Kleinwasserkraftwerk Wilen: Erneuerung der Druckleitung und der Überlaufleitung

Druckleitung mit genieteten Eisenrohren

Auf einer Ebene oberhalb des Wasserkraftwerks befindet sich ein Stauweiher mit 4500 m3 Fassungsvermögen. Von dort aus führte die 335 m lange alte Druckleitung in Form von glasfaserverstärkten Kunststoffrohren unter einer Ebene hindurch. Anschliessend passierte das Wasser in über 100-jährigen genieteten Eisenrohren überirdisch einen 100 m langen steilen Waldhang, bevor es die Turbine mit etwa 6 bar Druck erreichte und schliesslich in den Steinenbach floss. Der 60 cm breite und 50 cm hohe Überlaufkanal aus Beton und Natursteinen verlief bisher dem Waldrand entlang zum Wasserkraftwerk. Der Kanal regulierte den Wasserzufluss und liess überschüssiges Wasser direkt in den Steinenbach ablaufen.

Neue Druckleitung und Überlaufleitung im gleichen Graben

Das Ingenieurbüro Frei + Krauer AG ist mit der Planung zur Erneuerung von Druckleitung und Überlaufkanal beauftragt worden.

Aus einem Variantenstudium hat resultiert, dass das Konzept, die Druckleitung und die Überlaufleitung auf direktem Weg ins Tal und im gleichen Graben zu verlegen, insgesamt die optimale Lösung war. Bei den Ausschreibungen hat die De Zanet AG überzeugt und deshalb die Aushubarbeiten ausgeführt sowie die PP-HM-Kanalrohre von Debrunner Acifer für die Überlaufleitung verlegt. Den Auftrag für das Verlegen der Druckleitung hat die Garage Ziegler AG erhalten.

Tonerde-Zement: widerstandsfähig gegenüber jeder Wasserqualität

Die Bauherrin hat sich in Absprache mit dem Planer, dem Rohrlieferanten und Andreas Ziegler, Leiter Werkleitungen + Schlosserei der Garage Ziegler AG, für Hagenbucher Gussrohre von Debrunner Acifer mit einer Innenbeschichtung aus Tonerde entschieden: Tonerde-Zement ist jeder Wasserqualität gegenüber widerstandsfähiger als normaler Zement. «Risse im Inneren des Rohres, verursacht durch Steine oder Äste, ‹heilen› von selbst», sagt Andreas Ziegler. «Dank der Zinkbeschichtung und einer zusätzlichen Faserzementmörtel-Umhüllung sind die Rohre auch äusserlich widerstandsfähig und dadurch langlebig.» Ihre Duktilität erlaubt ihnen darüber hinaus, sich Geländeverschiebungen anzupassen.

Seilbahn für Rohre und Beton

Bevor die De Zanet AG die Grabarbeiten ausführen konnte, musste der Forstbetrieb der Ortsgemeinde Kaltbrunn eine Schneise in den Wald schlagen. Der betroffene Hang neben dem Kraftwerk, über den die beiden Leitungen die Ebene mit dem Stauweiher erreichen, weist ein Gefälle von 50% auf. Nur dank einer eigens für diese Arbeiten installierten Seilbahn vom Kraftwerk bis zum Weiher war es möglich, die 6 m langen und 970 kg schweren Gussrohre sowie die PP-HM-Kanalrohre den Steilhang hinauf zu befördern. Auch der Beton, mit dem die Rohre im Hang fixiert wurden, fand via Seilbahn an seinen Bestimmungsort. Die Seilbahn bediente ein Partnerunternehmen der De Zanet AG. Es verwendet diese Transportvariante oft, um gefällte Bäume aus dem Wald zu schaffen, so auch bei der Schneise im Waldhang.

Mit Raupenbagger ins steile Gelände

Eine weitere Herausforderung in dem steilen Gelände waren die Baggerarbeiten. «Aus wirtschaftlichen und logistischen Gründen entschieden wir uns gegen einen Menzi Muck und sicherten stattdessen den Raupenbagger sowie sämtliche Geräte mithilfe einer Seilwinde, damit wir gefahrlos arbeiten konnten», sagt Francesco Trovato, operativer Leiter und Mitglied der Geschäftsleitung bei der De Zanet AG.

Winkel von 1,5° als Vorgabe

Exakte Vorarbeiten waren bei diesem Projekt unabdingbar. Das betraf neben der Projektplanung, der Konzeption der Arbeitssicherheit sowie der Seilbahn auch die Erstellung des Grabens für die Rohre. «Die PP-HM-Kanalrohre lassen sich nur bis zu einem Winkel von 1,5° zusammenstecken, andernfalls sind sie nicht dicht. Wurzeln könnten hineinwachsen und die Leitung verstopfen», sagt Francesco Trovato. Die Grabarbeiten mussten deshalb sehr genau ausgeführt werden.

Lasertechnologie für millimetergenaue Ausrichtung

Eine nicht alltägliche Situation bot auch der Anschluss der Druckleitung an das Kraftwerk. «Die Mauerdurchführung war noch nicht vorhanden», erklärt Andreas Ziegler. «Wir mussten ein 3 m langes Druckleitungsrohr auf einem Betonfundament mithilfe eines Lasers fast millimetergenau auf die Flucht des bestehenden Rohrs im Inneren des Kraftwerks ausrichten, bevor wir das Druckleitungsrohr unter der Strasse einbetonierten. Normalerweise hätten wir von der Mauerdurchführung her ein Rohr ans andere verlegt bis zum Weiher – die Flucht hätte automatisch gestimmt und eine Höhenausrichtung hätte sich erübrigt.»

300 l Wasser pro Sekunde

Die Arbeiten am steilen Waldhang sind bereits abgeschlossen. Bis Ende April werden die Druckleitung und die Überlaufleitung bis zum Weiher verlegt. Rund 100 Meter vor dem Weiher verzweigt sich die Überlaufleitung, um die beiden Schieberhäuschen am Weiher zu bedienen. Auf ihrer ganzen Länge von etwa 435 m fasst die neue Druckleitung 82,5 m3 Wasser. Mit einem Durchmesser von 50 cm bewältigt sie zur Turbinierung bis zu 300 l Wasser pro Sekunde.

«Aussendienstmitarbeiter denkt mit»

Francesco Trovato, Operative Leitung und Mitglied der Geschäftsleitung, De Zanet AG

Wie zufrieden sind Sie mit dem bisherigen Verlauf der Bauarbeiten?

Mitte Januar gab es Verzögerungen wegen des vielen Regens – am Steilhang konnten wir zu jener Zeit nicht arbeiten. An einigen Stellen mussten wir unerwartet Felsen herausspitzen, was zusätzlich Zeit gekostet hat. Das 50%-Gefälle des Waldhangs erforderte darüber hinaus eine Seilbahn, um Rohre und Beton zum Bestimmungsort zu transportieren, sowie spezielle Arbeitssicherheitsmassnahmen wie das Sichern des Baggers mit einem Seil. Angesichts der ungewöhnlichen Verhältnisse bin ich sehr zufrieden mit dem aktuellen Stand des Projekts.

Welche Erfahrungen nehmen Sie aus diesem Projekt mit?

Die Idee, mit einer Seilbahn zu arbeiten, hat sich rückblickend als genial herausgestellt. Anfangs habe ich mir nicht vorstellen können, wie das funktionieren soll. Aber schon das Abtransportieren der Baumstämme nach dem Schlagen der Schneise wäre schwierig bis unmöglich gewesen ohne Seilbahn.

Sie arbeiten öfter mit Debrunner Acifer zusammen. Warum?

Für mich ist der Preis massgebend, ich orientiere mich am günstigsten Angebot. Die Qualität der Artikel ist genormt, hier darf es keine Unterschiede zwischen den Anbietern geben. Bei dieser Baustelle hat Debrunner Acifer das beste Angebot geliefert. Bei jeder bisherigen Zusammenarbeit konnte ich mich zudem darauf verlassen, dass die Ware in der richtigen Menge zur richtigen Zeit an den richtigen Ort geliefert wurde.

Welche Erwartungen haben Sie an das gelieferte Material?
Wir bestellen vorwiegend Rohrmaterial, Schachtabdeckungen und Armierungseisen. Dabei erwarte ich, dass mir geliefert wird, was ich bestelle. Wir kontrollieren die Lieferungen zwar immer auf Vollständigkeit und Inhalt, für die Qualität des Materials ist jedoch Debrunner Acifer verantwortlich. Bei der Qualität gab es noch nie etwas zu beanstanden.

Worin sehen Sie die Stärken von Debrunner Acifer?

Ich weiss zu schätzen, dass der Aussendienstmitarbeiter mitdenkt. So war für die PP-HM-Kanalrohre eine Preiserhöhung angekündigt, jedoch vermochte der Lieferant keinen Termin zu nennen. Der Aussendienstmitarbeiter organisierte, dass wir unsere Bestellung noch kurz vor der Preiserhöhung tätigen konnten. Überdies koordinierte er gemäss Lagerkapazitäten, wie viele Rohre bei Debrunner Acifer und wie viele bei uns gelagert wurden.

«Kann Ware bei Debrunner Acifer jederzeit abholen»

Andreas Ziegler, Leiter Werkleitungen + Schlosserei, Garage Ziegler AG

Weshalb verlegen Sie als Garage Ziegler AG Rohre?

Der Firmenname «Garage Ziegler AG» ist auf die Geschichte unseres Unternehmens zurückzuführen und kann tatsächlich verwirren. Die Autogarage ist jedoch nur eines unserer Tätigkeitsgebiete. Weitere Bereiche sind Landmaschinen, Dieselservice, Ersatzteilvertrieb und eben Werkleitungen + Schlosserei.

Wie haben Sie dieses Projekt erlebt?

Das Zusammenstecken der Rohre unterscheidet sich nicht von anderen Baustellen. Speziell bei diesem Projekt sind die Dimensionen: Ein Druckleitungsrohr ist 970 kg schwer und wir nutzen eine Seilbahn an einem sehr steilen Hang. Die Arbeitssicherheit fordert deshalb besonderes Augenmerk. Wir arbeiten jedoch schon seit zehn Jahren mit der De Zanet AG zusammen und sind ein gutes Team, das alle Herausforderungen bewältigt.

Was ist sonst noch speziell an dieser Baustelle?

Da ich normalerweise Trinkwasserleitungen einrichte, war es für mich spannend zu erfahren, wie ein Wasserkraftwerk funktioniert. Auch dass wir die Rohre beim Einlegen in den Graben und beim Zusammenstecken nicht nur mit der Seilbahn, sondern auch mithilfe des Baggers gesichert haben, ist aussergewöhnlich. Ohne Maschinen hätte diese Baustelle nicht funktioniert, wohingegen ich bei Trinkwasserleitungen oft mit den Händen statt mit Maschinen arbeite.

Warum sind Sie Kunde von Debrunner Acifer?

Der Standort Näfels ist nur etwa 10 km entfernt und unser Betrieb arbeitet seit über 50 Jahren mit Debrunner Acifer. Unser Partner hat ein grosses Sortiment und beschäftigt kompetente und freundliche Mitarbeitende. Bei Notfällen kümmern sie sich sofort um mich. Mit «Notfällen» meine ich Rohrbrüche, mit denen ich natürlich immer mal wieder zu tun habe. In solchen Fällen benötige ich rasch Ware, die Debrunner Acifer in der Regel am Lager hat.

Nehmen Sie besondere Dienstleistungen von Debrunner Acifer in Anspruch?

Mein Liefersystem würde ich als «besonders» bezeichnen: Ich bestelle und Debrunner Acifer stellt die Ware draussen bereit, sodass ich sie jederzeit abholen kann. Auch bei der Lieferung der Hagenbucher Gussrohre habe ich von einem erstklassigen Service profitiert: Wir wussten nicht, wann wir mit den Arbeiten würden starten können. Debrunner Acifer organisierte eine erste Lieferung von 22 Rohren in die Schweiz und nahm sie ans Lager, sodass wir nach dem «Go» sofort loslegen konnten auf der Baustelle. Das hat uns vor unnötigen Verzögerungen bewahrt. Die weiteren Lieferungen brachte der Produzent dann direkt auf die Baustelle.

Lieferauszug Debrunner Acifer

• 420 m Druckleitung «Hagenbucher», Innenbeschichtung aus Tonerde, 500 mm Durchmesser
• 402 m PP-HM-Kanalrohre, SN12, 630 mm und 315 mm Durchmesser