250 m hangaufwärts mit GRUNDOROCK 375-6.5

08.04.19 - Die Staustufe Rothenfels am Main (Landkreis Main-Spessart, Unterfranken) mit einer Schifffahrtsschleuse, einer Wehranlage und einem Kraftwerk stammt aus den 1930er Jahren. Für eine erhöhte Ausnutzung des Wasserkraftpotenzials wurde 2016 im Auftrag des Betreibers (Uniper Kraftwerke) neben dem bestehenden Kraftwerk mit zwei Turbinen ein zweites Kraftwerk mit einer horizontalen Kaplan-Rohrturbine gebaut. Alle Betriebseinrichtungen des neuen Kraftwerks sind vollständig unterirdisch angeordnet. Damit die neue Turbine vom Probe- in den Dauerbetrieb übergehen konnte, starteten im Sommer 2018 auch die Baumaßnahmen für die Energieableitung in einen Netzeinspeisepunkt sowie die Verlegung des neuen 20-KV-Stromkabels zur Einspeisung in das bestehende Verteilnetz.

Schnelle Entscheidung

Neben der zumeist oberirdischen Verlegung des 20-KV-Systems in Schutzrohren vom Kraftwerk zum Verteilnetz, bestand an vier Abschnitten auch die Notwendigkeit einer unterirdischen Verlegung. Für einen dieser vier Abschnitte waren dafür aufgrund der geologischen Verhältnisse (klüftiges Felsgestein) und der topografischen Gegebenheiten (steile Böschung) in besonderem Maße Erfahrung, Können, Fachverstand und nicht zuletzt Fingerspitzengefühl gefordert. Denn gefragt war an dieser Stelle die unterirdische Verlegung von Schutzrohren (PE 100, DA 225 mm) im HDD-Spülbohrverfahren auf einer Länge von rund 250 m und zwar hangaufwärts. Für die PFAFFINGER-BEERMANN PB Drill- & Energietechnik GmbH bzw. deren erfahrenes und gut eingespieltes Bohrteam, eine Herausforderung ganz nach ihrem Geschmack. Das einzusetzende Equipment stand für sie auch schnell fest: Ein GRUNDODRILL 28Nplus mit dem neuen Mud-Motor V2 mit angebauter Felsbohreinheit GRUNDOROCK 375-6.5 der TRACTO-TECHNIK.

Viele Vorteile

Die Entscheidung für diese Bohrausrüstung war wohlüberlegt, bietet doch die neue Kombination des Mud-Motors mit der Felsbohreinheit (im Gegensatz zu seinem Vorgänger) gleich mehrere Vorteile:

- der Bohrkopf lässt sich hervorragend orten, da sich das Sendergehäuse mit dem eingebauten Sender nur 0,9 m hinter ihm befindet
- die Felsbohrköpfe haben einen Schneiddurchmesser von 165 mm (6,5"), d. h., der 6"-Hole Opener kann direkt nach der Pilotbohrung eingesetzt werden
- ein um 60 % erhöhtes Drehmoment steht für erfolgreiche Arbeit auch unter schwierigsten Bedingungen durch die besonders robuste Lagerung der Felsbohreinheit kann mit Anpressdrücken bis zu 160 kN gearbeitet werden
- minimaler Bohrradius bei Einsatz des Mud-Motors: 75 m
- besonders kompakte Bauweise im Vergleich zu klassischen Mud-Motoren. Gesamtlänge ohne Bohrkopf: 3.950 mm

Im Fokus des Bohrgeräteführers steht dabei vor allem die deutlich genauere Ortung des Bohrkopfes durch die Positionierung des Senders vorne, da er bei Richtungsänderungen punktgenau reagieren kann. Und es war nicht nur für ihn spannend, war es doch einer der ersten Einsätze mit dem Mud-Motor mit angebauter Felsbohreinheit GRUNDOROCK 375-6.5.

Gekonnte Ausführung

Nachdem die Bohrplanung abgeschlossen, die Zusammensetzung der Bohrspülung gemixt, das Bohrequipment festgelegt und der GRUNDODRILL 28Nplus auf dem schmalen Radweg am Mainufer positioniert waren, konnten die Bohrarbeiten beginnen. Mit einem Durchmesser von 165 mm startete die Pilotbohrung von der Böschungssohle am Kraftwerk mit einem Einstichwinkel von 10 % und endete entsprechend der Planung mit einem Austrittswinkel von 62 % nach 252 m in ca. 18 m Abstand von der Böschungsoberkante. Dabei wurden in insgesamt 22 Stunden genau 98 Höhenmeter bewältigt und das im schwierigen, harten Fels!
Für die einzuziehenden PE-100-Schutzrohre mit einem Durchmesser von 225 mm war nun eine Aufweitung der 165 mm Durchmesser starken Bohrstrecke erforderlich. In der zuvor errichteten Zielgrube wurde dazu der Bohrkopf gegen einen 14“ Hole Opener (355 mm) ausgetauscht und die Bohrung entsprechend aufgeweitet. Der anschließende Einzug der vor Ort geschweißten PE-100-Leerrohre zur Aufnahme des neuen Stromkabels erfolgte problemlos und dauerte rund drei Stunden.
 

Zukunftsorientierte Technik

Das um eine Rohrturbine erweiterte Wasserkraftwerk Rothenfels am Main steht auch nach fast 90 Jahren für eine zuverlässige, saubere und umweltfreundliche Energieproduktion. Effizienz und Ökobilanz wurden optimiert, vorhandenes genutzt – nachhaltig eben. Und ganz im Sinne des Klimaschutzes fallen bei der Stromerzeugung mit Wasserkraft null CO₂-Emissionen an. Das hier eingesetzte HDD-Spülbohrverfahren, zur grabenlosen Verlegung von neuen Stromkabeln in verschiedenen Abschnitten auf dem Weg zum Verteilnetz, leistet dazu eine ideale Ergänzung und schont die Umwelt.