Retrofit Erfolgreiche Modernisierung eines historischen Wasserkraftwerks

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Dieses Beispiel skizziert ein Retrofit-Projekt mit moderner Automatisierungstechnik und Profinet in einem Laufwasser-Kraftwerk, das schon seit 1900 Energie für die thüringische Region erzeugt.

Die historische Francis-Turbine des Wasserkraftmuseums Ziegenrück an der Saale wird mit moderner Automatisierungstechnik gesteuert und überwacht. Dazu integriert das Engineering Framework von der Steuerungstechnik bis zur unterbrechungsfreien Stromversorgung alle notwendigen Komponenten. Die Visualisierung der Anlagenfunktionen wird auch für den Museumsbetrieb genutzt.

Seit vielen Jahrzehnten hat in Deutschland die Erzeugung elektrischer Energie aus Wasserkraft einen hohen Stellenwert. Gegenüber Windkraft oder Photovoltaik hat Wasserkraft den Vorteil, ständig verfügbar zu sein und so eine kontinuierliche Versorgung zu ermöglichen. Natürliche Schwankungen des Wasserzuflusses können durch einfache Mittel, wie die Regelung von Wehrklappen oder Staustufen, kompensiert werden.

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Voraussetzung dafür ist eine individuelle Regelungs- und Automatisierungstechnik für jede Anlage. Ein Spezialist für solche Lösungen in der Antriebs-, Regelungs- und Automatisierungstechnik ist die Fest AG in Berlin. Das Unternehmen hat langjährige Erfahrung bei der Ausrüstung und Automatisierung ganz unterschiedlicher Anlagen.

Eine besonders reizvolle Aufgabe bekamen die Berliner mit der Modernisierung der elektrischen Ausrüstung des Wasserkraftmuseums in Ziegenrück. Denn dieses Museum ist heute noch immer aktiv an der Energieerzeugung und Netzeinspeisung beteiligt. Gleichzeitig ist es eines der ältesten noch im Original erhaltenen Laufwasser-Kraftwerke Deutschlands.

Das Laufwasser-Kraftwerk Ziegenrück liegt im thüringischen Saaletal zwischen dem Stausee Walsburg und dem Hohenwarte-Stausee. Durch einen 500 m langen Mühlgraben wird der Saale Wasser entnommen und bei einer mittleren Fallhöhe von 2,2 m zur Stromerzeugung genutzt. Bis ins Jahr 1900 reicht die Tradition der Gewinnung elektrischer Energie aus der Kraft des fließenden Wassers in Ziegenrück. Die ursprünglichen zwei vertikalen Francis-Schachtturbinen wurden bereits 1965 stillgelegt. Eine der originalen Turbinen mit einer Nennleistung von 90 kW wurde 1997 reaktiviert und trägt seitdem wieder zur öffentlichen Energieversorgung bei (Bild 1).

„Das besondere Highlight dieses Projekts war es, die historischen Maschinen mit modernster Steuerungs- und Regelungstechnik auszurüsten“, konstatiert Johannes Menzel, der verantwortliche Projektleiter bei der Fest AG, „um diese anspruchsvolle Aufgabe effizient und sicher lösen zu können, haben wir uns für die jüngste Steuerungsgeneration von Siemens entschieden.“

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