Koepchenwerk

Koepchenwerk
	Blick von Süden über den Hengsteysee aufs Koepchenwerk
Lage
	Lage in Nordrhein-Westfalen, Deutschland
Koordinaten	51° 24′ 41″ N, 7° 27′ 14″ O51.4113888888897.4538888888889Koordinaten: 51° 24′ 41″ N, 7° 27′ 14″ O
Land	Deutschland
Gewässer	Hengsteysee (Ruhr)
Daten
Leistung	153 MW
Typ	Pumpspeicherkraftwerk
Eigentümer	RWE
Betreiber	RWE
Projektbeginn	1927
Betriebsaufnahme	28. Januar 1930 (Altes Werk); 8. August 1989 (Neues Werk)
Stilllegung	1994 (Altes Werk)
Turbine	Francis-Pumpturbine
Website	www.rwe.com

f2

Das Koepchenwerk ist eines der beiden ersten, gleichzeitig verwirklichten großen Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland. Es befindet sich am Hengsteysee in der Stadt Herdecke in Nordrhein-Westfalen.

Eigentümer des nach seinem Planer Arthur Koepchen benannten und 1930 in Betrieb genommenen Kraftwerks ist der Konzern RWE.

Geschichte [Bearbeiten]

Bau [Bearbeiten]

Gebaut wurde das Pumpspeicherkraftwerk 1927 bis 1930 vom Rheinisch-Westfälischen Elektrizitätswerk Essen (RWE) zur Stromversorgung des nahen Ruhrgebietes am Steilhang des Ardeygebirges direkt am Hengsteysee an der Ruhr. Planer des Herdecker Kraftwerks war der Namensgeber Arthur Koepchen.

Oberer Speichersee mit Entnahmebauwerk (vorne)

Mit dem sächsischen Pumpspeicherwerk Niederwartha leisteten sich zur Bauzeit die Ingenieure des Koepchenwerks einen wahren Wettlauf um die erste Inbetriebnahme. Schließlich ging das PSW Niederwartha bereits am 27. November 1929 mit einer Maschine ans Netz, seine endgültige Fertigstellung und die Inbetriebnahme des letzten Maschinensatzes erfolgte jedoch erst im März 1930. Das Koepchenwerk wurde am 28. Januar 1930 vollständig mit 132 Megawatt in Betrieb genommen. Folgerichtig wurden damals – je nach Betrachtungsweise – beide Kraftwerke als „Erste ihrer Art“ und „große technische Neuerung“ gefeiert.

Zweiter Weltkrieg [Bearbeiten]

Unter der Zielnummer „B 28“ (ab 1941: GO 1123) stand das Koepchenwerk bereits vor dem Ausbruch des Zweiten Weltkriegs auf den Ziellisten des britischen Bomber Command. Bis April 1940 war es ein wichtiges potentielles Angriffsziel im „Ruhr Plan“. Durch die Zerstörung von Kraftwerken im Rheinland und Ruhrgebiet sollte die deutsche Rüstungsindustrie ausgeschaltet werden.

Seeseite des alten Koepchenwerks

Der „Ruhr Plan“ verlor im Frühjahr 1940 an Bedeutung, weil man erkannte, dass kleine Ziele wie Kraftwerke in der Nacht nicht lokalisiert werden konnten. Dennoch unternahmen britische Bomber vor allem im Herbst mindestens vier gezielte Luftangriffe auf das Koepchenwerk. Dabei konnte Ende Oktober 1940 eine Wasserleitung beschädigt werden.

Das Koepchenwerk aus der Luft, links das neue, rechts das alte Kraftwerk, 2008

Um das Koepchenwerk vor Luftangriffen zu schützen, wurde es ab 1942 unter Tarnnetzen verdeckt. In der Umgebung des Hengsteysees wurden zahlreiche Flak-Batterien stationiert. Sperrballone sollten das Werk vor Tiefflugangriffen schützen.

Durch die Überflutung des Turbinenhauses kam es nach der Bombardierung der Möhnetalsperre am 17. Mai 1943 zu einem mehrwöchigen Ausfall. Ein amerikanischer Luftangriff am 23. März 1945 auf den benachbarten Verschiebebahnhof Hagen-Hengstey führte zur Zerstörung von Freilandanlagen auf dem Gelände der Verteilerstation und dem Brand der Tarnnetze.

Neubau und Modernisierung [Bearbeiten]

Das in den 1980er Jahren gebaute neue Kraftwerksgebäude, 2008

In der Nachkriegszeit arbeitete das Koepchenwerk weitgehend störungsfrei. Im Dezember 1980 kam es jedoch zu einem Störfall, als das Gehäuse einer der Pumpen riss. Die Aufmerksamkeit der Betriebsmannschaft verhinderte zwar einen Folgeschaden, jedoch zeigten die Untersuchungen die unmittelbare Gefahr ähnlicher Schäden an zwei weiteren Pumpen. Das RWE entschied daher 1981, am gleichen Standort ein neues Pumpspeicherkraftwerk zu bauen und das alte Werk stillzulegen.

In den Jahren 1985 bis 1989 wurde direkt angrenzend ans alte Werk am Seeufer das moderne Kraftwerk gebaut. Dieses nutzt weiterhin das gleiche Prinzip. Auffälligster Unterschied ist abgesehen vom neuen Kraftwerksgebäude, dass die Druckrohre nun unterirdisch verlaufen und nicht mehr sichtbar sind.

Im Jahr 2007 investierte der Eigner RWE 25 Millionen Euro in die Modernisierung des Kraftwerks in Herdecke. Die Arbeiten dauerten von Mai bis September 2007.

Technik [Bearbeiten]

Das Laufrad einer alten Kreiselpumpe im Koepchenwerk

Die in den 1980er Jahren gebaute neue Kraftwerksanlage ist genauso wie das alte Werk ein Spitzenlast-Wasserkraftwerk. Während Zeiten mit geringerem Strombedarf (überwiegend nachts) wird Wasser aus dem Stausee in das gut 160 Meter höher auf einem Berg gelegene Speicherbecken gepumpt. Während Zeiten mit erhöhtem Strombedarf (überwiegend tagsüber) strömt das Wasser dann durch Rohrleitungen und eine große reversible Francis-Pumpturbine in den See zurück. Dadurch können heute bis zu 153 MW elektrische Leistung bis zu vier Stunden lang produziert werden. Innerhalb von 70 Sekunden kann die Turbine von Stillstand auf Volllast gefahren werden. Die Turbine selbst befindet sich 42 Meter unterhalb des Wasserspiegels des Sees in einem Schacht.

Das Koepchenwerk nutzt den Höhenunterschied des Ruhrabhangs im Ardeygebirge aus

Der große Höhenunterschied ergibt sich aus der Notwendigkeit, im Pumpbetrieb jegliche Kavitationsgefahr auszuschließen. Die Welle von Turbine und Generator ist senkrecht angeordnet, der Läufer des Generators wiegt über 300 Tonnen. Die Verbindung zum Oberwasser wird durch einen in den Felsen gesprengten 396 Meter langen Stollen bereitgestellt, durch den eine einzelne Rohrleitung der Nennweite DN 4750 führt. Am Einlauf zur Pumpturbine befindet sich ein Kugelhahn der Nennweite DN 3300, der zur Zeit seiner Herstellung der größte seiner Art weltweit war. Die Armatur kann mit Hydraulikzylindern innerhalb von 32 Sekunden geschlossen werden.

Das Anfahren der gesamten Anlage in den Pumpbetrieb wird über einen Frequenzumrichter mit 20 MW Leistung ermöglicht. Dieser Frequenzumrichter ist zurzeit immer noch der größte in Europa.

Das der Bergkuppe angepasste Speicherbecken hat bei einer Länge von ca. 600 Meter und einer Breite von ca. 250 Meter gut 1,5 Mio. m³ Fassungsvermögen. Die Betonoberflächen im und am Speicherbecken wurden 2007 saniert.

Der Netzanschluss erfolgt über die Schaltanlage Garenfeld auf der 220-kV-Höchstspannungsebene in das Netz des Übertragungsnetzbetreibers Amprion.^[1]

Technische Daten des neuen Kraftwerks
Inhalt des Oberbeckens:	1.600.000 m³
Nutzbarer Inhalt:	1.533.000 m³
Fallhöhe:	165,2 m bis 145,5 m
Bauzeit:	1985–1989
Inbetriebnahme:	8. August 1989
Ausbaudurchfluss im Pumpbetrieb:	101,7 m³/s
Ausbaudurchfluss im Turbinenbetrieb:	110 m³/s
Leistung im Pumpbetrieb:	153.59 MW
Leistung im Turbinenbetrieb:	153 MW
Arbeitsinhalt des Oberbeckens:	649.000 kWh
Elektrisch nutzbarer Arbeitsinhalt:	590.000 kWh
max. Pumpspeicher-Wirkungsgrad:	80 %
Drehzahl von Generator, Pumpe und Turbine:	250 Umdrehungen pro Minute

Ökologie [Bearbeiten]

Früh morgens ist am Ufer des Hengsteysees dessen tägliche Wasserstandsschwankung erkennbar.

Durch den täglichen Pumpspeicherbetrieb kann der Wasserspiegel des als Unterbecken dienenden Hengsteysees innerhalb kurzer Zeit um 70 cm schwanken (zwischen +95,6 m üNN und +96,3 m üNN). Dies hat erhebliche Folgen für die Seeökologie. Der Uferbewuchs ist entsprechend reduziert und viele, üblicherweise am Ufer brütende Vögel können dies nur sehr erschwert oder nur mit künstlichen Hilfen tun. Daneben werden kleinere Lebewesen (auch Fische) trotz Siebvorrichtungen vom Sog der Pumpen erfasst und überleben die Kraftwerksvorgänge, insbesondere die hohen Drücke in den Rohren nicht.

Denkmalschutz und Tourismus [Bearbeiten]

Die Altanlage des Koepchenwerks mit vier Maschinensätzen mit getrennten Pumpen und Turbinen sowie horizontalen Wellen steht seit 1986 unter Denkmalschutz, 1994 wurde sie endgültig stillgelegt. Eine Besichtigung ist nach Anmeldung möglich, Einblicke in die alte Turbinenhalle sind jedoch direkt vom Seeweg aus möglich. Informationstafeln sind während der allgemeinen Dienstzeiten zugänglich und erläutern die Funktionsweise des Werks.

Das Kraftwerk ist ein Standpunkt des Energiewirtschaftlichen Wanderwegs Herdecke und Bestandteil mehrerer Themenrouten der Route der Industriekultur.

Zum Speicherbecken auf dem Berg führt ein für den öffentlichen Verkehr gesperrter Stichweg (erreichbar über eine Seitenstraße der B 54), der jedoch von Fußgängern genutzt werden kann, um zu einer über dem Ruhrtal gelegenen Aussichtsplattform zu gelangen. Dort befindet sich auch eine Tafel mit einigen Informationen zum Bau des Koepchenwerks. Zwischen dem Oberbecken und dem Kraftwerk am See besteht keine öffentlich zugängliche Verbindung. Der bewaldete Steilhang um die Druckrohre ist als Betriebsgelände von RWE weiträumig abgesperrt.

Die RWE-Leuchtbuchstaben an den alten Druckrohren

Unterhalb der Wasserschlösser am Oberbecken sind drei große Leuchtbuchstaben des Betreibers RWE angebracht, die noch bis Anfang der 1990er nachts hell erleuchtet und damit als Landmarke weithin sichtbar waren, unter anderem von der A 1 aus.

Etwa einen Kilometer flussabwärts befindet sich am Ende des Hengsteysees ein weiteres Kraftwerk, das Laufwasserkraftwerk Hengstey.

Richtfunkturm der RWE [Bearbeiten]

Zur Anlage gehört auch ein 79 Meter hoher, als Stahlbetonkonstruktion ausgeführter Richtfunkturm in der Nähe des Oberbeckens.

Siehe auch [Bearbeiten]

Liste von Wasserkraftwerken in Deutschland

Literatur [Bearbeiten]

Hans Dieter Dörre: Speicherbecken auf dem Kleff und Hengsteysee - ein Konzept findet Anerkennung in Europa - Ein Bauwerk am Ende der 20er-Jahre in Herdecke errichtet. - Artikel in: Herdecker Blätter. Heft 3 (Mai 1993), Seiten 9-14
Ralf Blank: Die Stadt Hagen im Bombenkrieg. In: Gerhard E. Sollbach (Hg.): Hagen 1939-1948. Krieg- und Nachkriegszeit. Hagener Stadtgeschichte(n), Bd. 4. Hagen 1994. S. 9-26.
RWE Power AG: Pumpspeicherkraftwerk Herdecke, Essen