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UNSERE ZÜGE FAHREN MIT ÖKOLOGISCHEM STROM

Die Züge auf dem Schienennetz der Appenzeller Bahnen fahren seit bald drei Jahren mit ökologischem Strom aus Wasserkraft. Aber wie funktioniert es, dass mit Wasserkraft ein Zug bewegt werden kann? Die Entstehung von Strom bis zum Gebrauch ist komplex für alle, die nicht Physiker oder Netzelektriker geworden sind. Strom ist etwas Abstraktes. Ausser wenn es blitzt, ist er weder zu sehen noch zu riechen. Aber jedes Kind weiss, dass man besser nicht mit ihm in Berührung kommt.  Vereinfacht formuliert beginnt die Geschichte des «Wasserstroms für den Zug» mit einem  Regentropfen, der in einen Fluss fällt. Dieser mündet in einen Stausee, wo das Wasser gespeichert wird. Über eine Druckleitung fliesst das Wasser in eine sogenannte Turbine, die einen Generator antreibt. Der Generator verwandelt die mechanische in elektrische Energie.

«DIE GIGANTISCHE MAUER STAUT DEN BERGSEE
MIT 100 MILLIONEN KUBIKMETER WASSER.»

Gerold Casaulta, Leiter Zentrale Zervreila

Über eine  Hochspannungsleitung und ein Verteilernetz gelangt der Strom aufs Netz der Appenzeller Bahnen. Transformiert in die richtige Spannung, fliesst er über Fahrleitung und Stromabnehmer zum Motor der Lokomotive oder des Triebwagens. Sobald sich die Räder auf den Schienen bewegen, ist aus der elektrischen Energie wieder eine mechanische geworden. In einem Jahr verbrauchen die Appenzeller Bahnen elf Millionen Kilowattstunden. Das entspricht in etwa dem Energiebedarf von Urnäsch, welches rund zwölf Millionen Kilowattstunden für 2300 Einwohner verbraucht. Der Ökostrom stammt vom Wasserkraftwerk Zervreila und wird via Sankt Galler Stadtwerke beschafft. Diese haben ihre «Wasserstrom»-Kunden zu einer Exkursion ins abgelegene Valsertal eingeladen. Dreieinhalb Stunden dauert die Carfahrt ab St. Gallen. Auf dem letzten Stück der Bergstrasse führen Haarnadelkurven und ein enger Tunnel hinauf zur Zentrale Zervreila. Staunend stehen die Besucher vor der 151 Meter elf hohen Bogengewichtsstaumauer mit einer Kronenlänge von 504 Metern. Dahinter verbirgt sich ein stahlblauer Stausee mit 100 Millionen Kubikmeter Fassungsvermögen. Das ist gross genug, um die Zuflüsse des Valserrheins und der rechtsufrigen Seitenbäche zu speichern.

IN EINEM JAHR VERBRAUCHEN DIE
APPENZELLER BAHNEN ELF MILLIONEN
KILOWATTSTUNDEN. DAS ENTSPRICHT ETWA
DEM ENERGIEBEDARF VON URNÄSCH.


Jede Woche führt Gerold Casaulta, Leiter der Zentrale Zervreila interessierte Gäste durch sein Reich. Die Mauer staut den immensen Wasservorrat im See. Wasser, mit dessen Druck eine grosse Menge Strom erzeugt werden kann. Konkret sind dies 500 Millionen Kilowattstunden. Das entspricht mehr Strom, als die Stadt St. Gallen in einem Jahr braucht. Die Druckleitung führt am Seegrund zur ersten von drei sogenannten Kraftwerkstufen. Direkt unterhalb der Staumauer platziert sind neben den Turbinen für die  Stromproduktion auch die Pumpen. In den Ausgleichsbecken wird bereits genutztes Wasser zwischengespeichert, um es je nach Bedarf in der Nacht wieder in den See hochzupumpen oder über die Druckleitung der nächsten Stufe im Safiental zurückzuführen. Noch ein Tal weiter befindet sich die Kraftwerkszentrale Rothenbrunnen. Dort wird das Wasser nochmals turbiniert, bevor es in den Rhein abfliesst. Auf diese Weise wird das gespeicherte Wasser vom Stausee Zervreila dreimal für die  Stromproduktion genutzt. Zahlreich reisen Touristen an, um die Staumauer und die Schönheit des Sees von oben zu betrachten. Den Spaziergang über die sieben Meter breite Staumauer hat Gerold Casaulta als Höhepunkt am Schluss der Führung vorgesehen. Eindrückliche Zahlen nennt er zum Bau des Kraftwerks in den 1950-er-Jahren. Damals sprengten und schaufelten mehrere Hundert Männer im unwegsamen Gelände des Valsertals, ein Dutzend Bauarbeiter bezahlten ihren Einsatz mit dem Leben. Schmale Gänge führen durch das Innere der Staumauer, die in 34 nicht fest verbundene Blöcke aufgeteilt ist. Die Blöcke verkeilen sich durch den Wasserdruck. «Hier verliert man rasch die Orientierung», sagt Gerold Casaulta. Regelmässig geht er in der Staumauer auf Kontrollgang. Denn der Beton kann sich um Millimeter verschieben. Die fünf Kraftwerk-Mitarbeiter überwachen die Staumauer und die elektrischen Anlagen. Der Betrieb der Generatoren und Speicherpumpen wird durch die Hauptzentrale in Rothenbrunnen koordiniert. Die produzierte Energie wird anschliessend über das sogenannte Überleitungsnetz in die Verbraucherzentren übertragen, unter anderem auch an die verschiedenen Bezugspunkte der Appenzeller Bahnen.

«DAS FAHRLEITUNGSNETZ DER APPENZELLER
BAHNEN MISST 79 KILOMETER MIT 2500
FAHRLEITUNGSMASTEN DIE WIR UNTERHALTEN».

Heini Kobler Appenzeller Bahnen

Um Übertragungsverluste zu minimieren, wird der Strom auf eine Spannung bis 400 000 Volt hochtransformiert (Steckdose 230V). Der physische Stromfluss kann dabei nicht genau nachvollzogen werden. Wo der im Kraftwerk Zervreila produzierte Strom tatsächlich verbraucht wird, ist darum unbekannt. Die elf Gleichrichteranlagen der Appenzeller Bahnen stehen alle in der Nähe der jeweiligen Bahnlinie. Das Streckennetz der AB funktioniert auf vier verschiedenen Spannungsebenen. Das heisst, dass der ankommende 20 000 Volt Wechselstrom in Gleichstrom mit Spannungen zwischen 600 und 1500 Volt transformieren werden muss. Und es heisst für den Leiter Fahrstrom, Heini Kobler, dass er für Reparaturen oder den Bau neuer Gleichrichteranlagen unterschiedliches Material bestellen muss, von Isolatoren über Kabel bis zu Prüfgeräten. Fusionen der verschiedenen Bahnlinien zu den Appenzeller Bahnen sind der Grund für die unterschiedlichen Spannungen. Ein Beispiel dafür ist die ehemalige Trogenerbahn, die nicht mit der gleichen Spannung betrieben werden kann wie zum Beispiel der Triebwagen auf der Linie Rorschach-Heiden. 79 Kilometer misst das ganze Fahrleitungsnetz der Appenzeller Bahnen.Unterhalten werden müssen 2500 Fahrleitungsmasten. Dort wo die Fahrleitungen 50 Jahre alt sind, werden sie ersetzt. Über einen Kupferdraht wird der Strom via Pantograf in den Motor des Triebwagens geleitet. Heini Kobler und sein Team haben für Arbeiten an der Fahrleitung ein Zweiwegfahrzeug mit Hebebühne, das auf den Schienen und auf der Strasse fahren kann. Der Leiter Fahrstrom bei den Appenzeller Bahnen besucht im Valsertal nicht zum ersten Mal ein Wasserkraftwerk. Er setzte sich bei seinem Arbeitgeber dafür ein, dass die Bahnen mit Ökostrom fahren und sich gegen den Strom aus AKW und Kohlekraftwerke entschieden haben. In der Zentrale Zervreila ist er beeindruckt von Turbinen und Generatoren aus den 1950er-Jahren, die nur zwei Prozent weniger effizient sind als die heutigen mit ihrer modernsten Technik. Und er staunt, dass die Betonstaumauer auch nach über 50 Jahren noch nicht ganz ausgetrocknet ist und die stärkste Festigkeit nach etwa 100 Jahren erwartet wird. Nahezu 60 Prozent des gesamten Stroms in der Schweiz werden heute aus Wasserkraft gewonnen. Im Europäischen Vergleich belegt die Schweiz hinter Norwegen und Österreich einen Spitzenplatz. Es ist sauberer Strom, der kaum CO2-Emissionen verursacht. Clemens Hasler, Geschäftsleiter der Kraftwerke Zervreila AG mit Sitz in St. Gallen, spricht von einer Perle der Stromversorgung, deren Wert einmal auf eine Milliarde Franken geschätzt wurde. Ein Wasserkraftwerk wie das Zervreila – es ist eines der grössten in der Schweiz - kann jederzeit die Kapazität zurStromerzeugung erhöhen. Und umgekehrt, keinen Strom produzieren, wenn kein Bedarf da ist. Damit unterscheidet sich Wasserkraft von anderer erneuerbarer Energie, die mittels Wind- oder Solaranlagen gewonnen wird. Denn Sonnenschein und Wind lassen sich bekanntlich nicht per Knopfdruck ein- und ausschalten. Philipp Buschor ist seitens der Sankt Galler Stadtwerke Ansprechpartner für die Appenzeller Bahnen. Nicht jedes Unternehmen ist laut Philipp Buschor bereit, rund zwei Prozent höhere Preise für den Strom aus Wasserkraft zu bezahlen. Den Mehrpreis akzeptiert haben die Appenzeller Bahnen. Anhand von Herkunftsnachweisen kann eindeutig nachvollzogen werden, in welchem Kraftwerk die entsprechenden Mengen Wasserkraft für die Appenzeller Bahnen bereitgestellt wurden, wie beispielsweise aus dem Kraftwerk Zervreila. Das Herkunftsnachweissystem ist ein rein buchhalterisches System, welches Produktion und Verkauf verbindet und sogenannte Doppelvermarktung ausschliesst. Damit auch im schneereichen Winter, wenn die Niederschläge geringer ausfallen, Strom aus Wasserkraftwerken zur Verfügung steht, wird Wasser in saisonalen Speicherseen wieder entnommen und turbiniert. Dies braucht rund fünfzehn Prozent mehr Energie, als dann mit Wasserkraft wieder gewonnen werden kann. Trotzdem sind Pumpspeicher-Kraftwerke sehr wichtig für eine sichere Stromversorgung, da dies bis heute die einzige grosstechnische und wirtschaftliche Lösung für die Stromspeicherung darstellt. Allerdings ist die Wirtschaftlichkeit stark unter Druck gekommen. Nach und nach entwickeln sich auch andere Technologien, beispielsweise Grossanlagen mit Akkuspeicherung. Heini Kobler spürt ebenfalls die verschiedenen Jahreszeiten, insbesondere den Winter, wenn die ersten vereisten Fahrleitungen für Bahnunterbrüche sorgen. «Das kommt vor, wenn Kälte und Feuchtigkeit zusammenfallen», erklärt der 49-Jährige. Abhilfe schaffen Kratzeisen an den Stromabnehmern. Wenn der Winter zuschlägt, reicht aber auch das nicht und es muss ein Bahnersatz mit Bussen organisiert werden. In solchen Momenten wird den Bahnreisenden wieder bewusst, womit die Züge eigentlich bewegt werden.

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