• Voith liefert komplette elektromechanische Ausrüstung für das angolanische Wasserkraftwerk Caculo Cabaça.
• Meilenstein für das afrikanische Land an der Westküste auf dem Weg zu einer stabileren Energieversorgung. 
• Maßgeschneiderte Finanzierung Teil des Erfolgskonzepts.

Der Technologiekonzern Voith wird das Großwasserkraftwerk Caculo Cabaça im westafrikanischen Angola ausrüsten. Der Auftrag umfasst die gesamte elektromechanische Ausrüstung inklusive der Installation von vier Francisturbinen mit jeweils 530 Megawatt (MW) Leistung, einer zusätzlichen Francisturbine mit 52 MW, sowie Generatoren, Kontrolltechnik, Hilfssysteme und ein individuelles Trainingskonzept. 

Das Wasserkraftwerk am Fluss Kwanza befindet sich rund 250 km südöstlich der Hauptstadt Luanda in der Provinz Kwanza Norte. Noch in diesem Jahrzehnt soll Caculo Cabaça dort mit einer Gesamtleistung von 2.172 MW ans Netz gehen. Die Modellversuche wurden vor Kurzem abgeschlossen. Nach der Inbetriebnahme des Kraftwerks werden ca. zwei Drittel der angolanischen Energie aus Wasserkraft stammen.

 „Wir freuen uns sehr, einen Teil zu diesem Meilensteinprojekt auf dem afrikanischen Kontinent beizutragen“, so Dr. Toralf Haag, Vorsitzender der Voith Konzerngeschäftsführung. Das bedeutende Projekt wird von Heidenheim aus koordiniert. Ein Großteil der Wertschöpfung wird am dortigen Stammsitz des Unternehmens generiert. Auf diese Weise ist die Projektabwicklung nicht nur technologisch, sondern auch logistisch anspruchsvoll. Das erfahrene Expertenteam bereitet die Arbeiten daher schon seit mehreren Jahren genauestens vor.  

Nachhaltiges Engagement

Seit über 90 Jahren beteiligt sich Voith in ganz Afrika an der Entwicklung von Wasserkraftprojekten und trägt damit zur Förderung von Wirtschaftswachstum vor Ort bei. In Angola ist das Unternehmen bereits durch die Ausrüstung der Wasserkraftwerke Cambambe I und Cambambe II ein Begriff. Dabei spielt die Ausbildung lokaler Fachkräfte stets eine wichtige Rolle. Bei Caculo Cabaça ist ein sechsstufiges Trainingskonzept für regionale Arbeitskräfte entwickelt worden, dass auch den Betrieb eines Training Centers in Angola vorsieht. Weiterhin begleitet Voith das Projekt bis über die Inbetriebnahme hinaus, um einen dauerhaft einwandfreien Betrieb zu gewährleisten. „Wir verstehen uns als Partner für eine nachhaltige Projektumsetzung und unterstützen Betreiber und Regierungen von der gemeinsamen Projektentwicklung bis hin zur Ausbildung von Personal“, so Dr. Tobias Keitel, Vorsitzender der Geschäftsführung von Voith Hydro. 

Einzigartiges Finanzierungskonzept

Voith hat für die Republik Angola eine langfristige und maßgeschneiderte Finanzierung zu attraktiven Konditionen arrangiert. Diese wurde mit der Unterstützung der Bundesregierung und den Spezialisten bei Euler Hermes, durch Exportkreditgarantien, sowie einem deutschen Bankenkonsortium, angeführt von Commerzbank und UniCredit, umgesetzt. Gerade in Zeiten angespannter Haushalte sind die Programme der deutschen Außenwirtschaftsförderung für staatliche Kunden in Afrika besonders wichtig. Auf diese Weise können die Investitionssummen für Infrastrukturprojekte dieser Art langfristig und nachhaltig refinanziert werden. Das Auftragsvolumen für Voith beläuft sich auf über 1 Mrd. USD. 

Meilenstein für Gesellschaft und Wirtschaft

Das Projekt ist ein Meilenstein für Angola auf dem Weg zu einer breiteren und stabileren Energieversorgung von Gesellschaft und Wirtschaft. Aktuell erreicht die vorhandene Stromversorgung etwa die Hälfte der Bevölkerung, was bedeutet, dass viele Menschen, überwiegend außerhalb der Großstädte, noch keinen Zugang zu Elektrizität haben. Dabei verfügt Afrika über enormes, bislang unausgeschöpftes Wasserkraftpotenzial.  

Caculo Cabaça ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie die regionale Stromversorgung nachhaltig, effizient und dabei emissionsarm ausgebaut werden kann. Der künftig zusätzlich erzeugte Strom wird unter anderem dazu beitragen, unökologische und nicht nachhaltige Energieträger zu ersetzen sowie bislang nicht abgedeckte Regionen mit Strom zu versorgen. Vor allem aber wird die Stromverfügbarkeit wichtiger Infrastruktureinrichtungen, wie Krankenhäusern, verbessert. Darüber hinaus sollen erwartete Energieüberschüsse den Nachbarländern offeriert werden und somit die volkswirtschaftliche Entwicklung Angolas vorantreiben. Außerdem entstehen während der Hauptbauzeit rund 7.000 Arbeitsplätze für regionale Arbeitskräfte. 

• Litauen investiert in Energiesicherheit
• Pumpspeicher Kruonis wird für 150 MEUR erweitert
• Voith Hydro als Generalunternehmen für die Umsetzung des Projekts ausgewählt

Um unabhängiger von Energieimporten zu werden verfolgt Litauen das Ziel, erneuerbare Energiequellen – speziell Solar- und Windenergie – konsequent auszubauen. Um deren Volatilität auszugleichen, investiert der teilstaatliche Energieerzeuger Ignitis Gamyba nun rund 150 MEUR in die Erweiterung des bestehenden Pumpspeichers Kruonis. Dort soll eine zusätzliche, fünfte Maschine installiert werden.  

Bei der Installation der hoch flexiblen Pumpturbineneinheit mit einer Leistung von 110 MW setzt Ignitis Gamyba auf die Kompetenz von Voith Hydro. Als Technologieführer im Bereich der Pumpspeicherung setzt das Unternehmen damit neue Maßstäbe: Die drehzahlvariable Maschine ist die weltweit leistungsstärkste ihrer Art. Durch den Einsatz eines Vollumrichters wird neben einem sehr großen Regelbereich auch ein rasches Anfahren der Maschine ermöglicht. 

Der Voith Hydro Lieferumfang beinhaltet neben Pumpturbine und Motorgenerator, ebenfalls den besagten Vollumrichter sowie den Transformator, die Druckrohrleitung, die Nebenaggregate sowie die erforderlichen Bauarbeiten, um die Maschine bestmöglich in das bestehende Kraftwerk zu integrieren. Voith Hydro wird hier als Generalunternehmer agieren und ist damit verantwortlich für Konstruktion, Fertigung, Transport bis hin zu Montage und Inbetriebnahme der Anlage vor Ort. Die Anlage soll bis Ende des Jahres 2026 in Betrieb gehen. 

„Wir freuen uns sehr über das uns entgegengebrachte Vertrauen, hier als Generalunternehmer für unseren Kunden agieren zu dürfen. Alle Partner sind bereit nun in die Umsetzung zu gehen und Ignitis Gamyba dadurch bei der Erreichung ihrer Ziele bestmöglich zu unterstützen,“ so Hubert Geissberger, der Voith Hydro Vertriebsverantwortliche für die Region. 

Über die Ignitis Group
Die Ignitis Group ist in den baltischen Staaten eines der größten Unternehmen im Bereich (erneuerbarer) Energie. Die Unternehmen der Gruppe sind in Litauen, Lettland, Estland, Polen und Finnland tätig. Zu den Kernaktivitäten gehören neben Strom- und Wärmeerzeugung sowie -versorgung auch die Entwicklung intelligenter Energielösungen. Insgesamt versorgt Ignitis rund 1,6 Millionen Geschäfts- und Privatkunden mit Strom und Erdgas.

• Das Portfolio der neuen Fabrik umfasst Stäbe, Spulen und Pole für Wasserkraftgeneratoren. 
• Zentral in Europa gelegen beliefert der neue Standort den Afrikanischen und Europäischen Markt sowie Amerika.
• Das Unternehmen hat das Werk im Beisein lokaler Vertreter Ende letzten Jahres offiziell eingeweiht.  

Voith Hydro hat sein neues Kompetenzzentrum für Generatorkomponenten in Bosnien und Herzegowina vor sechs Monaten offiziell eröffnet. Der Standort in Lukavac (Tuzla) wird westliche Märkte bedienen; von Nord- und Lateinamerika bis Europa und Afrika.    Der neue Standort ist nur 1,5 Flugstunden von der deutschen Zentrale von Voith Hydro in Heidenheim entfernt.

Der Aufbau war eng mit Experten der zentralen Technologieabteilung des Unternehmens in Deutschland abgestimmt, wo wesentliche F&E-Funktionen für Generatorkomponenten angesiedelt sind.   Neben der Nähe zum Hauptsitz profitieren Kunden auch von der Nähe zum überwiegend europäischen Lieferantenstamm, was für Effizienz und reibungslose Abläufe sorgt.

Darüber hinaus arbeitet Voith Hydro eng mit dem bosnischen Standort von ELIN Motoren zusammen, einem Voith Unternehmen, das erfolgreich Motor- und Generatorspulen sowie Windgeneratorkomponenten in unmittelbarer Nachbarschaft produziert.  

Polproduktion in vollem Gange

Die Arbeiten für das Werk begannen 2021 und erste Testproduktionen konnten bereits im Februar 2022 durchgeführt werden. Nach erfolgreichen Abnahmen startete die Polproduktion mit ersten Aufträgen für Wasserkraftwerke in Belgien, Luxemburg, Schweden und der Schweiz. Der Erfolg spricht für sich: Die Projektpipelines des Unternehmens für alle Produktionslinien (Pole, Stäbe und Spulen) sind gefüllt.    

Erstklassige Stäbe und Spulen

Genau wie die Pole wurden auch Stäbe und Spulen anspruchsvollen Life-Cycle-Simulationen und Hochspannungstests unterzogen. Diese wurden zur vollsten Zufriedenheit abgeschlossen und erreichten nicht nur internationalen Standards, sondern erfüllten zudem die noch höheren internen Qualitätsansprüche.  

"Mit dieser Fertigung bündeln wir unsere Kompetenz für Stäbe, Spulen und Pole. Der Standort in Zentraleuropa ist ideal, um nicht nur den europäischen Markt, sondern auch Afrika, Amerika oder sogar darüber hinaus zu bedienen", sagt Dr. Tobias Keitel, Vorsitzender der Geschäftsführung Voith Hydro. Erste Kunden spiegeln dies mit ihrem positiven Feedback wider: "Wir waren tief beeindruckt von der hochmodernen Fertigung", sagt Luc Reinig, Technischer Direktor der Société Electrique de l’Our in Luxemburg.

• Voith Hydro erreicht Meilenstein im Bereich der Pelton Technologie 
• Energieversorger Verbund ersetzt im Tiroler Speicherkraftwerk Gerlos 1 durch das neue Konzept vier Maschinen durch eine
• Großes Potenzial für Modernisierungen von Wasserkraftanlagen weltweit

Seit über zwei Monaten läuft der erfolgreiche Probebetrieb der ersten horizontalen sechsdüsigen Peltonmaschine im Wasserkraftwerk Gerlos 1 und setzt neue Maßstäbe. Bei der Peltonturbine, die sich besonders für Anlagen mit großen Fallhöhen eignet, wird das Triebwasser in einem Strahl mit sehr hoher Geschwindigkeit aus einer oder mehreren Düsen auf die Becher des Laufrads gelenkt. Peltonturbinen mit mehr als drei Düsen wurden bisher stets mit vertikaler Welle ausgeführt. Hauptgrund hierfür war, dass damit bislang ein höheres Wirkungsgradniveau als bei horizontaler Anordnung erreicht werden konnte. Voith Hydro hat diesen Nachteil nun erfolgreich ausgeräumt – wie jetzt im Kraftwerk Gerlos 1 unter Beweis gestellt wurde. Hier wird erstmalig ein vergleichbarer Wirkungsgrad zur vertikalen Anordnung erreicht. Dabei wurden die bisherigen vier vertikalen Peltonturbinen erfolgreich durch eine sechsdüsige horizontale Peltonmaschine ersetzt.

Anwendungsfälle

Neben diesem Anwendungsfall ist die Technologie besonders für Modernisierungen bestehender Wasserkraftanlagen interessant bei denen bereits ein- oder zweidüsige horizontale Einheiten verbaut sind. Denn ein Austausch der Turbine ist ohne größeren baulichen Aufwand möglich, was Baukosten und Umbauzeiten stark reduziert. Gleichzeitig besteht enormes Potenzial den Wirkungsgrad zu steigern. Durch eine damit einhergehende, potenzielle Reduzierung der Maschinenanzahl, kann ebenso eine Senkung zukünftiger Wartungskosten erreicht werden. Auch bei Neuanlagen punktet die neue Entwicklung, da sie gegenüber herkömmlichen Lösungen mit kleinerem Aushub bzw. mit kleinerer Grundfläche und weniger Bauvolumen auskommt. Damit verbunden ist auch eine verkürzte Installationszeit, die die Gesamtinvestitionskosten deutlich reduziert.

Kontinuierliche Entwicklungsarbeit

Die Dauer des Zusammenwirkens von Wasserstrahl und den Bechern des Peltonlaufrads ist äußerst kurz und beträgt oft nur wenige Millisekunden. Aus diesem Grund ist die Strömungssimulation von Peltonturbinen bei weitem die komplexeste und schwierigste aller hydraulischen Turbomaschinensimulationen. Bei Voith Hydro wurden die Methoden in den letzten Jahren so weiterentwickelt, dass beispielsweise auch die Gehäuseströmung untersucht werden kann. Dieser wichtige Fortschritt leistete auch einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung des neuen Konzepts.

Seit Beginn des 20. Jahrhunderts hat Voith Hydro Tausende von Peltonturbinen unterschiedlichster Größe und Leistung in alle Welt geliefert. Am Konzept der mehrdüsigen horizontalen Peltoneinheiten forscht das Unternehmen in Deutschland bereits seit Jahren intensiv. Unter der Bezeichnung „HP3+“ sind die daraus hervorgehenden Entwicklungen aller horizontaler Peltonturbinen mit mehr als drei Düsen zusammengefasst.

Voith Hydro Experten haben die Technologie im vergangenen Jahr auf einer führenden internationalen Wasserkraftkonferenz in Wien vorgestellt. Dieser Weltpremiere gingen umfangreiche Tests und Modellversuche im eigenen Forschungs- und Entwicklungszentrum in Heidenheim voraus. Erste Kunden setzen bereits auf die neuartige Konstruktion, darunter das führende Österreichische Energiewendeunternehmen Verbund. 

Über Gerlos 1

Das Kraftwerk Gerlos 1 ist ein Speicherkraftwerk im Zillertal in Tirol. Es wurde 1949 in Betrieb genommen und weist eine Jahreserzeugung von 326 GWh auf. Damit versorgt das Kraftwerk über 70.000 Vier-Personen-Haushalte mit erneuerbarer Energie.

Beeindruckender Transport

Vor Inbetriebnahme der neuen Maschineneinheit sorgte bereits der spektakuläre Transport des Maschinengehäuses für Aufsehen. Anfang April 2022 verließ dieser 54 Tonnen schwere Koloss das Werksgelände des österreichischen Voith Hydro Standorts in St. Pölten. Neben seinem Gewicht beeindruckten auch die Abmaße von knapp neun Metern Länge, über sechs Metern Breite und vier Metern Höhe. Die logistische Meisterleistung konnte durch einen Schwertransport über ganze drei Nächte vollbracht werden.