Urbane Wasserkraft#
Murkraftwerk Graz – ein Wasserkraftwerk mitten in der Stadt#
Von
Ch. Rath[1], M. Wedenig[1] (November 2013)
[1] Energie Steiermark AG, Leonhardgürtel 10, A-8010 Graz, AUSTRIA
E-Mail: murkraftwerkgraz nospam@TUGraz.at @e-steiermark.com
Kurzfassung#
Einst prunkvolle Residenz der Habsburger in der Renaissance, lebendige Studentenstadt heute. Verträumte Arkadenhöfe, mittelalterliche Gässchen, belebte Plätze, südliches Flair – eine prickelnde Symbiose von Alt und Neu. Ab 2014 entsteht in Graz ein weiterer „hot spot“:
Die Energie Steiermark AG beabsichtigt im südlichen Stadtgebiet von Graz ein Wasserkraftwerk zu errichten. Unter (globalen) klima- und energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen zeigt dieses Projekt, welche Nutzung von lokalen energetischen Potentialen im Einklang mit Mensch und Ökologie möglich ist. Die Mur, die seit der Regulierung des Flusses Ende des 19 Jhd. und der daraus resultierenden Sohleintiefung weitgehend aus dem erlebbaren Stadtbild „entschwunden“ ist, wird zukünftig wieder stärker präsent sein und neue Stadtpotentiale ermöglichen. Seit 2009 projektiert die Planungsabteilung der Energie Steiermark AG an diesem kontroversiell diskutierten Projekt. Die UVP-Verhandlung ist für Frühjahr 2012 geplant und ein erstinstanzlicher Bewilligungsbescheid erfolgte im Herbst 2012. Dieser Genehmigungsbescheid wurde vom Umweltsenat im Berufungsverfahren mit Bescheid vom 26. August 2013 bestätigt.
Die Herausforderungen bei der Umsetzung des Projektes stehen dann allerdings erst bevor: Eine Großbaustelle mitten in der Stadt stellt höchste Ansprüche an Planung und Ausführung. Gemeinsam mit dem Kraftwerksprojekt wird in Zusammenarbeit mit der Stadt Graz ein Mischwasserspeicherkanal projektiert. Dieser wird zukünftig die bestehenden Mischwasserentlastungen (welche derzeit in die Mur eingeleitet werden) fassen, speichern und zur Großkläranlage in Gössendorf weiterleiten. Die Errichtung von Speicherkanal und Wasserkraftwerk stellt für die Stadt ein Jahrhundertprojekt dar.
Die Stadt und ihr Fluss#
In der 1993 erstellten Murstudie [2] fasst Architekt Prof. Hubert Rieß die Situation der Mur wie folgt zusammen: „Die wesentlichen Gestaltungsansätze ergeben sich zwangsläufig aus einer Analyse der Maßnahmen und ihrer Auswirklungen, die seit ca. 100 Jahren im Flussbereich gesetzt wurden. Die schematische Hochwasserregulierung des 19. Jahrhundert hat der Stadt Sicherheit und dem Fluss ein endgültiges Bett (Korsett) gegeben. Der Wasserspiegel wurde dabei erheblich abgesenkt und damit der ursprüngliche Zusammenhang zwischen Stadt und Fluss zerstört. Dem wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Leben am und mit dem Fluss – wie wir es aus unzähligen alten Ansichten der Stadt kennen – wurde damit endgültig ein Ende gesetzt.“
Viele europäische Flussstädte haben sich in den vergangenen Jahren, im Zuge von unterschiedlichsten Programmen wieder ihrer Flusslandschaft zu gewendet. Sanierte Flüsse, die heute nicht mehr als Transportmittel, Handelsrouten oder Abwässerkanäle für die Industrie dienen, machen es möglich, sich mit den Potentialen der Flussabschnitte als Lebensraum inmitten der Städte zu beschäftigen. Auch Graz hat hier mit der Acconci-Insel (Murinsel) und der Uferpromenade im Stadtkern erste Akzente gesetzt. Vor allem die Kraftwerksprojekte Gössendorf und Graz haben in den letzten Jahren entscheidend dazu beigetragen, dass sich die Stadt wieder intensiv dem Lebensraum Mur zuwendet.
Das Murkraftwerk Graz im Überblick#
Die ENERGIE STEIERMARK AG beabsichtigt, im südlichen Stadtgebiet von Graz an der Mur in Kooperation mit der VERBUND Hydro Power AG ein Laufwasserkraftwerk in Form eines Flusskraftwerkes zu errichten. Die Kraftwerksanlage wurde aufgrund technischer, wirtschaftlicher und naturräumlicher Überlegungen rund 620 m flussauf der Puntigamer Brücke situiert. Neben der größtmöglichen Ausnutzung des Wasserkraftpotentials der Gewässerstrecke bei vertretbaren ökologischen Auswirkungen und Kosten, den vorhandenen freien Flächen für die Bauumleitung und die Baustelleneinrichtungen sowie die gute Verkehrsanbindung unterstrichen die Standortwahl.
Das Projektgebiet erstreckt sich über 6 km von der Stauwurzel auf Höhe der Murinsel bis zum Ende der Unterwassereintiefung am südlichen Rand der Stadt Graz (Murfeld).
Die Gestaltung bzw. Ausführung des Kraftwerks, der Vorplatzsituation und generell der Bauteile über Ober-und Unterwasserniveau wurde einem architektonischen Gutachterverfahren unterzogen. Aus den vier eingereichten Entwürfen ermittelte eine Fachjury den Siegerentwurf, welcher vom Architekturbüro Pittino – Ortner, Graz erstellt wurde.
Die Kraftwerksanlage besteht aus dem orographisch rechtsufrigen Krafthaus und der linksufrig anschließenden dreifeldrigen Wehranlage. Die Bauwerke wurden unter Berücksichtigung betrieblicher Synergien mit den neuen Unterliegerkraftwerken Gössendorf und Kalsdorf konzipiert. Die Wehranlage des Kraftwerks besteht aus drei Wehrfeldern mit einer lichten Durchflussbreite von je 15,5 m. Als Wehrverschlüsse sind Segmente mit aufgesetzten Klappen vorgesehen. Für die Energieerzeugung wurden,zwei Maschinensätzen bestehend aus Kaplan-Rohrturbinen, gewählt. Der Ausbaudurchfluss je Turbine beträgt 100 m3/s. Das Murkraftwerk Graz weist mit einer Rohfallhöhe von ca. 9,6 m (bezogen auf den Ausbaudurchfluss) ein Regelarbeitsvermögen von rd. 73,8 GWh und eine Engpassleistung von rd. 16,4 MW auf.
Im Oberwasser der geplanten Kraftwerksanlage werden auf eine Länge von rd. 1,1 km links- und rechtsufrige Uferbegleitdämme mit einer maximalen Dammhöhe von 3,3 m errichtet. Diese reichen von der Kraftwerksanlage bis zur sogenannten Seifenfabrik und laufen dort auf bestehendes Geländeniveau aus. Zur Verhinderung von Unterströmungen, zur Vermeidung von Sickerverlusten sowie zur Sicherung des Grundwasserhaushaltes im Oberwasserbereich werden vom Hauptbauwerk ausgehend Schmalwände bzw. Lamellenwände im Düsenstrahlverfahren bis zum Grundwasserstauer (Tertiär) mit einer maximalen Tiefe von ca. 30 m abgeteuft. Weiters werden beidseitige Drainagesysteme (Begleitdrainage, Transportrohre) zur Regulierung des Grundwasserspiegels errichtet.
Die rd. 2,15 km lange Unterwassereintiefung beginnt unmittelbar beim Hauptbauwerk und weist dort eine Sohlabsenkung gegenüber der bestehenden Flusssohle von max. 3,5 m auf. Das Gefälle der neuen Mursohle wurde auf Grund der Erfahrungen bei den Kraftwerken der mittleren und unteren Mur mit 0,8 ‰ gewählt. Auf eine Länge von ca. 600 m wird beidseitig eine Abdichtung mit Schmalwänden bis zum Tertiär ausgeführt.
Zur Kontinuumsanbindung wird rechtsufrig eine Fischmigrationshilfe in Form eines „Vertical-Slot-Passes“ errichtet. Die Dimensionierung erfolgt nach den im März 2011 veröffentlichten „Grundlagen für einen österreichischen Leitfaden zum Bau von Fischaufstiegshilfen“. Linksufrig wird im Kraftwerksbereich ein Nebengewässersystem geschaffen, dass einerseits ökologische Funktionen erfüllt und andererseits den Übergang zum Kraftwerkspark, einem parkähnlichen Naherholungsgebiet, bildet.
Herausforderungen für Planung und Ausführung#
Das Murkraftwerk Graz wurde von der Planungsabteilung der Energie Steiermark AG projektiert. Mit den Planungsarbeiten und der Erstellung der Umweltverträglichkeitserklärung (UVE) samt den zugehörigen gutachterlichen Stellungnahmen wurde im Jänner 2009 begonnen. Die Einreichung der UVE erfolgte im Juni 2010, der seitens der Behörde erlassene Nachbesserungsauftrag wurde bis Juni 2011 bearbeitet. Die mündliche UVP-Verhandlung fand Mitte März 2012 statt. Ein erstinstanzlicher Bewilligungsbescheid wird für den Sommer 2012 erwartet. Der Projektzeitplan sieht unter Berücksichtigung einer zweiten Genehmigungsinstanz beim Umweltsenat einen Baubeginn mit Herbst 2013 vor, sodass Ende 2015 der erste Strom vom Kraftwerk erzeugt werden könnte.
Für das Projekt ist ein Umweltverträglichkeitsprüfungsverfahren gemäß UVP-G 2000 erforderlich. Durch die gewonnenen Erfahrungen beim Genehmigungsverfahren der Wasserkraftwerke Gössendorf und Kalsdorf war es möglich innerhalb von rd. 1½ Jahren, parallel zur technischen Planung, die UVE samt der rd. 30 zugehörigen Fachgutachten zu erstellen.
Eine besondere Herausforderung für die Planung und letztlich auch für die Ausführung ist die möglichst schonende Abwicklung des Bauvorhabens in einem urbanen Umfeld unter begrenzten Platzverhältnissen. Der Erstellung eines entsprechenden Baustellenkonzeptes unter Einbeziehung der Fachgutachter für die Bereiche Verkehr, Luft und Lärm kam in der Planung besondere Bedeutung zu, so dass die Auswirkungen auf die Anrainer, aber auch auf die Verkehrsbelastung im Projektgebiet (u.a. auch den Radverkehr) umweltverträglich sind.
Das Murkraftwerk als Katalysator für städtebauliche Projekte#
Graz verbessert sein Mischwasserkanalsystem (Projekt: Zentraler Speicherkanal) Durch die Veröffentlichung eines neuen Regelwerkes (ÖWAV Regelblatt 19) wurde der Stand der Technik für Mischwasserkanalsysteme neu definiert. In umfassenden Untersuchungen und Berechnungen (im Auftrag der Stadt Graz) wurden die Auswirkungen dieses technischen Regelwerkes auf das öffentliche Kanalisationsnetz der Stadt Graz gemeinsam von der Technischen Universität Graz und der Holding Graz Services Wasserwirtschaft (vormals Kanalbauamt der Stadt Graz) geprüft. Als Ergebnis dieser Variantenbetrachtungen ergab sich als beste Lösung die Errichtung eines zentralen Speicherkanals (ZSK) mit rund 10,5 km Länge. Der geplante Speicherkanal, an den alle Mischwasserentlastungsbauwerke direkt oder durch Querungen der Mur angebunden sind, wird im linksufrigen Bereich der Mur von der Kalvarienbrücke bis zur Kläranlage Gössendorf errichtet. Der erste Abschnitt des ZSK mit einer Länge von 3,4 km wurde parallel mit dem Kraftwerk Gössendorf bereits fertiggestellt.
Durch die Anhebung des Wasserspiegels flussaufwärts des Kraftwerks würde ohne entsprechende Maßnahmen eine Beeinträchtigung des Grazer Kanalsystems erfolgen. Durch das Projekt sind im rd. 2,1 km langen Abschnitt 9 Mischwasserentlastungen durch den höheren Wasserspiegel in der Mur betroffen.
Aufbauend auf dem ursprünglichen Konzept der Stadt Graz wurde für den durch das Kraftwerk beeinflussten Abschnitt ein Synergieprojekt erstellt, welches sowohl die Anforderungen des Kraftwerks („Ableitung“) als auch der Stadt Graz („Speicherung“) erfüllt. In den Genehmigungsunterlagen für das Kraftwerk wurde dieser Abschnitt als Beurteilungsgegenstand für sämtliche Umweltauswirkungen berücksichtigt. Die effektive Bewilligung für die Errichtung des Kanals wird durch die Stadt Graz selbst erwirkt. Die Bewilligung des Murkraftwerks umfasst zwar die gesamten Auswirkungen des Kanalbaues im betroffenen Abschnitt, nicht jedoch die Errichtung.
Die wasserrechtlichen Einreichunterlagen für den gesamten Zentralen Speicherkanal wurden federführend von der Planungsabteilung der Energie Steiermark AG erstellt. Es ist geplant, dass der „Synergieabschnitt“, ein rd. 1 km langer Abschnitt in Richtung flussauf sowie der rd. 2 km lange unterwasserseitige Lückenschluss parallel bzw. im Anschluss an die Bauphase des Kraftwerks errichtet wird.
Aufgrund der Notwendigkeit des Anschlusses an die Kläranlage liegt der ZSK zum Teil unter der Mursohle, weshalb man zur Schonung des Ufersaumes die Kanalachse in die Mur verschwenkte. Der ZSK wird als Rechteckprofil mit einer lichten Breite von 3,2 m und einer lichten Höhe von 2,47 m ausgeführt – im Synergieabschnitt ist aufgrund der abzuleitenden hydraulischen Frachten ein Doppelprofil mit einer Profilhöhe bis zu 4,0 m erforderlich.
Zur optimalen Bewirtschaftung des Speichervolumens werden fünf Kaskadenbauwerke mit Senkschützen errichtet. Die technische Herausforderung für die Errichtungsphase liegt neben den Baugrubenumschließungen und den Murquerungen vor allem in den Wasserhaltungsmaßnahmen (inkl. der begleitenden Abdichtungskonzepte).
Graz findet neue Wege zur Mur (Projekt: Masterplan Mur Graz Mitte)#
Das Projekt Murkraftwerk Graz löste in der Stadt Graz einen interdisziplinären, interaktiven Prozess aus, der sich mit der Entwicklung der vom Kraftwerk beeinflussten Mur im Stadtgebiet von Graz beschäftigt. Spannend in diesem Zusammenhang ist, dass man sich bereits 1993 in der Murstudie mit den städtebaulichen Potentialen eines Kraftwerkes beschäftigte: „Die naheliegende Korrektur dieser für das Stadtbild so bedauerlichen Auswirkung der Regulierung liegt in der Hebung des Wasserspiegels durch Aufstau der Mur.“
Als Ergebnis dieses Planungsprozesses wurde ein Masterplan (Mur Graz Mitte) ausgearbeitet, welcher im Juni 2011 im Gemeinderat der Stadt Graz mehrheitlich beschlossen wurde und letztlich auch in die Kraftwerksprojektierung eingeflossen ist.
Wohnen und Verweilen am Fluss#
Neben der Stadt Graz haben sich auch Gewerbetreibende mit den Potentialen eines Stadtkraftwerks beschäftigt. So wird derzeit beispielsweise im Bereich der Seifenfabrik unter Berücksichtigung des zukünftig höheren Wasserspiegels ein Wohnbauprojekt (Entwurf Zinganel-Hohensinn-Strobl, 2012) entwickelt.
Etwas südlicher wird bereits eifrig an Ideen für einen Gastronomiebetrieb (Entwurf Kadletz, 2012) an der Mur mit angeschlossenem Bootsverleih gearbeitet.
Der einstmals hässliche, stinkende Fluss wurde schon in den letzten zwei Jahrzehnten zunehmend in den Lebensraum integriert und wird mit den projektbegleitenden Veränderungen sogar „sexy“ [6].
Zusammenfassung#
Das Projekt#
Zusammenfassend ist zu sagen, dass das technische Projekt im Sinne der Kraftwerksauslegung eine Vielzahl von Herausforderungen zu bewältigen hatte:
- Geringe Nutzräume durch bestehende Bebauung,
- bestehenden Grundwassernutzungen,
- Interessen an Freizeit und Erholung,
- Erhaltung des grünen Bandes sowie eines Migrationskorridors für terrestrische und semiterrestrische Tiere,
- deutlich Verbesserung des Kanalsystems
- Sicherstellung des Hochwasserschutzes im Bereich der Grazer Brücken.
Die Herausforderung#
Unzählige Wünsche von Privaten, Gewebetreibenden, Politikern und amtlichen Entscheidungsträgern der Stadt und des Landes wurden an das Projektteam herangetragen und mussten gesichtet, bewertet und bearbeitet werden – vieles konnte in das Projekt integriert werden, einiges blieb auf der Wunschliste. Die größte Herausforderung war wohl der Abstimmungsprozess mit der Stadt Graz. Hier waren nahezu alle Abteilungen der Stadt einzubinden. Erleichtert wurde dieser Prozess durch eine zentrale Koordination der Fachabteilungen der Stadt Graz durch die Stadtbaudirektion, wodurch es gelungen ist, gemeinsame Ziele in das Projekt einfließen zu lassen. Über 30 Gutachter wurden in diesen Prozess eingebunden, um für die Projektwerberin und die Bürger der Stadt Graz eine Win Win Situation zu erreichen.
Die Umwelt#
Vögel, Fledermäuse, Fische, Säugetiere und Reptilien leben im Projektgebiet und sind zu schützen. Dies stand für das Planungsteam an oberster Stelle. Beeinträchtigungen der Tier und Pflanzenwelt werden durch zahlreiche Maßnahmen auf ein verträgliches Maß reduziert.
Öffentlichkeit#
Wie bei jedem Projekt dieser Größenordnung hat sich eine Initiative gegen das Murkraftwerk gebildet. Unter dem Namen „Rettet die Mur“ hat sich eine vor allem über das Internet organisierte Gruppe gebildet, die mit Unterschriftenaktionen, aber auch mit Zeitungsberichten die Öffentlichkeit gegen das Projekt mobilisiert versucht. Der Umgang zwischen Projektteam und den Protagonisten der Initiative, den NGOs und den politisch oppositionell eingestellten Parteien erfolgt soweit als möglich sachlich.
Die GrazerInnen und das Wasserkraftwerk#
Vergleiche mit anderen urbanen Kraftwerksprojekten zeigen, dass Veränderungen immer kritisch betrachtet werden. Erfreulich ist daher, dass eine Mehrheit der Grazer BürgerInnen sich durchaus vorstellen kann, dass das Projekt in seiner Multifunktionalität (Energiegewinnung, Freizeit, Erholung, Ökologie) eine Bereicherung für die Stadt ergibt.
Zukunftsentwicklung der steirischen Wasserkraft#
Die Energie Steiermark AG hat in den Jahren 2011/2012 eine Potentialuntersuchung zur Wasserkraftnutzung in der Steiermark durchgeführt. Die Studie umfasste in einem ersten Schritt die Ermittlung des Flächen- und Linienpotentials der Steiermark aus der räumlichen Niederschlags- und Abflussverteilung und erfolgte auf GIS-Basis. Im zweiten Stritt wurden bereits ausgebaute Gewässerstrecken in die Untersuchung einbezogen und bestehende Informationen über ökologisch sensible Gebiete (Europaschutzgebiete) und andere Schutzzonen (Natur- und Landschaftsschutzgebiete, Schutz- und Schongebiete gemäß WRG) berücksichtigt.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich die wesentlichen Potentiale an den größeren Flüssen wie Enns, Mur, Mürz und Feistritz befinden und vorwiegend Laufkraftwerkspotential darstellen. Unter Berücksichtigung naturräumlicher, landschaftsplanerischer und energiewirtschaftlicher Kriterien ist ein Ausbau des Flussabschnittes im Raum Graz und somit auch das Projekt Murkraftwerk Graz bestätigt worden.
Für neue Speicher- und Pumpspeicherprojekte sind aus ökologischer Sicht, aus raumplanerischen und wirtschaftlichen Überlegungen vorrangig Anlagenteile bestehender Kraftwerke zu nutzen.
Das Kraftwerk als Partner für die Bevölkerung#
Ein Kraftwerk muss ein Symbol sein, eine Ausstrahlung haben, ein Objekt sein über das man redet. Das hat etwas Persönliches, wie ein Wahrzeichen, ein modernes Wahrzeichen. Auf das muss der Erbauer stolz sein, nur dann kann sich das Gefühl auf die Bevölkerung übertragen.[6]
Quellenverzeichnis:
[1] Energie Steiermark AG, E-TEW (2011). UVP-Einreichprojekt.
[2] Rieß H. (1993). Murstudie – Gedanken zur Gestaltung des Lebensraumes Mur
[3] Freiland Umweltconsulting ZT GmbH (2011). Die Gestaltung der Mur in Graz. Masterplan Mur Graz Mitte.
[4] Zinganel-Hohensinn-Strobl (2012). Wohnen am Fluss.
[5] Kadletz M. ZT GmbH (2012. Neubau Café an der Mur.
[6] Wanko M. G, Trantow T. (2012). Projektteam-Workshop
