voestalpine als verlässlicher Partner für Speicherkraftwerk Kaunertal

Wasserkraft hat, besonders in Bezug auf nachhaltige Energieerzeugung, einen bedeutsamen Stellenwert. Die voestalpine Grobblech GmbH ist schon lange Partner des Speicherkraftwerks Kaunertal. Im Zuge des Kremsmüller Expertengesprächs wurde die voestalpine eingeladen, um mit Experten aus den Bereichen Speicherkraftwerksbau und –betrieb über die Werkstoff-Anforderungen von Druckrohrleitungen zu diskutieren.

Das Speicherkraftwerk Kaunertal zählt zu den größten Speicherkraftwerken in Österreich und erzeugt wertvollen Spitzenstrom. Die 1.400 Meter lange Druckschacht-Panzerung im Kaunertal zählt zu einer der höchstbelasteten in den Alpen. Genau für diese Druckrohrleitungen entwickelte und lieferte die voestalpine Grobblech GmbH den Stahl, der den enormen Bedingungen standhält und eine Lebensdauer von 100 Jahren garantiert. Dieses damals entwickelte Werkstoffkonzept ist bis heute „State of the Art“ im Speicherkraftwerksbau.

© Kremsmüller Industrieanlagenbau KG

Besondere Bedingungen

Die alpine Lage des Kraftwerks stellte die voestalpine bei der Stahlerzeugung vor einige Herausforderungen. Um einen verlässlichen Betrieb für mindestens 100 Jahre zu gewährleisten, mussten alle Beteiligte neue Wege beschreiten: Nicht nur hinsichtlich der Stahlwerkstoffe, sondern auch bei der Verarbeitung. Denn die Zielvorgabe von 100 Jahren entspricht im dynamisch belasteten Druckrohr mindestens acht Millionen Lastwechsel. Und die dynamischen Kräfte wirken vor allem auf die Schweißnähte.

Innovationsantrieb im Stahldesign

Die voestalpine Grobblech GmbH hat schon in den frühen 2000-Jahren Ansätze entwickelt, um Stahl sicher, kostengünstig und effizient, für die speziellen Bedingungen des alpinen Kraftwerksbaus, verarbeiten zu können. Mit der damaligen Stahl-Neuentwicklung für das Speicherkraftwerk Kaunertal wurde ein Grundstein für weitere Innovationen in Sachen Stahldesign gelegt. Und das nicht nur für Druckrohrleitungen. Neue Projekte lassen sich durch die Adaptierungen im Walz- und Temperaturführungsprozess mit geringer Vorlaufzeit realisieren.

Planungsphase ist entscheidend

Die Anforderung der TIWAG war es, die dynamischen Beanspruchungen – also Dauerfestigkeits- und Zeitstandfestigkeitsprobleme – schon in der Planung zu berücksichtigen. An sich benötigt man die hohe Dehnung im Grundwerkstoff, da dieser 99 Prozent vom Gesamtrohr ausmacht. Es ist aber entscheidend, dass das Schweißgut eine höhere Zugfestigkeit aufweisen muss, als der Grundwerkstoff aufweist. Das bedeutet, dass nicht nur die Anlage selbst, sondern auch die Schweißnähte 100 Jahre haltbar sein müssen. Somit ist das sogenannte Overmatching – das Übertreffen der Festigkeitswerte des Grundwerkstoffes – essentiell für eine erfolgreiche Projektumsetzung.

© Kremsmüller Industrieanlagenbau KG

Werkstoff Anforderungen

Aufgrund der Anforderungen und der anspruchsvollen Bedingungen, wurde von der voestalpine – auf Basis der von der TIWAG durchgeführten Vorversuche – ein neuer Stahl entwickelt: alform plate 580/820M thermomechanisch gewalzt und beschleunigt abgekühlt) mit mindestens 580 MPa als 0,2 %-Dehngrenze (für die Streckgrenze) und maximal 820 MPa Zugfestigkeit. So konnte auch das geforderte Overmatching realisiert werden. Ein Meilenstein für alle Beteiligten!
Wichtig, für eine effiziente Projektrealisierung, ist einmal mehr die frühe Einbindung des Dienstleisters im gesamten Planungsprozess. Das Projekt Kaunertal mit TIWAG sieht die voestalpine Grobblech GmbH als absolutes Vorzeigeprojekt in Sachen Zusammenarbeit und gemeinsamen Projektmanagement.