Wasserkraftwerk Hirschthal

Die ergiebigste Form von Sonnenenergie in der Schweiz! Durch Sonnenkraft wird das Wasser verdunstet, in Form von Schnee und Regen fällt es auf die Erde zurück und fliesst wieder in die Seen und Meere. Durch Ausnutzung der Fliesskraft des Wassers kann vollkommen erneuerbare Energie gewonnen werden. Wasserkraft ist die effizienteste und wohl auch umweltschonendste Form der Energiegewinnung. Die Wasserkraft steht, abgesehen von witterungsbedingten Schwankungen, das ganze Jahr und 24 Stunden pro Tag zur Verfügung. Sie gehört somit zu den ganz wertvollen und beständigen Energieträgern. Mit dem Wasserkraftwerk Hirschthal kann Strom für rund 100 Haushalte (420'000 kWh Nennleistung 100 kW) gewonnen werden.

Querschnitt

Stromproduktion in kWh

Übersicht

1)  ursprünglicher Flusslauf3)  erweiterter Flusslauf5)  Fischaufstieg7)  Schlauchwehr9)   Brücke
2)  bestehender Damm4)   Ufererhöhung6)   Kraftwerksgebäude8)   Holzikerstrasse10) Trafostation

Turbinenwasserrad

Die Überarbeitung des Projektes, hauptsächlich aus ökologischen Überlegungen, haben zu einem neuen-alten Turbinentyp, der archimedischen Schraube geführt. Dieses "Turbinenwasserrad", ein Zwischending von Wasserrad und Turbine hat den Ursprung im 3. Jahrhundert vor Christus. Das Wasser fliesst dabei in 75 x 90 cm grossen Kanälen vom Oberwasser zum Unterwasser und dreht dabei dank der Schwerkraft die Wasserschnecke. Dies ermöglicht es auch den heimischen Fischen einfach flussabwärts zu wandern. Die Wasserschnecke dreht sich mit 10 bis 20 Umdrehungen pro Minute relativ langsam, sodass mittels eines Getriebes die Drehzahl erhöht werden muss. Schlussendlich wird ein Asynchrongenerator mit Frequenzumformer angetrieben. Der Wirkungsgrad liegt knapp 10% tiefer als bei vergleichbaren Hightechturbinen, dafür ist der Betrieb weniger störungsanfällig und die Fischgängigkeit optimal gewährleistet.

Fischaufstiegshilfe

Seit Erstellung der "neuen" Suhrebrücke ist das Flussbett durch angeschwemmtes Geschiebe um 70 cm angehoben worden. Dies führte bei Hochwasser zu einem gefährlichen Engpass. Mit dem Kraftwerksprojekt wurde die Flusssohle um rund 1 m abgesenkt, sodass auch bei Hochwasser keine Überschwemmungen mehr eintreten können.

Für die Fische stellen Kraftwerke Hürden dar, die je nach Ausführung leichter oder schwieriger passierbar sind. Ein Hauptproblem ist dabei die Auffindbarkeit von Umgehungsgewässern, da die Fische sich nach der jeweils stärksten Strömung orientieren. Die Wasserschnecke bietet dabei für den Abstieg ideale Verhältnisse, für den Aufstieg musste ein separates Gewässer geplant werden. Der Einstieg ist direkt neben dem Ausfluss der Wasserschnecke angeordnet, um das Auffinden des Umgehungsgewässers zu erleichtern. Das Aufstiegsgewässer wurde in aufwändiger Arbeit so dimensioniert, dass die Wasserschwellen für sämtliche heimischen Fischarten problemlos passierbar sind. Zudem wurden Ruhebecken geschaffen, um den Aufstieg zu unterteilen. Die Höhendifferenz der einzelnen Becken und die Strömungsverhältnisse im Gewässer wurden auf die "schwächsten Schwimmer" ausgerichtet. Das heisst, neben Barben und Aeschen ist der Aufstieg auch für kleinere Fische sowie Kleintiere der Gewässersohle (Makrozoobenthos) möglich. Das Umgehungsgewässer dient nicht nur als Wanderweg für die Gewässerfauna, sondern auch als Lebensraum für die strömungsliebenden Fischarten. Insofern bringt das Umgehungsgewässer eine Verbesserung des Lebensraumangebotes mit sich und stellt einen zumindest teilweisen Ersatz für zerstörte Fliessgewässerstrukturen.