Kraftwerk Wägital

Staumauer Schräh mit Wägitalersee

Baustelle der Staumauer im August 1924

Die Staumauer Schräh ist als Gewichtsstaumauer ausgeführt. Von den 111 m Gesamthöhe sind 66 m sichtbar über der Talsohle. Die Krone ist 150 m lang und 4 m breit.

Die maximale Staukote 900 m ü. M. berücksichtigt einen Meter Sicherheitsmarge, der für den Fall eines Bergsturzes oder Hochwassers vorgeschrieben ist. Das Füllen des Wägitalersees dauerte zwei Jahre, aus diesem Grund wurde schon während des Baus der Staumauer mit dem Aufstauen begonnen. Der Stausee wird als Einjahres-Speicher benutzt und darf aus geologischen, landschaftlichen und betrieblichen Gründen nur auf die minimale Staukote 880 m ü. M. abgesenkt werden. Der höchste Seestand im Jahreszyklus wird jeweils im Herbst erreicht. Das im See gespeicherte Wasser wird zum grössten Teil zur Stromerzeugung im Winter benutzt. Der tiefste Seestand wird somit jeweils im Frühling erreicht, bevor die Schneeschmelze einsetzt.

Auf der linken Seite befindet sich die Hochwasserentlastung mit drei Schützentafeln von einer Gesamtabflusskapazität von 105 m³/s.

Um die Hochwassersicherheit zu gewährleisten, wurde nachträglich auf der linken Seite ein Grundablass erstellt. Die zwei hintereinander montierten Abschlussorgane haben eine Kapazität von 45 m³/s. Zum Bau wurde von Tauchern wasserseitig eine Glocke angebracht und mit einer Tunnelbohrmaschine den Stollen durch die Staumauer gebohrt. Um die Taucharbeiten auszuführen, wurde der See auf die minimale Staukote abgesenkt.

Der 1924 beim Bau der Staumauer erstellte Grundablass mit drei Abschlussorganen hintereinander, wurde in den späten 90er-Jahren ausser Betrieb genommen und mit Beton ausgegossen.

Transport des 25 t schweren Rotors von einem der Generatoren

Fertig montierte Francis-Turbine bei Escher Wyss in Zürich.

Das Bauwerk ist ein mit Kalksandstein ummauerter Eisenhochbau mit rechteckigem Grundriss und Walmdach. Die Pläne für den Bau stammen von den Architekturbüro Müller & Freitag.

Die Zentrale Rempen wurde 1958 ausgebaut. Die Fassade wurde zwischen 1969 und 1972 renoviert, dabei wurde der blaue Anstrich und der von Bodmer und Rubli angebrachte gemalte Fries, aus einer Abfolge von Tondo und fünf kannelürenartigen Säulen, an der Dachuntersicht 1970 entfernt.

Bei der Erstinstallation wurden vier vertikalachsige Francisturbinen mit jeweils 19'000–20'000 PS an der Turbinenwelle bei 500 Umdrehungen pro Minute eingebaut. Jede Turbine besitzt einen eigenen Drehstromgenerator mit Ausgangsspannung 8800 Volt und einer Leistung von 16'500 kVA. Die Turbinen der Zentrale Rempen konnten eine Wassermenge von bis 30 m³/s ausnützen. Jede Turbine hatte einen Turbinenregler mit Fliehkraftregler und eine kleine Pelton-Turbine. Diese Hilfsturbine wurde benötigt, um den Leitapparat mit Öldruck zu versorgen.

Die vier Zentrifugalpumpen in der Zentrale Rempen, mit einer Leitung von rund 5000 PS, sind der Lage 1,25 m³/s maximal 260 Meter hoch zu fördern. Dies reicht aus, um fast den gesamten Sommerabfluss des bei Rempen gefassten Gebietes in den Wägitalersee zu fördern.

Zum Betrieb der Zentrale Rempen waren rund um die Uhr zwei Maschinisten anwesend. Diese mussten beim An- und Abfahren der Maschinengruppen eine festgelegte Sequenz händisch abarbeiten. Zur Kommunikation zwischen dem Mechaniker auf dem Turbinenboden und dem elektrischen Schaltwart auf dem balkonartigen Laufgang im ersten Obergeschoss wurden Glühlampen eingesetzt. Somit wusste der andere Maschinist, wann er den nächsten Schritt in der Sequenz ausführen kann.

Die Leistung wird mit einer 50-kV-Leitung mit vier Stromkreisen vom Schalthaus Siebnen übertragen.

Im Jahre 1972 wurde das Gebäude der Zentrale Rempen renoviert. Ein neuer Kommandoraum mit angrenzendem Relaisraum ersetzten die elektrische Bedienstelle auf dem balkonartigen Laufgang sowie die Vorort-Bedienstellen an den Maschinengruppen. Die Turbinen, Generatoren und Pumpengruppen konnten nun von einem Maschinisten zentral überwacht und automatisiert gefahren werden. Die einzelnen Maschinentransformatoren wurden durch zwei Transformatoren 50/9 kV (NOK) und 150/9 kV (EWZ) ersetzt. Die Maschinengruppen wurden durch zwei Sammelschienen mit den Transformatoren verbunden.

Die vier Speicherpumpen-Motoren wurden durch neue 9200 Volt Dreiphasen-Synchronmaschinen aus der Maschinenfabrik Oerlikon (Zürich) ersetzt. Bei einer Nenndrehzahl von 750 Umdrehungen pro Minute kann eine Leistung von 4400 kW an die Pumpe abgegeben werden. Die Kühlung wird dabei durch Wasser-Luftkühler sichergestellt.

Die Turbinenregler wurden durch Öldruckregulatoren mit Servomotor ersetzt. Ein Fliehkraftpendel hielt die Drehzahl konstant. Zum Öffnen des Leitapparates wurde eine Ölhydraulik verwendet, zum Schliessen Wasserdruck von der Druckleitung.

1996 wurden die Polspulen der vier Generatoren ersetzt, da die Isolation der damals über 70-jährigen Wicklungen ungenügend waren. Die Kosten beliefen sich auf ca. 650'000 CHF pro Generator.

1981 wurde die Staumauer Rempen umgebaut. Als Abschlussorgane sind zwei Grundablässe mit je einem Durchfluss von ca. 90 m³/s verbaut. Unter der Dammkrone sind vier Saugheber-Hochwasserentlastungen sowie eine automatische Überlaufklappe installiert. Auf der rechten Staumauerseite befindet sich der Einlauf mit Drosselklappe zum Druckstollen der Zentrale Siebnen.

Zentrale Siebnen

Die beiden Betonbauten wurden nach Plänen der Gebrüder Adolf und Heinrich Bräm erbaut. Das Schalthaus ist dabei länger als die Zentrale. Dieser kürzere, parallel zur Wägitaler Aa stehende Bau besitzt ein als Frontturm ausgebildetes Treppenhaus mit dem Hauptportal. Über diesem Portal stehen die beiden Muschelkalkplastiken, die den Ingenieur als Schöpfer und die in den Dienst des Menschen genommene Aa personifizieren. Diese beiden Plastiken wurden von Otto Kappeler geschaffen.

In der Zentrale waren bei der Erstinstallation vier vertikalachsige Francisturbinen mit jeweils 16'000 PS an der Turbinenwelle eingebaut. Die daran angeschlossenen Drehstromgeneratoren weisen eine Leistung von 16'500 kVA bei 8800 Volt Ausgangsspannung auf. Diese Turbinen der Zentrale Siebnen konnten eine Wassermenge von bis 32 m³/s ausnützen.

Im Schalthaus standen bei der Erstausrüstung vier Transformatoren 8,8 kV/50 kV und drei Transformatoren 50 kV/150 kV. Damit wurden zehn abgehende 50-kV- und zwei abgehende 150-kV-Leitungen gespeist. Dazu kommen die vier 50-kV-Übertragungsleitungen von der Zentrale Rempen.