Korrosionsschutz für das Pumpspeicherkraftwerk Herdecke

Korrosionsschutz für das Pumpspeicherkraftwerk Herdecke

Im deutschen Pumpspeicherkraftwerk Herdecke der RWE Power AG ist zurzeit ein umfangreiches Revisions- und Erneuerungsprojekt im Gange. Im Zuge dieser Arbeiten wurden wir mit der Durchführung sämtlicher Korrosionsschutzarbeiten im Kraftwerk beauftragt.

Bereits im Sommer 2020 wurde ein erster Teil der Arbeiten im Bereich des Zylinderschützes (Verschlussorgan für den Wassereinlauf in die Druckrohrleitung, welcher als Notverschluss genützt wird) beim Einlaufturm durchgeführt. Dies war vorab notwendig, damit wir unsere jetzigen Hauptarbeiten in der Druckrohrleitung bei gefülltem Oberbecken durchführen können.

Einlaufturm

Einlaufturm beim Oberbecken

 

Das Oberbecken des Kraftwerkes hat ein Fassungsvermögen von rund 1,6 Millionen m³. Diese Wassermassen werden mit 110m³/s für die Stromerzeugung genutzt, im Pumpbetrieb können rund 101,70m³/s vom Unterbecken nach oben gepumpt werden. Das entspricht dem Inhalt von vier stattlichen Swimmingpools, die in einer Sekunde entleert bzw. gefüllt sind.

Der Durchmesser der Druckrohrleitung beträgt beachtliche 4,75 m und hat eine Länge von rund einem halben Kilometer, dies ist die Strecke die das Wasser vom Oberbecken bis zum Kraftwerk zurücklegen muss bis die Stromproduktion in Angriff genommen werden kann. Die Rohrleitung hat im oberen Teil einen Senkrechtteil, der nach rund 40 lfm in einen Schrägschacht mit einer Neigung von 23° und zum Schluss in einen Horizontalschacht mündet. Der Kugelschieber vor der Turbine war lange Zeit einer der größten der Welt.

Kraftwerksschacht

Baustelleneinrichtung im Kraftwerksschacht

Für die Erneuerung des Innenkorrosionsschutzes der Druckrohrleitung benützen wir Befahrungsanlagen unseres langjährigen Partners, der Firma ALBATROS Engineering. Diese speziell für diesen Einsatz konzipierten und gebauten Befahrungswägen benutzen wir zum einen wie einen Aufzug, um an die jeweilige Arbeitsstelle zu gelangen, und als Arbeitsplattformen von denen aus gestrahlt und beschichtet wird.

 

Albatros Projektleiter (Markus Mahringer) über das Projekt:

Die Befahrungsanlagen für das Pumpspeicherkraftwerk Herdecke waren auf Grund mehrerer ungünstiger Gegebenheiten ein spannendes, und herausforderndes Projekt.

Eine Neigungsänderung, wie hier von vertikal auf 23°, ist immer eine Sache die gut geplant werden muss. Noch dazu musste im oberen Teil der Druckrohrleitung aus dem Rohr Ø 4,75 m herausgefahren werden und ein Abschnitt mit Ø 7,00 m bearbeitet werden. Damit die Durchfahrt durch den Krümmer machbar wurde, musste das Seil der Winden durch eine aufwändige Konstruktion räumlich umgelenkt werden.

Sämtliche eingebauten Bühnen mussten in Einzelteilen in den Schacht abgelassen und dann über dem freien Loch zusammenbaut werden.

Nur eine exakte Terminkoordination mit allen Firmen, die weiteren Arbeiten am Einlaufturm zu verrichten hatten, und eine kompetente Bau- und Projektleitung durch Koschutz machte dieses Projekt umsetzbar.

Befahrwagen

Befahrwagen in der Druckrohrleitung

Die vorhandene Altbeschichtung ist PAK-haltig (Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe) und wird von uns im Druckluftstrahlverfahren entfernt. Gleichzeitig wird die Oberfläche des Stahls auf den Normreinheitsgrad Sa 3 (metallisch blank) vorbereitet. Durch den enthaltenen Schadstoff in der Altbeschichtung musste von uns eine penibelste Vorbereitung in Punkto Umwelt- und Arbeitnehmerschutz stattfinden. Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung mit dem Umgang von solchen Problemstoffen, stellte dies kein Problem dar und wurde zur vollsten Zufriedenheit der RWE vorbereitet. Die Oberfläche wird mittels Hartgusskies (kleine Stahlteile mit einer Körnung von 0,2 – 1 mm) sandgestrahlt. Dabei wird Druckluft in einer Menge von 35 m³/min bei 10 bar Druck erzeugt.

Um einen geeigneten Luftzug in der Rohrleitung zu erzeugen, der notwendig ist um Staub samt Altbeschichtung von der Arbeitsstelle weg zu transportieren und um ein kontrolliertes Klima zu schaffen, wurden 6 Klimaanlagen mit einer Gesamtleistung von rund 300 kW installiert. Diese erzeugen 27.000 m³ trockene Luft pro Stunde, welche von oben in das Rohr geblasen wird.

Nach der Oberflächenvorbereitung und der gründlichen Reinigung der Oberfläche wird ein lösemittelfreies Epoxidharzsystem in 2 Schichten im Airlessspritzverfahren mit einer Mindestschichtdicke von je 400µm und im Sohlbereich mit einer zusätzlichen Schicht aufgebracht. Die Airlesspumpe spritzt das Beschichtungsmaterial mit einem Druck von bis zu 400 bar auf die Oberfläche ohne dabei Luft als Transportmedium zu benötigen. Bei Topfzeiten (Verarbeitungszeit des Material nach dem Mischen von Stamm Komponente und Härter Komponente) von ca. 15 Minuten gilt es den Arbeitsablauf gut zu planen. Dies funktioniert nur mit einem eingespielten Team an Mitarbeiten. Es werden ca. 23 Tonnen an Beschichtungsmaterial aufgebracht. Nach Abschluss unserer Arbeiten ist das Pumpspeicherkraftwerk Herdecke wieder für die kommenden Jahrzehnte vor Korrosion geschützt ist. Wir danken der Firma RWE für die gute Zusammenarbeit.

Fertiges Rohr

Druckrohrleitung KW-Kaunertal

Ausführung

Die neu errichtete Druckrohrleitung wurde nach einer Druckprobe von uns auf der Innenseite gemäß dem Normheitsgrad SA 3 gestrahlt und im Anschluss mit einer 2K Epoxidharzbeschichtung á ca. 450µm beschichtet. Auf Grund der Größe des Auftrages wurde die Ausführung in mehrere Abschnitte unterteilt.

Auftraggeber

TIWAG – Tiroler Wasserkraft AG

Fläche

ca. 24.500m²

Beschreibung

ø 4,30m ca. 1.700 lfm.

Grundierung

Prüfarbeiten der Beschichtung

Ultraschallmessung

Druckrohrleitung KW-Kaunertal

Druckrohrleitung KW-Reisseck

Ausführung

Die bestehende Druckrohrleitung wurde SA 2 1/2 gestrahlt, beschichtet mit 60 µm Zink als Grundbeschichtung und 2 x 300 µm Epoxidbeschichtung. Die äußerst knapp bemessene Ausführungszeit von 2,5 Monaten, wurde von uns termingerecht eingehalten.

Auftraggeber

Verbund Hydro Power AG

Fläche

ca. 13.000 m²

Beschreibung

Hattelbergstollen
ø 4,70 m, ca. 800 lfm

Grundierung

Druckrohrleitung KW-Reisseck

Ultraschallmessung

Druckrohrleitung

Druckrohrleitung KW-Lünersee

Ausführung

Sandstrahlen nach Normreinheitsgrad SA 3, Grundbeschichtung 60µm Zinkstaub, Deckbeschichtung 2 x 300µm lösemittelfreies Epoxidharz.
Die Schwierigkeit bei dieser Baustelle bestand aus dem hochalpinen Gelände und dem 3km langen Zugangsstollen bis zur Arbeitsstelle.

Auftraggeber

Vorarlberger Illwerke

Fläche

ca. 4.000 m²

Beschreibung

Oberwasserführung, Grundablass, Stollenpanzerung

Luft-Transport

Druckrohrleitung KW-Lünersee

Baustelleneinrichtung

Druckrohrleitung Referenz KW-Lünersee Baustelleneinrichtung

Druckrohrleitung Biasca, Schweiz

Ausführung

Entfernen der Altbeschichtung inkl. Spritzverzinkung. Sandstrahlen nach Normreinheitsgrad SA 2 1/2. Aufbringen einer lösemittelhältigen Polyurethan-Deckbeschichtung mit einer Schcihtdicke von 800µm.

Auftraggeber

Officine Idroelettiche di Blenio SA

Fläche

ca. 12.600 m²

Beschreibung

ø 2,80 – 3,10 m
ca. 1.200 lfm

Fertiggestellte Grundbeschichtung

Druckrohrleitung Biasca, Schweiz

Fertiggestellte Deckbeschichtung

OFIBLE Druckrohrleitung Biasca

Hochdruckwasserstrahlung Vianden, Luxembourg

Ausführung

Die asbestbelastete Altbeschichtung wurde durch Hochdruckwasserstrahlung entfernt. Anschließend auf den Normreinheitsgrad SA 3 gestrahlt und 600µm lösemittelfreier Epoxidharzbeschichtung im Heißspritzverfahren aufgetragen. Dabei war die Einhaltung der Asbestauflagen sowie Ausführung des Korrosionsschutzes im vorgegebenen engen Zeitraum das entscheidende Kriterium.

Auftraggeber

Société Électrique de l’Our S.A.

Fläche

ca. 22.000 m²

Beschreibung

ø 4,50 m
ca. 1.300 lfm

Baustelleneinrichtung im Bereich des Einlaufs

Druckrohrleitungen Referenzen Pumpspeicherwerk Vianden Einlauf

Beschichtungsarbeiten

Druckrohrleitungen Referenz Pumpspeicherkraft Vianden Innenarbeiten

Druckrohrleitung Siphon du Gorner, Schweiz

Ausführung

Sanierung von PAK belasteter Altbeschichtung durch HDW-Strahlung und Neuaufbau mit lösemittelfreier EP-Beschichtung, 600 µm.

Die Logistik im hochalpinen Gelände und dem autofreien Zermatt wurde in den Wintermonaten November bis März zur großen Herausforderung und optimal gelöst.

Auftraggeber

Hydro Exploitation, Zermatt

Fläche

ca. 8.500 m²

Beschreibung

ø 2,10 m
ca. 1.300 lfm

Beschichtungsapplikation

Druckrohrleitung Siphon du Gorner, Schweiz

Entschichtung durch HDW Rover

Druckrohrleitungen Referenzen Siphon du Gorner HDW Strahlung

Druckrohrleitungen KW Häusern, Deutschland

Ausführung

Außen- und Innenbearbeitung von asbestbelasteter Altbeschichtung durch Entschichtung HDW und Sandstrahlung, Nachstrahlung SA 3, Neuaufbau mit lösemittelfreier EP-Beschichtung 600 µm, bei gleichzeitiger Ausführung mehrerer Teilabschnitte.

Auftraggeber

Schluchseewerk

Fläche

ca. 13.000 m²

Beschreibung

ø 2,50 – 5,00 m
ca. 400 lfm

Außenansicht

Druckrohrleitungen KW Häusern, Deutschland

Innenansicht

Druckrohrleitungen Referenz KW Häusern Innenansicht

Druckrohrleitung Naturns, Südtirol

Ausführung

Durch Ausführung in den Wintermonaten wurde zur Sicherstellung der Verarbeitungstemperaturen die gesamte freiliegende Rohrleitung mit Außenisolierung versehen. Zur Termineinhaltung wurde an 2 Abschnitten gleichzeitig Sandstrahlung SA 3 und lösungsmittelfreie 600 µm EP-Beschichtung durchgeführt.

Auftraggeber

Acienda Energetica, Etschwerke

Fläche

ca. 14.500 m²

Beschreibung

Innenbearbeitung der Rohrleitung mit mehrmals wechselnder Neigung

Innenbeschichtung

Druckrohrleitungen Referenz Naturns Innenbeschichtung

Außenisolierung

Druckrohrleitungen Referenz Naturns Außenisolierung