Elektromechanische Aktuatoren fürs Wasserkraftwerk

Schnelleren Reaktionszeiten und deutlich geringerem Personalaufwand, das ist das Ergebnis vom Einsatz von elektromechanischen Aktuatoren statt Hydraulik im Wasserkraftwerk Kungsfors in Schweden. Zudem schützt der Wasserwerkbetreiber Vattenfall mit den Ewellix-Aktuatoren die Umwelt, denn durch die elektromechanischen Aktuatoren statt Hydraulik kann auch kein Öl ins Wasser gelangen.

Außerhalb der kleinen Stadt Kinna, westlich von Göteborg in Schweden, betreibt Energieversorger Vattenfall das Wasserkraftwerk Kungsfors. Bisher wurden die Schleusentore im Damm manuell oder mit hydraulischer Unterstützung geöffnet und geschlossen. Bei Hydrauliksystemen besteht jedoch die Gefahr, dass Öl ins Wasser gelangt und dieses verschmutzt, was sich negativ auf Wildtiere und Vegetation auswirken kann. Vattenfall ist stets an neuen, effizienten, umweltfreundlichen und nachhaltigen Lösungen interessiert. Das Unternehmen hat deshalb beschlossen, das Schleusentor auf elektromechanische Aktuatoren umzurüsten. Auf der Suche nach einem passenden Technologiepartner stieß der schwedische Energieversorger auf die Lineartechnik-Experten von Ewellix, die das Know-how hatten und elektromechanische Aktuatoren des erforderlichen Kalibers liefern konnten. „Die benötigten Komponenten sind sehr groß und müssen hohe Anforderungen an Lebensdauer, Sicherheit und Zuverlässigkeit erfüllen“, erklärt Andreas Axstrin, Key Account Manager und Projekt Manager Marketing Nordic bei Ewellix. „Nach Prüfung der Einsatzbedingungen haben wir sechs maßgeschneiderte Elemente geliefert.“

Diese CAH3-Aktuatoren verfügen über einen Hub von 3.000 mm und können Zuglasten von bis zu 5 t mit maximal 30 mm/s bewegen. Vier der CAH3 lassen sich unabhängig voneinander ansteuern, zwei laufen synchron. „Die Aktuatoren sind für den Einsatz unter harten Bedingungen konzipiert“, erzählt Axstrin. „Sie müssen bei minus 40 C° genauso gut arbeiten, wie bei plus 50, und das über die kommenden 30 Jahre.“ Der Einsatz von Aktuatoren bietet Vattenfall zahlreiche Vorteile, darunter, dass diese Komponenten viel weniger Platz benötigen als hydraulische Lösungen. „Bei Hydrauliksystemen muss das Öl oft durch lange Leitungen gepumpt werden. Bei der elektromechanischen Lösung können wir den Motor direkt auf dem Zylinder platzieren“, sagt Axstrin. „Damit ist ein nur geringer Abstand zwischen der Stromquelle und dem Aktuator erforderlich.“ Doch was noch viel wichtiger ist: Durch den Einsatz der CAH3 kann Vattenfall die Schleusentore remote steuern. Das ist gerade in Zeiten des Klimawandels besonders wichtig.

Infolge des Klimawandels kommt es vermehrt zu höheren Niederschlägen in kurzer Zeit. Das erhöht den Wasserstand in den Flüssen. Deshalb müssen Energieversorger wie Vattenfall in der Lage sein, den Wasserfluss in Dämmen schnell anzupassen, um Überschwemmungen entgegenzuwirken. „Mit einem Knopfdruck kann der Betreiber die Schleusentore des Damms von überall auf der Welt öffnen und schließen“, erklärt Axstrin. „So lässt sich fernsteuern, wie viel Wasser wann durch welches Schleusentor fließt.“ Der Anwender kann immer den optimalen Wasserstand sicherstellen, und gleichzeitig verringert sich so das Erosionsrisiko entlang des gesamten Flusses. Sollte es zu einem Stromausfall kommen, lassen sich die Schleusentore auch manuell bedienen. Die Kombination beider Möglichkeiten sorgt für schnelle Reaktionsmöglichkeiten und Zuverlässigkeit der Anlage.

Für Vattenfall bringt die neue Lösung auch weniger Arbeitsstunden für die Bediener vor Ort. Früher musste in Zeiten mit hohem Wasserstand 24 Stunden am Tag ein Mitarbeiter anwesend sein, um die Tore manuell zu justieren. „Das geschieht nun aus der Ferne – genauer und sicherer als mit der alten Lösung“, fasst Axstrin zusammen. „In Kungsfors betreibt Vattenfall jetzt ein umweltfreundlicheres Wasserkraftwerk und ist bereit für die Zukunft.“