Das 1914 erbaute Wasserkraftwerk Štvanice verbindet klassische Architektur mit hochmoderner Technik der neunziger JahreDas im Jugendstil gebaute Wasserkraftwerk Štvanice an der westlichen Spitze der gleichnamigen Moldau-Insel versorgt die Stadt Prag mit Elektrizität. Die Anlage ist ein wenig beachtetes, jedoch architektonisch beeindruckendes Juwel in phantastischer Umgebung. Vom Hauptportal aus hat man einen herrlichen Blick auf einige der Brücken, die die Moldau überspannen, sowie auf das prunkvolle Prager Schloß und den „Eiffel-Turm“ in Miniaturformat auf dem Petrin-Hügel.
Das Wasserkraftwerk wurde 1914 fertiggestellt, als Prag und Böhmen noch zum Habsburger Reich gehörten, jedoch 1972 stillgelegt, da die Anlagen in zu schlechtem Zustand waren. Die Behörden zogen es damals vor, neue große Kraftwerke zu bauen, statt in die Instandsetzung älterer Anlagen zu investieren.
Schließlich änderte sich jedoch der Kurs in der staatlichen Energieversorgung in bezug auf die Wasserkraft, und zwischen 1984 und 1987 wurde das Wasserkraftwerk komplett renoviert. Die Renovierung war besonders schwierig, weil die mit dem Projekt beauftragten Architekten die Jugendstil-Architektur des Gebäudes sowie der Steineinfassungen erhalten wollten. Zu diesem Zweck mußten die ursprünglichen Ein- und Auslaufanlagen gefunden und ausgegraben werden, was sehr mühsam war, weil im Zuge der Schließung des Kraftwerks der Wassereinlauf mit Zement ausgefüllt worden war.
Heute steht das Štvanice-Kraftwerk unter der Schirmherrschaft der Abteilung für Wasserkraft des tschechischen Energieversorgungsamtes. Bedingt durch den komplizierten und immer noch nicht abgeschlossenen Privatisierungsprozeß in der Tschechischen Republik befindet sich das Kraftwerk zwar im Besitz des staatlichen Energieversorgungsunternehmens CEZ, wird aber von einem privaten Schwesterunternehmen, der CEZ a.s., betrieben und gewartet.
CEZ erzeugt den größten Teil seiner Energie in Kohlekraftwerken und baut derzeit ein Kernkraftwerk in Temelin, in Südböhmen. Die Erzeugung von Wasserkraft, wie sie in Štvanice und in zwölf weiteren von CEZ a.s. betriebenen Wasserkraftwerken erfolgt, leistet einen kleinen, aber bedeutenden Beitrag zu einer saubereren Energieerzeugung.
Das Štvanice-Kraftwerk erbringt eine Höchstleistung von 5,7 Megawatt, die mit Hilfe von drei Turbinen erzeugt werden (1,9 Megawatt pro Turbine bei einer Durchflußmenge von 56 Kubikmetern pro Sekunde). Die Turbinen befinden sich in einem Schacht drei Meter unter der Erde und sind an 53-polige Synchrongeneratoren mit 107,1 Umdrehungen pro Minute angeschlossen. Der durchschnittliche Unterschied in der Fallhöhe zwischen Oberlauf und Unterlauf beträgt 3,96 Meter.
Die Anlage ist unterhalb einer Reihe von Staudämmen angebracht. Auf diese Weise ist die Energieerzeugung voraussehbar und konstant. Die hier erzeugte Energie wird an das regionale Stromversorgungsunternehmen Prazky Energetika verkauft. Die Leistung der 6,3 kV Synchrongeneratoren wird in 22 Kilovolt umgewandelt und in das Hauptstromnetz gespeist. Die Anlage ist voll automatisiert, und ihr Betrieb erfordert lediglich zwei Angestellte sowie die gelegentlichen Besuche eines Aufsehers von CEZ. Von einem Kontrollzentrum an der Moldau südlich von Prag aus wird die Anlage überwacht.
Die jährliche Leistung des Štvanice-Kraftwerks von 19.000 Megawattstunden entspricht ungefähr der Energiemenge, die für den Betrieb der Straßenbeleuchtung in Prag benötigt wird.

Vibrationsprobleme gelöst

Der größte Teil der Wartungsarbeiten ist bedingt durch die Axialbelastung der Turbinen. Seit der Wiedereröffnung des Wasserkraftwerks im Jahre 1987 waren die Turbinen oft monatelang außer Betrieb. Grund dafür war Materialermüdung an den Befestigungsschrauben, die die Lager des Laufrades halten. Dies galt vor allem für das Mittellager. Durch konstante Drehkraft und Spannung an den Befestigungsschrauben kam es zu wiederholter Rißbildung. Die starke Beanspruchung wurde durch die flexible Komprimierung der acht Meter langen Welle erzeugt, die wiederum durch den Druck des gegen die Rotorblätter gepreßten Wassers entstand. Dies bedeutete verringerte Kapazität, erhöhte Geräuschentwicklung und wiederholter Austausch des Lagersystems der Turbinen.
Im früheren System wurde ein Rollenlager mit einem axial verschiebbaren Außenring verwendet, wodurch es zwischen dem Lagerkörper und dem Außenring zu einer Reibung kam. Das System war auf eine Lebensdauer von 20 Jahren berechnet, aber in der Praxis mußten die Lager jedes Jahr oder alle zwei Jahre ausgetauscht werden.
Für das Problem der Axialbelastung boten sich eine Reihe von herkömmlichen Lösungen an. Die billigste war, die Turbine mit einem wassergeschmierten Gummilager umzurüsten. Statt dessen entschieden sich jedoch Vertreter der CEZ a.s. im Oktober 1997 dafür, die CARB^TM Lösung von SKF in eine der Turbinen versuchsweise einzubauen. Dies war das erstemal, das die CARB^TM -Technologie in einem Wasserkraftwerk zum Einsatz kam.
Wenn der Wasserstand der Moldau unter dem Normalpegel liegt, läuft die Anlage nur auf einer Turbine, nämlich auf der mit dem CARB^TM -Lager. „Wir haben noch keine lange Erfahrung damit“, meint der Wartungsleiter des Kraftwerks Josef Pilik, „aber ich bin davon überzeugt, daß sich die Funktionsfähigkeit und die Lebensdauer der Turbinen verbessern wird.“ Wenn der Wasserpegel dann steigt, werden die beiden anderen Turbinen von Štvanice zugeschaltet. Pilik geht davon aus, daß bald ein weiteres CARB^TM-Lager eingebaut wird. Aber schon jetzt wird das Modernste, was die Lagertechnologie zu bieten hat, in dem modernisierten Jugendstil-Kraftwerk hart gefordert.

Mark Huntley

Journalist in Prag

Foto Arne Valen