Wiener Wasser: ÖKO-Stromerzeugung in der Trinkwasserversorgung

In der Schieberkammer des Trinkwasserbehälters Schafberg wurde die bestehende Verrohrung adaptiert, was seither Stromerzeugung ermöglicht. Zwei verkehrt laufende Kreiselpumpen, die als Turbinen arbeiten, wurden installiert. Die daran gekoppelten Generatoren haben eine elektrische Leistung von 100 kW. Mit der erzeugten elektrischen Energie wird vor allem der Eigenbedarf des angeschlossenen Pumpenaggregates eines Hebewerkes gedeckt. Der Überschuss wird als Ökostrom ins öffentliche Stromnetz eingespeist.

Eckdaten des Projekts

• Projektdauer: Jänner 2017 – September 2017
• Beschaffungsvolumen: 340.000 € netto
• Projektträger: Magistrat der Stadt Wien Magistratsabteilung 31 – Wiener Wasser

Ausgangssituation

Im Trinkwasserversorgungsnetz der Stadt Wien ist es aufgrund der unterschiedlichen Druckstufen des Netzes erforderlich, den anstehenden Druck von den Einspeisestellen der Hochquellwasserleitungen bis indie jeweilige Druckstufe in zum Teil mehreren Stufen zu reduzieren. Die Druckreduktion wurde mit Ringkolbenventilen durchgeführt, wodurch das vorhandene Potential nicht genutzt wurde. Die Maßnahme wurde zur Energieeffizienzsteigerung und aufgrund der Möglichkeit der Verwertung nach dem Energieeffizienzgesetz umgesetzt.

Innovativer Charakter

Die Umwandlung der Druckenergie des Wassers erfolgt mit zwei Kreiselpumpen im Turbinenbetrieb (Pumpe als Turbine, PaT). Solche PaTs können bei Fördermengen bis zu 6 m³/s und Fallhöhen von bis zu 80 Metern verwendet werden. Gegenüber herkömmlichen Turbinen, die in großen Wasserkraftwerken verbaut werden, haben sie den Vorteil, dass sie keine Sonderanfertigungen sind. Dadurch ergeben sich geringe Anschaffungskosten, die es erlauben, auch kleinere Wasserkraftpotentiale wirtschaftlich zu nutzen.

Vorgehensweise

Die Basis für dieses Projekt waren die Ergebnisse der Studie „ÖKOSTROMANLAGEN“ aus dem Jahr 2011 über die Ausbaumöglichkeiten der Wasserkraftnutzung im Trinkwassernetz der Stadt Wien.

Dabei wurde aufgezeigt, dass die zur Trinkwasserversorgung notwendige Druckreduktion in den Leitungen ein Potential bietet, das bisher ungenutzt geblieben ist. Die mittlere Durchflussmenge am Hochbehälter Schafberg beträgt 128 l/s, die maximale 249 l/s.  Die Fallhöhe des Wassers variiert zwischen 27 m und maximal 55 m. Daraus ergibt sich, je nach Wasserverbrauch, eine nutzbare elektrische Leistung von ca. 44 kW bis 100 kW.

Zur Energieerzeugung werden zwei Kreiselpumpen im Turbinenbetrieb herangezogen, die das Trinkwasser ohne Beeinträchtigung auf das versorgungstechnisch notwendige Druckniveau reduzieren.  Durch die Platzierung der Turbinen im unterirdischen Einlaufbauwerk des Hochbehälters Schafberg sind Beeinträchtigungen der Nachbarn, etwa durch Geruch, Lärm, Schwingungen, Wärme oder Erschütterungen, ausgeschlossen.

Ergebnis und Mehrwert

Die erzeugte elektrische Energie wird vor allem für den Eigenbedarf des Hebewerks Schafberg verwendet. Der Überschuss wird als Ökostrom ins öffentliche Netz gespeist. Im Jahr 2018 konnte das Kraftwerk Schafberg ca. 360.000 kWh Strom erzeugen, wovon ca. 108.000 kWh selbst verbraucht wurden und ca. 252.000 kWh ins Netz gespeist wurden. Damit hat das Kraftwerk Strom zur Versorgung von rund 60 Haushalten ins öffentliche Stromnetz geliefert.

Ansprechpartner

Tomassovits Mario