf Prozent der erzeugten elektrischen Energie generiert, sind es z. B. in Italien 20, in der Schweiz 62 und in Österreich sogar 76 Prozent. Ein entscheidender Vorteil besteht darin, dass Wasser keine Emissionen evoziert und somit keine negativen Auswirkungen auf das Klima hat. Ebenso ermöglicht es eine relativ kostengünstige Produktion großer Strommengen. Was will man mehr, könnte man nun fragen – und tatsächlich gibt es in diesem Energiesektor noch großen Optimierungsbedarf. Vor allem hinsichtlich der Themen Effizienz, Ausfallsicherheit und Nachhaltigkeit.

Viele Anlagen sind veraltet – nicht selten sogar 50 Jahre oder länger in Betrieb. Modernisierungen können dazu beitragen, die Leistung einer Anlage langfristig zu steigern und sind oftmals sogar effizienter als ein Neubau. Neben der technischen Nachrüstung, beispielsweise durch den Austausch von Wasserkraft-Generatoren, ist auch das Thema Asbestsanierung von großer Bedeutung. Auch wenn das gesundheitsschädliche, feinfaserige Silikat-Mineral bereits 1993 deutschlandweit verboten wurde, muss man sich bei der Instandsetzung von älteren elektrischen Maschinen häufiger mit dieser Thematik auseinander setzen.

Darüber hinaus hat jedes neue Wasserkraftwerk, unabhängig von seiner Ausführung und technischen Beschaffenheit, ökologische Auswirkungen auf die umliegende Natur oder Region. Es kann z. B. eine Unterbrechung von natürlichen Flussläufen oder den Wegfall von Überflutungszonen zur Folge haben. Ein Grund mehr, um neben dem Neubau von Wasserkraftwerken insbesondere auch die Modernisierung und effizientere Nutzung von bereits bestehenden Wasserkraftwerken zu realisieren – ein Gebiet, auf dem der Bereich elektrische Maschinen (BeM) des Unternehmens BENNING bereits seit vielen Jahrzehnten erfolgreich tätig ist.

Reduzierter Stillstand

Erst vor Kurzem hat man die Instandsetzung eines Generators mit einer Bemessungsleistung von 12,3 MW für ein Wasserkraftwerk in Norditalien abgeschlossen. Hier war es in Folge eines Windungsschlusses in der Wicklung zu einem Generatorausfall gekommen. Da ein Ausfall immense Verluste hinsichtlich der Einspeisevergütung hervorruft, galt es, die Instandsetzung so schnell wie möglich durchzuführen. Zeitnah erfolgte die Kontaktaufnahme zur Firma BENNING, mit der man auf einer Fachmesse im Jahr 2017 erste Kontakte geknüpft hatte.

In kürzester Zeit kümmerte sich BENNING um die Erarbeitung und Einreichung eines entsprechenden Instandsetzungskonzeptes. Im Vergleich zur Installation eines neuen Generators reduzierte es die Zeit des Betriebsausfalls erheblich.

Weitere entscheidende Vorteile: Durch den Einsatz moderner Isolierstofftechnik wird die Lebensdauer der Maschine um Jahrzehnte verlängert. Zudem kann mithilfe einer neuen Wicklungsauslegung die Bemessungsleistung deutlich gesteigert werden. Für den Betreiber der Wasserkraftanlage bedeutet das mehr Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit.

Doch nicht nur die Vorteile dieses Angebotes, auch die zahlreichen Referenzen ähnlicher Projekte sowie die hohe Terminflexibilität der Firma BENNING überzeugten den Kunden.

Kirchturm von Graun am Reschensee in Südtirol – auch die Erschließung der Wasserkraft bedeutet Einschnitte für die umliegende Region. Daher ist es umso wichtiger, bestehende Wasserkraftwerke zu modernisieren und eine effizientere Nutzung zu realisieren.

Effiziente Instandsetzung

Am 24. Januar 2018, nur sechs Tage nach der Angebotsabgabe, begann man mit den Instandsetzungsarbeiten im Kraftwerk. Hierzu zählten die Demontage und Reinigung mithilfe des Trockenschneeverfahrens vor Ort, die Einholung der Transportgenehmigung sowie der Sondertransport aufgrund der Breite des Stators (Außendurchmesser: 3,8 m, Höhe: 2m, Gewicht: über 30 t).

Die Abmessungen des 4 t schweren, im Generator verbauten Kupferflachlackdrahtes wurden bereits im Kraftwerk vor Ort durchgeführt. Dadurch gelang es, die Beschaffungszeit des neuen Drahtes deutlich zu verkürzen.

Die Verladung des Generators im Kraftwerk fand am 28. Februar statt. Für den anschließenden Transport musste der Reschenpass (AT) zeitweise gesperrt werden, was jedoch keinen größeren Zeitverlust verursachte. Bereits am 2. März erreichte man sicher das Instandsetzungswerk in Bocholt.

Hier erfolgten die Asbestsanierung des Stators, die Demontage der Wicklung im sog. Schwarzbereich (Asbest), die Überprüfung des vorhandenen Blechpaketes auf Hotspots per Thermografie sowie die Neuauslegung und Neufertigung der Hochspannungswicklung.

Höchste Flexibilität

Insbesondere die aufgrund der Asbestsanierung sehr sorgsam auszuführende Demontage der Wicklung erwies sich als sehr zeitintensiv.

Dank der Flexibilität des Bereichs elektrische Maschinen stellte es aber für die Einhaltung der geplanten Verladetermine ebenso wenig ein Risiko dar, wie die notwendige Herstellung der für die neue Wicklung benötigten 180 Hochspannungsspulen.

Große Kundenzufriedenheit

Die Thermografie am Blechpaket wurde am 18. Mai in der Anwesenheit des Kunden realisiert. Hier erwies sich das Blechpaket als in Ordnung, sodass unmittelbar danach der Einbau der Hochspannungsspulen im Dreischichtbetrieb begann.

Dank der durch BENNING zusätzlich optimierten Wicklungsauslegung konnte die Bemessungsleistung des Generators um ca. 1 MW gesteigert werden.

Die Verladung des Generators im Instandsetzungswerk fand planmäßig am 4. Juli statt. Damit vermied BENNING, dass eine Lieferung aufgrund von Straßensperrungen erst am 11. Juli hätte erfolgen können. Bereits am 6. Juli, also ohne jeglichen Zeitverlust, traf der Generator im norditalienischen Kraftwerk ein.

Der Kunde zeigte sich sehr zufrieden mit der schnellen und professionellen Ausführung sowie mit der parallel erzielten Effizienzsteigerung und stellte BENNING mehrere Folgeaufträge für weitere Generatoren in Aussicht.

Fazit

Im Vergleich zum Neubau eines Generators ist die Instandsetzung eines solchen deutlich kürzer und somit auch die Zeit des Betriebsausfalls.

Durch den Einsatz moderner Isolierstofftechnik wird die Lebensdauer der Maschine um Jahrzehnte verlängert und mittels neuer Wicklungsauslegung kann fallweise die Bemessungsleistung deutlich gesteigert werden.

Nachhaltige Faktoren, die sowohl positiv für unsere Umwelt als auch im Interesse der Betreiber von Wasserkraftwerken sind.