Elektrizitätswerk Beznau

Allgemeines

Name	Elektrizitätswerk Beznau
Ortssitz	Beznau (Schweiz)
Art des Unternehmens	Wasserkraftwerk
Anmerkungen	An der Aare, von Prof. Conradin Zschokke entworfen und für die Aktiengesellschaft "Motor" in Baden (Schweiz) ausgeführt.
Quellenangaben	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 218]

Unternehmensgeschichte

Zeit	Ereignis
Anf. 1898 - Nov. 1902	Errichtung des gesamten baulichen Teils und der sechs ersten Wasserturbinengruppen (Niederwasserturbinen) nebst zwei Erregern der Wasserkraftanlage
1902	Inbetriebnahme
Herbst 1902	Inbetriebnahme
Juni 1903 - Mai 1904	Bau von drei weiteren Turbinengruppen
Juli 1904 - Aug. 1905	Einbau der zwei letzten Turbinengruppen
Dez. 1904 - Dez. 1906	Errichtung des gesamten baulichen Teils der Dampfkraftanlage, mit drei Kesseleinheiten und einer Dampfturbinengruppe
1906	Bau von drei Zweifamilien-Arbeiterwohnhäusern und ein Obermaschinistenwohnhaus
Mai - Nov. 1906	Aufstellung von drei weiteren Kesseleinheiten und der zweiten Dampfturbinengruppe

Produkte

Produkt	ab	Bem.	bis	Bem.	Kommentar
Elektrizität	1902	Beginn

Allgemeines

ZEIT	ab 1902
THEMA	Natürliche Vorbedingungen
TEXT	Das 1902 in Betrieb gestellte Werk nutzt die Wasserkraft der Aare auf eine etwa 7000 m abwärts der Limmatmündung sich ausdehnende Strecke aus. Bei Rein durchbricht die Aare, nachdem sie kurz oberhalb die Reuß und Limmat aufgenommen hat, einen Kalkrücken, die Fortsetzung der dort eng zusammentretenden Berge, und strömt dann in ziemlich gestrecktem Lauf durch ein offenes Tal von wechselnder Breite über ein dem Kalkfelsen aufgelagertes tiefgründiges Geschiebebett dahin. Erst oberhalb des Weilers Beznau tritt der Fels wieder mehr an die Oberfläche. Die Aare hat sich hier beim Durchbruch durch die Kalkbänke hart an das linke Ufer gedrängt; von ihm zurückgeworfen wendet sie sich unterhalb Böttstein in scharfem Bogen nach rechts, um dann im unten anschließenden wieder offenen Talboden die gerade Richtung nach dem Rhein wieder zu gewinnen, den sie nach 10 km langem Lauf erreicht. Diese untere Strecke, ab Kilometer VII ist korrigiert, man kann die trocken gelegten Altwasserarme noch erkennen. Die Wasserstandsbewegung der Aare verläuft ganz ähnlich der des Oberrheins. Die allerkleinste Wassermenge beträgt 175 cbm/s, die größte etwa 2300, die Ungleichmäßigkeitsziffer ist daher mit 1 : 13,5 noch günstiger als beim Rhein unterhalb Waldshut. Die Eisverhältnisse sind aber dafür um so schwieriger. Ebenso ist auch die Geschiebebewegung viel heftiger, ist es doch in der Hauptsache die Aare mit der Reuß zusammen, die aus ihrem langen Lauf unterhalb der als Absitzbecken wirkenden Seen die großen Geschiebemengen dem Oberrhein erst wieder zuführt. Auf Grund sorgfältiger Wassermessungen und eingehender Stauberechnungen konnten die voraussichtlichen Gefälle und Leistungen des geplanten Kraftwerkes mit großer Sicherheit ermittelt werden. Der Leistungsplan ist nach den hierauf bezüglichen Angaben aufgestellt. Die Häufigkeitsangaben beruhen auf der zehnjährigen Statistik von 1892 bis 1901. Die Gefällsdauerlinie entspricht der jetzigen Höhenlage der Aaresohle im Unterwasser; da die erwähnte Flußkorrektion aber zweifellos mit der Zeit eine Sohlensenkung herbeiführen wird, so sind mit der Zeit noch etwas höhere Gefälle zu erwarten.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 218]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Kurze Bescbreibnng der Anlage
TEXT	Das Gefälle der beschriebenen Flugstrecke wird nutzbar gemacht: 1. durch Einstauung mittels eines beweglichen Wehres. 2. durch Umleiten des Wassers in einem den Böttinger Bogen abschneidenden Oberkanal, an dessen Ende das Turbinenhaus hart am Aareufer errichtet ist. Im Turbinenhaus sind 11 Turbinen mit Drehstromerzeugem für insgesamt 13.200 PS Normalleistung aufgestellt. Zur Ergänzung bei Niederwasser, Hochwasser und Eisstörungen sind weiter zwei Dampfturbinen von je 2400 kW Dauerleistung darin unter gebracht. Der Dampf wird in einem angebauten Kesselhaus erzeugt. Die Verteilung des erzeugten Stromes wird durch ein ausgedehntes Leitungsnetz für 10000 und 25000 Volt Spannung bewirkt. Die Kosten der Anlage haben betragen für: Liegenschaften und Konzessionen: 0,426 Mill. Mark Gebäude und Wasserwerkanlage: 4,660 Mill. Mark Turbinenanlage (d.h. Turbinen): 1,270 Mill. Mark Summe I: 6,355 Mill. Mark Elektrische und maschinelle Anlage: 1,460 Mill. Mark Dampfanlage, Baulicher Teil: 0,266 Mill. Mark Dampfanlage (2 x 2400 kW norm.), Maschineller Teil: 1.062 Mill. Mark Summe II: 2,778 Mill. Mark Unterzentralen: 0,630 Mill. Mark Transformatorenstationen: 0,290 Mill. Mark Leitungsnetze: 3,100 Mill. Mark Summe III: 4,080 Mill. Mark Gesamtanlagekosten: 13,213 Mill. Mark Die Einheit der ausgebauten Normalleistung ist daher im rein hydraulischen Teil auf 480 Mark, insgesamt, einschließhch Verteilungsanlagen aber auf 1000 Mark zu stehen gekommen.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 220]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Allgemeine Anordnung, Auszunutzende Flußstrecke
TEXT	Die wirtschaftliche Bedeutung der Anlage Beznau hängt in ganz besonderer Weise mit der örtlichen Lage des Werkes selbst zusammen, das mit einem entsprechend ausgestalteten Verteilungsnetz für die Versorgung eines sich weithin erstreckenden Industriegebietes dienen kann. Aus der Übersichtskarte ist die große Ausdehnung des Versorgungsgebietes ersichtlich, das sich auf der einen Seite bis nach Rheinfelden und auf der anderen Seite bis auf ca. 60 km Entfernung dem Züricher See entlang nach Glarus zu dem später erstellten zweiten Werk der Gesellschaft - am Löntsch - erstreckt. In einer dritten Richtung endlich reichen die Fernleitungen bis nach Entfelden bei Aarau und an den See von Bannwyl. Die politisch-geographische Lage hatte zur Folge, daß die Ausdehnung des Versorgungsgebietes vorwiegend nach einer Seite, nach Süden, gesucht werden, mußte, wie es auch auf der Karte zum Ausdruck kommt, so daß das Kraftwerk an den Rand seines Absatzgebietes gerückt ist. Wenn aber das Verlangen nach Verbilligung des Leitungsnetzes die Kraftgewinnungsstelle mehr in den Schwerpunkt zu ziehen bestrebt war, so mußte dem die Rücksicht auf Erschließung einer möglichst großen und gleichmäßigen Kraft entgegenwirken, die auf den Unterlauf der Aare verwies, wo dieser Fluß, durch die von großen Speichern, dem Züricher und Vierwaldstättersee kommende Limmat und Reuß, in der vorteilhaftesten Weise in seiner Wasserführung bereichert und verstärkt ist und wo nicht, wie im oberen Aarelauf, zahlreiche kleinere, seit Alters bestehende Anlagen die Erwerbung des Wasserrechts verteuerten und erschwerten.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 221]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Wehrhöhe und Kanallänge
TEXT	Von der verfügbaren Gefällstrecke ist sowohl der Flußlänge wie der Höhe nach der weitaus größere Teil durch die mit 6,3 m hohen Schützen etwa 4,0 m über Niederwasser stauende Wehranlage ausgebaut, während der Rest von rd. 1,7 m durch die Umgebung des Böttinger Bogens gewonnen wird, wo die Aare über die zutagetretende Kalksteinschwelle in das Geschiebebett abströmt. Die ziemlich tief eingeschnittene Flußstrecke zwischen der Limmatmündung und Böttstein war ohne weiteres für den Einstau geeignet. Nur auf eine Strecke von 650 m vom Wehr aufwärts mußte am linken Ufer ein Schutzdamm vor den tiefliegenden flachen Wiesen aufgeführt werden, außerdem war der Unterlauf des bei Villigen einmündenden Kommetbaches entsprechend den geänderten Wasserständen umzubauen. Am inneren Böschungsfuße des erwähnten, aus Erde mit 3 m Kronenbreite aufgeführten, Dammes ist ein Entwässerungsgraben ausgehoben, der ins Unterwasser des Wehres mündet und den Zweck hat, die nur wenig über dem normalen Stau von 327 m +NN liegenden Wiesen vor Drängewasser zu schützen. Die Dammkrone liegt 0,6 m über dem gestauten Hochwasser. Höher zu stauen verbot sich mit Rücksicht auf die Freihaltung der Limmatmündung, wo mehrere ältere Wasserkraftanlagen bestehen.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 221]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Wehrstelle
TEXT	Die Lage des Stauwerks und der Umleitung war durch die natürlichen Bedingungen hier ziemlich genau vorgeschrieben: Kurz oberhalb des Böttinger Bogens tritt das Hochufer, das bis dahin, und auch weiter unterhalb wieder, sich dem Aarelauf in etwa 20 m hohem Abfall eng anschließt, in scharfer Abbiegung zurück und läßt ein flaches tiefliegendes Wiesengelände frei, in dessen Schotteruntergrund sich ein Werkkanal ohne übermäßige Kosten einschneiden ließ. Das Wehr aber konnte gleichzeitig auf dem hochUegenden Kalkfelsen des Böttinger Durchbruchs sicher und billig gegründet werden. Daß die Anlage eines Werkkanals überhaupt rentabel war, bedurfte bei dem starken Gefälle der umgangenen Flußstrecke und den günstigen Greländeverhältnissen kaum eines besonderen Beweises. Fraglich könnte höchstens sein, ob man nicht die auszunutzende Flußstrecke erheblich weiter nach abwärts hätte ausdehnen und im Zusammenhang damit das Wehr nach unten hätte verlegen sollen. Nach dem Lageplan und Längsschnitt wäre es nämlich wohl möglich gewesen, im Stau eines Wehres, das kurz oberhalb des jetzigen Elrafthauses zu errichten gewesen wäre, mit einem insgesamt rd. 3 km langen Seitenkanal im linken Vorland den größeren Bogen der Aare bei Böttingen mit ca 4,5 km Länge abzuschneiden. Das Kraftwerk wäre bei dieser Anordnung am Rand des verlassenen alten Aarebettes zu errichten gewesen, das auf etwa 1 km Länge als Unterkanal auszubauen gewesen wäre. Der Oberkanal wäre mit einer Spiegelhöhe von 326,5 bis 327 teilweise in den Auftrag zu liegen gekommen, was eine günstigere Massenverteilung bei noch durchaus sicherer Bauweise gestattet hätte. Das Kraftwerk wäre abseits vom Aarelauf mit größerer Sicherheit vor Hochwasserstörungen und billiger zu erstellen gewesen, und bei dem starken Gefälle der regulierten Aare in der fraglichen Strecke hätte sich ein um rund 2,6 m größeres Mindestgefälle erzielen lassen, also gerade das doppelte von dem an der ausgeführten Anlage auftretenden. Dies hätte dann auch die Baukosten der gesamten Maschinenanlage erheblich verringert und den Leistungsplan wesentlich günstiger gestaltet. Diesen Vorteilen wären aber folgende Nachteile bzw. Mehrkosten gegenübergestanden: Der Unterkanal mit einer Länge von rd. 1 km wäre in den Hochwasserbereich der Aare gefallen, was jedenfalls vermehrte Aufwendungen für Räumungen und sonstige Unterhaltungen bedingt hätte. Auch wäre der Oberkanal durch bisher bebautes Gebiet, sogar durch eine, allerdings offen angelegte, Ortschaft (Eien) zu führen gewesen. Die ganze rechtsuferige Niederung der Beznau hätte durch einen zweiten Hochwasserdamm gegen dos gestaute Wasser abgeschlossen werden und ein breiter Uferstreifen, der unter 327 +NN liegt, überhaupt der Uberetauung preisgegeben werden müssen. Vor allem aber wäre der Bau des Stauwehres, das um etwa 1,6 bis 2,0 m höhere Schützen hätte erbalten müssen, wesentlich verteuert worden, zumal gleichzeitig die Gründung auf dem tiefen Geschiebeboden viel umfangreichere und kostspieligere Ausführungen erfordert hätte. Es ist wohl anzunehmen, daß die angeregte Frage bei der Projektverfassung auch studiert wurde, und daß gewichtige Gründe der angedeuteten Art die technische oder wirtsohaftliehe Unmöglichkeit der Aurführung dargetan haben.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 221]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Bauliche Ausgestaltnng der Wehranlage
TEXT	Das Stauwehr hat sieben vollkommen gleiche Öffnungen von 15 m Lichtweite, mit 3 m starken Zwischenpfeilern aus Zementbeton mit Hausteinverkleidung. Entsprechend der wechselnden Tiefenlage des Felsens im Flußquerschnitt schwankt auch die Höhe der festen Wehrschwelle, deren Rücken durchweg auf 320,75 +NN liegt. In dem Querschnitt einer der vier Öffnungen am rechten Ufer, nahe dem Kanalabzweig, ist die Wehrschwelle auf eine dünne Grundplatte von 1 m Stärke beschränkt, das Sturzbett ist von Wehrachse ab auf 9 m Länge noch durch eine nur 60 cm starke Betonplatte abgedeckt. In den drei linkseitigen Öffnungen hat man wegen der größeren Wassertiefe das Sturzbett noch kürzer gehalten. Abgesehen von einem Quaderband am oberen Rande der Grundschwelle und einer Gußplattenauflage zum Anschluß der Schützen ist keinerlei Verkleidung auf dem Beton aufgebracht. Die beweglichen Verschlüsse der einzelnen Öffnungen sind als Bollschützen (System Stoney) ausgeführt. Eine jede Schütze ist 6,3 m hoch, von Mitte zu Mitte der Schützrollen gemessen 15,60 m breit und nebst ihren Gegengewichten mittels je zwei Gall'scher Ketten an einer leichten eisernen Dienstbrücke aufgehängt. Zur Bewegung der Verschlüsse dient ein jeweils in Stegmitte aufgestellter Elektromotor von 8 PS Leistung, in Notfällen kann auch von Hand gehoben werden. Zur Umwandlung des von der Turbinenanlage hergeleiteten hoobgespannten Fernleitungsstromes für den Schützenantrieb ist im rechten Wehrwiderlager ein kleiner Spannungswandler Vom Übersetzungsverhältnis 8000/250 aufgestellt. Gleichfalls im rechten Widerlager ist eine 2 m breite Fischtreppe eingebaut, die vier Einlaufe vom Oberwasser her hat. Sie wird bei gewöhnlichem Stau von etwa 1,0 cbm/sek durchflossen; abgesehen von dieser kleinen Menge und etwaigen unbedeutenden Verlusten durch Undichtheit der Schützen darf auch beim äußersten Niederwasser alles Wasser in den Kanal geleitet werden. Eine Floßgasse war am Wehr nicht nötig, da auf der Aare seit langer Zeit nicht mehr geflößt wird. Für die kleine Kahnschifffahrt ist beim Turbinenhaus eine Schleuse eingelegt. Rein technisch ist das Beznauwehr, abgesehen von einigen kleinen Einzelheiten, als vorzüglich gelungen zu bezeichnen, dagegen kann bezweifelt werden, ob es auch in wirtschaftlicher Beziehung die günstigste Lösung darstellt: bei der verhältnismäßig nicht sehr großen Stauhöhe hätte man wahrscheinlich durch Verringerung der Zahl der Zwischenpfeiler unter gleichzeitiger Verbreiterung der Schützenfläche, bei den Öffnungen im Stromstrich (links) vielleicht auch durch Tieferlegung der Schwelle noch nennenswerte Ersparnisse erzielen können. Die Frage sei hier nur aufgeworfen; zu ihrer Beantwortung wäre ein überschläglicher Vergleichsentwurf nötig.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 223]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Umleitung. Einlaufbauwerk
TEXT	Ein ganz besonderer Vorteil der gewählten Wehranordnung, beispielsweise im Vergleich mit Rheinfelden, ist die größere Stauhöhe, die es möglich machte, die Einlaufschwelle des Kanals kräftig hoch - auf NN + 322,2 = 1,45 m über Wehrrücken zu legen, ohne daß deshalb das Bauwerk zur Erzielung des nötigen Einströmungsquerschnittes unwirtschaftlich lange Ausdehnung hätte bekommen müssen. Dadurch, daß diese erhöhte Schwelle (als "prov. Fangedamm" bezeichnet) und mit ihr die Abschlußschützen des Kanals gleichlaufend mit dem Stromstrich angelegt sind, ist eine kräftig wirkende natürliche Spülung beim Ziehen des äußersten Schützes gewährleistet. Nur wäre es wohl besser gewesen, das Wehr noch um etwa 30 bis 40 m flußaufwärts, bzw. die Kanalmündung flußabwärts zu legen, um diese Spülwirkung noch kräftiger einwirken zu lassen. Jetzt beträgt die Entfernung vom unteren Widerlager des Schützensteges bis Webrachse 50 m, und das ist bei der großen Länge der zu säubernden Schwelle von 42 m schon etwas viel. Die nähere Zusammenlegung von Wehr und Einlauf hätte an sich gar kein Bedenken, etwa in bezug auf Gefällsverluste durch Absenkung, gehabt, wie neuere Ausführungen beweisen. Der Kanal wird abgeschlossen durch 15 einfache eiserne, auf Rollen laufende Schützen von je 3,73 m Breite zwischen eisernen Böcken, welch letztere in einem kräftigen, bis auf den Felsen herabgeführten Klotz aus Kalkbeton verankert sind. Ein leichter Laufsteg ermöglicht die Bedienung der Schneckentriebe, an denen die Schützen mit gewöhnlichen Gliederketten aufgehängt sind. Die einfache und dabei vollkommen zweckmäßige Ausbildung der Aufhängung, Führung und Antriebsvorriohtung der Schützen ist der Hervorhebung wert. Einlaufschwelle und Grundkörper der Schützenanlage sind verbunden durch eine Betonplatte mit Pflasterung in hydraulischem Mörtel. (Letztere wäre wohl hier viel eher zu entbehren gewesen als im Wehrabschußboden.) Die Grundplatte setzt sich noch auf 4,6 m Länge hinter die Schützenstellung fort. Die Grundriß-Anordnung des Einlaufbauwerks, das jetzt eine einspringende Nische bildet mit Gelegenheit zur Ansammlung der bei Hochwasser oder Eisgang antreibenden Schwemmsel hätte dadurch gewonnen, daß die Schützen ganz gegen die Uferlinie vorgelegt worden wären. Sie hätten dann bei Hochwasser, mit der Unterkante etwas ins Wasser eintauchend - wie sie auch jetzt gehalten werden, unmittelbar den Dienst einer Abweisstreifwand geleistet, die man bei neueren Anlagen in der Regel angeordnet findet.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 224]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Werkkanal
TEXT	Die Anlage des Werkkanals bot in dem tiefgründigen, aber standfesten Kiesboden keine besonderen Schwierigkeiten. Die Sohle konnte mit 322,2 bis 322,02 m + NN bei einer für hohe hydraulische Leistungsfähigkeit und Schutz gegen Frost erwünschten reichlichen Wassertiefe doch hoch genug gelegt werden, um Aushub im Trockenen zu ermöglichen. Nur kam der Kanal, weil höherer Stau nicht durchführbar war, noch ziemlich tief in den Einschnitt zu liegen, was die Aushubmaasen unliebsam vergrößerte (Wasserspiegel 4,1 bis 2,0 m unter Gelände bei 4,80 m normaler Wassertiefe). Die Auahubmassen wurden über eine eigens geschlagene Hilfsbrücke beim Turbinenhaus nach dem linken Aareufer verbracht, wo sie zur Ausfüllung eines alten Armes der Aare verwandt wurden; durch den Genehmigungsbescheid war nämlich der Gesellschaft die Beteiligung an der schon erwähnten Aarekorrektion zur Auflage gemacht worden. Im unteren Teil liegt die Kanalböschung auf etwa 150 m Länge linksseitig im Auftrag von etwa 2 m Höhe. Die gewählte Qnerschnittsform, ein Doppeltrapez von 42 m Sohlenbreite und 2- bzw. 1 1/2-füßigen Böschungen, zeigt Abb. 98. Die vom Wasserstandswechsel und Wellenschlag noch berührte Fläche zwischen der 3,3 m über Sohle gelegenen 0,86 m breiten ersten Berme und der zweiten von 0,6 m Breite bei 0,57 m Höhe über Wasserspiegel, ist gepflastert; ebenso unmittelbar hinter dem Einlaufbauwerk die ganze Böschungsfläche, und zwar links, wo der Wasserangriff stärker ist, auf 200 m, rechts nur auf 25 m Länge. Oberhalb der Hochwassergrenze ist die im übrigen unbekleidet gelassene Böschung berast. Etwa in der Mitte seines 1180 m langen Laufs wird der Oberkanal durch eine eiserne Fachwerkbrücke mit schmalem Zwischenpfeiler gekreuzt, die angelegt werden mußte, um dem kleinen Weiler Beznau auf der abgeschnittenen Insel den Verkehr offen zu halten. Beiderseits der Brücken Widerlager ist die Kanalböschung wieder in ganzer Höhe auf je 8 m Länge abgepflastert, um sie gegen die Angriffe des etwas eingeschnürten Wassers zu sichern; das gleiche ist der Fall auf 25 m Länge unmittelbar oberhalb der Turbinenanlage.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 225]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Kanalgefälle
TEXT	Die Kanalsohle ist mit 0,15 o/oo Gefälle angelegt, und bei gewöhnlichem Stau und voller Wasserführung von 340 cbm/sek stellt sich auch der Wasserspiegel etwa auf diese Neigung ein, da der benetzte Querachnitt 252 qm und danach die mittlere Geschwindigkeit 1,35 m/sek beträgt (mit n = 0,025 nach Kutter berechnet). Damit ist man hier schon hart an die obere, mit Rücksicht auf die unbekleideten Kiesböschungen zulässige Grenze gegangen, was wirtschaftlich bei dem tief eingeschnittenen Querschnitt und den an sich geringen Gefällsverlusten sicher zulässig war. Es darf aber wohl die Frage aufgeworfen werden, ob man nicht besser überhaupt sich zu einer Ausschalung des ganzen Kanalquerschnittes einschließlich der Sohle verstanden hätte, um ohne wesentUche Erhöhung der Gefällsverluste den Aushub noch mehr verringern zu können. Eine solche Ausschalung mit Beton (hier wäre Kalk beton zulässig gewesen) wird neuerdings mehr und mehr bei Erdkanälen wegen ihrer großen Vorzüge für die Kanalunterhaltung behebt. Nach einer später wiederzugebenden schätzungsweisen Entzifferung der Anlagewerte haben die Kosten der Kanalanlage betragen: Für den profilmäßigen Aushub nebst Abfuhr: 1,30 M/cbm, oder bei dem einem nutzbaren Wasserquerschnitt von 252 qm entsprechenden mittleren Einschnittsquerschnitt von 450 qm: im ganzen 1180 x 450 x 1,3 = 700.000 Mark. Die übrigen Herstellungen auf Posten "Kanalanlage" wie Brücke, Einlaß, Wege mögen etwa 210.000 Mark erfordert haben. Die Ausschalung mit Beton in einer Stärke von 0,20 m würde hier, wo das Aushubmaterial ohne weiteres am Ort nach gehörigem Zement- und Kalkzusatz (etwa 1:12) hätte verarbeitet werden können, sich auf etwa 2,5 M/qm gestellt haben. Die Platten erhalten bei dieser Ausführung eine leicht gekörnte Oberfläche, also nicht völlige Glätte, indes darf der Reibungsbeiwert der Kutterschen Geschwindigkeitsformel doch erheblich niedriger als für ein offenes Erdprofil, etwa = 0,017, angenommen werden. Die Gefällsverluste sind nun in zweierlei Querschnitten, wie leicht nachzuweisen, bei allen Belastungsverhältnissen dieselben, wenn das Produkt c * F * sqrt(r) jedesmal denselben Wert hat. Da c von dem Wert des jeweiligen Spiegelgefalles hier nahezu unabhängig und r wenig veränderlich ist, gestaltet sich die Berechnung sehr einfach. Für den Erdkanal ist "c" zu 53, für den mit Beton ausgeschalten zu 72 anzunehmen, d. h. für letzteren würde ein Wasserquerschnitt von 184 qm ausreichen. Um die Vernachlässigung der Verschiedenheit des Eintrittswiderstandes (Geschwindigkeitshöhe) auszugleichen, soll der Vergleich mit einem Wasserquersohnitt von 200 qm, entsprechend einer Höchstgeschwindigkeit von nur 1,7 m/sek (statt 184 qm und 1,85 m/sek), weitergeführt werden. Die Böschungen könnten bei Abdeckung mit Betonplatten mindestens auf 1:1,5 verschärft werden. Da die Höhe der Kanalsohle zweckmäßgerweise beibehalten würde, könnte außerdem die mittlere Breite um (250 - 200) / 4,8 = 10,4 m, die Geländebreite also um etwa 13,7 m verringert werden. Damit würden auf den laufenden Meter des Kanals an Erdaushub 10,4 * 7,8 = 82 cbm erspart. Der Kostenvergleich darf sich auf die Anlagekosten beschränken, weil die Jahresziffer für Unterhaltung usw. bei der Betondeckung eher geringer anzunehmen wäre als beim Erdquerschnitt, und weil die Gefälls- und Betriebsverhältnisse nicht berührt werden. Es ergibt sich folgende Gegenüberstellung: Mehraufwand: Betondeckung bis Hochwasserhöhe auf den Meter Kanallänge: 54 qm zu 2,5M. = 136 Mark, für 1180 m Kanallänge = 158,000 Mark; Mehraushub, ohne Transport und Ablagerung für die Plattendicke von 20 cm: 1180 * 0,2 * 48 = 11.300 cbm zu 0,6 Mark = 7000 Mark; Summe: 165.000 Mark. Ersparnisse: Pflasterdeckung nach überschläglicher Entzifferung rd. 40.000 Mark, Erdaushub (einschl. Transport u. Ablagerung): 1180 * 82 = 97.000 cbm zu 1,3 Mark = 126.000 Mark, Grunderwerb 13,7 * 1180 = 16.100 qm zu 0,5 Mark = 8000 Mark; Summe: 174.000 Mark. Es ergibt sich also schon in den Anlagekoeten eine unmittelbare Ersparnis von 9.000 M. zugunsten des Betonkanals, abgesehen von seiner leichteren Unterhaltung und Reinhaltung. Ablagerungen von Sand könnten sich in ihm bei der größeren Strömungsgeschwindigkeit weniger lange halten und wären bei Vollbetrieb durch Ziehen des an der Turbinenanlage befindlichen Grundablasses abzuspülen, ohne daß ein Angriff auf die Kanalböschungen selbst zu befürchten wäre, alles schwerwiegende praktische Vorteile.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 226]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Triebwerksanlage
TEXT	Die naturgegebene Lage des Turbinenhauses war bei den geschilderten örtlichen Verhältnissen unmittelbar an der Aare, und der Unterkanal erscheint, daher, ähnlich wie bei Bheinfelden, lediglich als Rinne, die im Aarebett von der tiefliegenden Sohle der Turbinenkammer auf die Höhe der Flußsohle hinaufführt.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 228]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Turbinen
TEXT	Die Bodenbeschaffenheit (tiefgründige Schotterauflagerung) nötigte von sich aus dazu, mit der Gründung tief unter den niedersten Unterwasserstand zu gehen, die erforderliche Höhe für den Einbau mehrkränziger Senkrechtturbinen war daher als gegeben anzusehen; dies hat wohl den Ausschlag für ihre Wahl gegeben, um so mehr als waagrechte Turbinen bei dem kleinen Gefälle, von 6 bis 2,6 m herab, doch mindestens vierkränzig auszuführen gewesen wären und so eine sehr große Fläche verlangt hätten. Im Bestreben, möglichst hohe Umlaufgeschwindigkeit mit großer Leistung der Einzelheiten zu vereinigen, entschied man sich für dreifache Francisturbinen mit 66,6 Umläufen in der Minute, auf deren Welle die Stromerzeuger unmittelbar aufgekeilt sind. Es sind zwei verschiedene Bauarten zur Ausführung gekommen; die eine eignet sich vorwiegend für eine gute Ausnutzung des Niederwassers bei hohem Gefälle, die andere zur Ausnutzung einer sehr großen Wassermenge bei vermindertem Gefälle, bei Hochwasser: "Niederwasserturbine" - "Hochwasserturbine". Diese Anordnung bewirkt eine Verbesserung des Wirkungsgrades der ganzen Anlage. Niederwasserturbinen sind sechs eingebaut, Hochwasserturbinen fünf, daneben zwei kleinere aber ähnlich gebaute Erregerturbinen von je 400 PS Normalleistung. Von den Erregerturbinen genügt eine allein für den Bedarf der Vollbelastung (13.200 PS). Sie sind in getrennten Kammern, trotz des unverhältnismäßigen Raumbedarfes aufgestellt, um stets eine Reserve zu bieten. Daß man dreifache Turbinen wählte und nicht, wie dies unter ähnlichen Verhältnissen in Rheinfelden geschehen war, vierfache, liegt zum Teil darin begründet, daß man bei dieser unsymmetrischen Anordnung imstande war, das Traglager (Ringspurlager) hydraulisch teilweise zu entlasten. Die Gesamtlast des Läufers beträgt rd. 46 t. Die hydraulische Entlastung, gegeben durch den Überdruck auf das dritte (oberste) Laufrad, beträgt bei einem Gefälle von 3,3 m 12,7 t, bei einem solchen von 6,7 m 23,7 t. Es verbleibt somit auf dem Stupfring eine Belastung von 32,3 bzw. - günstigstenfalls - 21,3 t (während beispielsweise Rheinfelden eine unausgeglichene Belastung von 66 t hatte). Zur völligen Entlastung ist auch in Beznau noch Preßölentlastung eingerichtet, die mit 18 bis 26 atm. Betriebsdruck arbeitet. Das Traglager wird durch eine eingelegte kupferne, vom Betriebswasser mit natürlichem Gefälle durchströmte Kühlschlange gekühlt. Das Preßöl wird von einer Zentral-Öldruckanlage geliefert, die auch noch für die Bedienung der Oberwasserschützen und die Turbinenregelung ausgenutzt wird. Durch die geschilderten Entlastungseinrichtungen wiid eine sehr geringe Lagerreibung, also geringer Arbeitsverlust und namentlich geringe Abnutzung der Lager erzielt. Über die Gründe, die für die Wahl verschiedener Laufräder für Hoch- und Niederwasserstande bestimmend waren, wird in der hier benutzten VeröffentUchung in der Schweizer Bauzeitung gesagt: "Die Niederwasserturbinen sind berechnet zur Erzeugung von je 750 PS, an der Welle gemessen, bei einem Nettogefälle von 3,3 m und 1000 PS bei einem solchen von 3,9 m. Bei höheren Gefällen leisten diese Turbinen entsprechend mehr und werden tatsächlich im Betrieb normal mit über 1200 PS belastet. Die Hochwasserturbinen sind berechnet zur Erzeugung von 900 PS bei einem Bruttogefälle von 3,2 m und von 1200 PS bei einem solchen von 3,7 m. Der Betrieb ist so eingerichtet, daß bei Niederwasser in erster Linie die 6 Niederwasserturbinen voll belastet werden, und mit Zunahme der Wassermenge die Hochwasserturbinen sukzessive zugeschaltet werden. Dies geschieht mit Rücksicht auf die Erzielung eines möglichst guten Wirkungsgrades, der in erster Linie bei den Niederwasserturbinen zu suchen ist. Es galt nämlich bei der Berechnung der Hochwasserturbinen der Grundsatz, daß bei kleinen Gefällen eine möglichst große Leistung erreicht werden muß. Der Wirkungsgrad spielte somit bei ihrer Ausführung eine sekundäre Rolle. Der Turbinenlieferant wurde veranlaßt, seinen Zahlengarantien dasjenige Gefälle zugrunde zu legen, das sich aus der Differenz zwischen dem Wasserspiegel vor dem Eintritt in die Turbinenkammer, also unmittelbar nach dem Rechen und dem Wasserspiegel etwa 10 m nach dem Ausfluß aus den Aspiratoren (Saugrohren) ergibt. Da gewöhnlich der Oberwasserspiegel unmittelbar oberhalb der Turbinen gemessen wird, mußte der zu 20 cm geschätzte Eintrittsverlust in der Kammer dem üblichen Nettogefälle zugezählt werden. Der Wirkungsgrad bei dem Bruttogefälle von 3,20 m wurde zu 66 % garantiert und somit eine maximale Wassermenge für je eine Turbine von 37.000 l/s in Rechnung gezogen." Um die Richtigkeit dieser Ausführungen nachzuprüfen, hat der Verfasser auf Grund der in der erwähnten Veröffentlichung außerdem noch mitgeteilten Garantie- und Versuchszahlen den Verlauf der Leistungsdauerlinien festgestellt, der sich ergibt, wenn einmal ausschließlich der Hochwassertyp in 11,4 Einheiten (0,4 für Erregung!), das andere Mal ebenso nur der Niederwassertyp aufgestellt gedacht wird. Im Leistungsplan wird dann sofort ersichtlich, daß die jetzt gewählte Mischung der Laufradformen offenbar sehr glücklich bestimmt worden ist. Man gewinnt auf der Wassermangelseite einen schmalen Streifen, dem auf der Hochwasserseitw ein unverhältnismäßig größerer Mehraufwand an Dampfarbeit gegenübersteht. Ein Übergang nach der Linie des reinen Hochwasserlaufrades hin hat auf der Mangelseite den Verlust eines großen gleichmäßig breiten Streifens nutzbarer Arbeit zur Folge, dem auf der andern Seite zwar ein annähernd gleichgroßer Flächengewinn gegenübersteht; aber die Form dieser Ersparnisfläche - oben breit, unten spitz - bedingt es, daß hinsichtlich der tatsächlichen Kohlenerspamis der Verlust auf der Mangelseite wesentUch größer sein muß als hier. Zur Begründung bedarf es nur einer Erinnerung an das früher über die Form der Belastungsdauerlinie Gesagte. Dazu kommt hier besonders noch als weiterer wichtiger Gesichtspunkt die Tatsache, daß die Wassermangelseite tatsächlich eine im ganzen höhere Belastung erhält, weil sie im Jahreslauf hauptsächlich die Wintermonate umfaßt. Zum genauen Nachweis wurden die Belastungsdauerlinien eines mittleren Winter- und Sommertags (unter Berücksichtigung der Sonntagsbelastung) zu Hilfe genommen; dieselben sind abgeleitet aus zwei in Schw. Bztg. Bd. 65 Nr. 16 veröffentlichten Lastlinien des Beznauwerkes. Es wurde dabei die gut zulässige Voraussetzung gemacht, daß tatsächlich die Niederwasserseite des Leistungsplans ganz in den Winter, die Hochwasserseite in Frühling und Sommer fällt. Tatsächlich tritt bei der ausgeführten Verteilung (5 Niederwasser und 6 Hochwasserturbinen) ein Kleinstbetrag des Kraftmangels ein. Des Interesses halber ist dieselbe Berechnung nochmals durchgeführt worden unter der geänderten Voraussetzung, daß jetzt Hochwasser und Winter bzw. Niederwasser und Sommer zeitlich zusammenfallen. Das Ergebnis, die gestrichelten Linien der Abb. 101, zeigt jetzt eine stärkere Bevorzugung der Hochwasserturbinen. Man darf daraus den wichtigen Schluß ziehen, daß für Anlagen an Mittelgebirgsflüssen, wo sich die zeitliche Folge von Niederwasser und Rückstau tatsächlich gegenüber "Beznau" umkehrt, im allgemeinen die Hochwasserturbinen eine größere Bedeutung erlangen, weil ihre Inbetriebnahme dort mit der Zeit der höchsten Belastung zusammenfällt. Jedenfalls aber muß im vorliegenden Falle die hier wohl zum erstenmal durchgeführte Trennung der Turbinen in zwei Gruppen nach dem Maße ihrer Anpassungsfähigkeit an die Bedingungen der Niederwasser- und Hochwasserzeit als ein wirtschaftlich sehr glücklicher Gedanke bezeichnet werden, und ihre Anwendung wird sich bei allen Anlagen mit ähnlich schwankenden Gefällsverhältnissen empfehlen.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 228]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Baulicher Teil der Turbinenanlage
TEXT	Bei der Ausbildung der Turbinenkammern waren die oben besprochenen Gesichtspunkte von Einfluß. Bei den Niederwasserturbinen, die mit nicht mehr als je 26 cbm/sek beaufschlagt werden und die, namentlich bei den größeren, vor allem wichtigen Kleinwassergefällen an sich einen hohen Wirkungsgrad haben, begnügte man sich mit einer leichten Ausrundung der rechteckigen Zuführungskanale und der Kammern. Dagegen hat man die Kammern der Hochwasserturbinen als regelrechte Spiralgehause in Beton ausgebildet, um die bei der großen Waasermenge von 37 cbm/sek notgedrungen angenommene hohe Zulaufgeschwindigkeit des Wassers möglichst vollkommen hydraulisch nutzbar zu machen. Die Verteuerung der Betonierungsarbeit scheint sich als geringer herausgestellt zu haben, als der im andern Falle zu erwartende Kraftverlust = Kohlenmehraufwand. Ob man nicht im übrigen trotzdem, ähnlich wie in Rheinfelden, mit der Ausbildung sanft gerundeter Wasserwege, namentlich in den unteren Austrittsraumen, zu sehr gespart hat, ist eine Frage, zu deren exakter Beantwortung zwar zurzeit noch die Versuchsgrundlagen fehlen, die aber aller Wahrscheinlichkeit nach zu bejahen wäre. Zum Unterschied gegen manche ähnliche Anlage, beispielsweise Bheinfelden, besitzt der Beznauer Turbinenbau einen zweiten unter dem Maschinensaal angeordneten Laufboden, der für die Bedienung imd Prüfung der Lager große Vorteile bietet, auch eine bequeme Führung der Maschinenkabel und die Verlegung des Regulierungsantriebes von dem ohnedies meist stark belegten Maschinenhausboden weg ermöglicht. Zugleich wird durch den Einbau einer zweiten geschlossenen Decke der ganze Unterbau noch massiver, als dies ohnehin hier durch reichlichen Eiseneinbau und Einzug von Gewölben erreicht ist.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 232]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Rechenanlage
TEXT	Die Rechenbrücke ist mit 328,05 noch 30 cm über den höchsten Hochwasserstand am Wehr gelegt, man konnte daher auf Anlage eines Überfalles verzichten, um so mehr, als die Strömungsgeschwindigkeit in dem kurzen Kanal hier verhältnismäßig gering ist und man im Notfall, bei Hochwasser, sich der Wassermassen immer durch Drosselwirkung der Kanaleinlaßschützen erwehren kann. Die Rechenschwelle ist nicht gegen die Kanalsohle erhöht, man verließ sich auf die Wirkung der Einlaufschwelle am Wehr. Immerhin wäre es wohl besser und mit geringen Kosten durchführbar gewesen, die Kanalsohle um etwa 1 m abfallen zu lassen, so daß ohne Verringerung des Rechenquerschnittes noch eine Spülrinne geblieben wäre. Der durch den schroffen Querschnittswechsel dabei bedingte kleine Gefällsverlust hätte in Kauf genommen werden müssen. Es darf nicht übersehen werden, daß bei Hochwasser, wenn nicht aus der Aare, so doch aus dem ungeschützten Erdkanal Kies und Sand angeschwemmt werden können, die, wenn sie nicht durch den Rechen gehen, schwer wieder zu entfernen sind und den Eintrittsquerschnitt, der ohnedies sehr knapp gehalten ist, einengen. Die Rechenstäbe haben bei 8/50 mm Querschnitt und 30 mm Lichtabstand eine Gesamtlänge von 7,6 m, sie werden bei Vollbetrieb und normalem Stau auf 6,85 m Länge benetzt. Der lichte Durchtrittsquerschnitt, in der Rechenfläche gemessen, beträgt daher auf den Meter Breite bezogen 5,85 * (30 / 38) = 4,6 qm. Rechnet man mit der lichten Kammerbreite von 6 m und einer Einschnürungsziffer 0,8, so erhält man für die Hochwasserturbinen eine Durchschnittsgeschwindigkeit des Wassers, bezogen auf die schräge Rechenfläche, von 1,65 m/sek; das ist ein mit Rücksicht auf Gefallsverluste und Leichtigkeit der rechnereinigung erfahrugnsgemäß unangenehm hoher Wert, alle hinter dem Rechen zurückliegen und spitz abgerundete Köpfe haben, werden die Einströmverhältnisse allerdings in Wirklichkeit etwas, aber kaum hinreichend gebessert, und es berechnet sich die Eintrittsgeschwindigkeit (bezogen auf die schräge Rechenfläche) für Hochwasser zu 1,25, für Niederwasser zu 0,9 m/s. Es darf hier die Frage aufgeworfen werden, ob man nicht folgerichtigerweise gutgetan hätte, für die verschiedenen Turbinengruppen auch verschieden weite Kammern und Einläufe anzulegen, da doch die in dieser Richtung angewandte besondere Formgebung der Turbinenkammer allein nicht alle auftretenden Schwierigkeiten zu beseitigen vermochte. Die beste Abhilfe hätte eine grundsätzlich andere Rechenanordnung (Trennung vom Krafthaus) geboten.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 232]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Abschlußschützen
TEXT	Die Turbinenkammern werden gegen das Oberwasser durch eiserne, mit Öldruckpressen betätigte Rollschützen abgeschlossen, die mit 6 * 3,2 m Lichtfläche eine sehr ansehnliche Größe haben und einen Wasserdruck (bei Hochwasser) von 80 t auszuhalten haben. Die Kostspieligkeit dieser technisch vorzüglichen Einrichtung hat allerdings dazu geführt, die Einlauföffnung sehr knapp, zu 19,8 qm zu bemessen, was (mit my = 0,9) für die Hochwasserturbinen eine Eintrittegeechwindigkeit von 2,1 m und einen Eintrittsverlust von (2,1^2 - 1,25^2) / (2 * g) = rd. 14 cm ergibt, bei dem an sich kleinen Gefälle von 4 bis 2,7 m bei Hochwasser eine sehr beträchthche Ziffer, die auch durch die spiralige Ausbildung der Turbinenkammem nur zum Teil wieder eingebracht wird. (In Rheinfelden beispielsweise haben die Einlaufe bei nur 26 cbm/sek Aufschlagwasser 5 m Höhe!) Um auch Ausbesserungen an den Schützen selbst zu ermöglichen, hat man in den Pfeilerköpfen noch zwei weitere Nuten für Dammbalken angebracht. Der Abschluß gegen das Unterwasser wird durch ausfahrbare, freihängende Schützentafeln, von denen der Ersparnis halber nur drei beschafft sind, bewirkt, eine sehr geschickte Lösung! Es bietet ein gewisses Interesse, die Raumverhältnisse des wasserbaulichen Teils von Beznau mit denen der Anlage Rbeinfelden zu vergleichen, da beide Werke unter sehr ähnlichen GefällsverhältniBsen arbeiten.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 233]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Bauliche Gesamtanlage
TEXT	Das Turbinengebäude hat man, um an Kanalbreite zu sparen, ähnlich wie bei Rheinfelden schräg über das Ende des Oberkanals gelegt; doch ist die Zuspitzung, wie es auch schon die verschiedene Lage von Kanalachse und Aarelauf hier mit sich brachte, nicht so übertrieben scharf wie dort. Die 2 + 11 Turbinenkammern nehmen mit 90 m Rechenlänge die Hauptfront ein, an sie schließen sich nach rechts die Fundamente der zwei großen Dampfturbinen und die Kellerräume für deren Kondensationsanlage. Die Maschinenhalle erstreckt sich über diese ganze Fläche mit einer Gesamtlichtlänge von 114 m bei 11 m lichter Breite. An sie schließt sich schräg zurückspringend ein Seitenflügel an, der im Unterbau der Reihe nach eine Fischtreppe, eine Kahnschleuse 3 x 15 m und den 6 m weiten Leerlauf enthält. Die Trennungsmauem dieser Durchlässe tragen den Boden des darüber errichteten Kesselhauses, das durch eine Eisenbetonbrücke mit dem naheliegenden Hochuferweg verbunden ist. Der Raum ist, wie man sieht, aufs äußerste ausgenutzt, dabei sind aber doch die Betriebsräume ziemlich weit gehalten. Bemerkenswert ist, wie die Bauten, um an Zinsen zu sparen, erst nach und nach auf den planmäßigen Umfang erweitert wurden. "Im ersten Ausbau des Werkes waren Fischtreppe, Kahnschleuse und Leerlauf mit einer 6 m breiten Betonbrücke überbaut, die als Zufahrt in das Maschinenhaus diente. Beim Bau der Reserve-Dampfanlage wurde das östliche Ende des Turbinenhauses zur Aufnahme der Kondensatorenanlage im Untergeschoß und zweier Dampfturbogeneratoren auf Maschinenbodenhöhe verlängert. Für den Unterbau der Dampfturbinenanlage wurden, soweit tunlich, die Fundamente der abzubrechenden Maschinenhausstirnwand, der Seitenmauern der Kahnschleuse und der Umfassungsmauern des Vorplatzes, in dem die Zufahrtsbrücke endete, verwendet. Zum Teil konnten die Neubauten direkt auf das alte Fundament abgestützt werden, und zum Tragen sowohl der mittleren Rippe, für die kein Fundament vorhanden war, als zum Tragen der schwereren Kondensatorenanlage wurde eine 2 m starke Betonplatte in das durch die alten Fundamente gebildete Becken eingestampft. Hierbei mußte die ursprünglich durch ein Gewölbe überspannte Fischtreppe ungefähr in der Höhe des Kondensatorenraumbodens neu abgedeckt werden." [SBZ]
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 233] [Schw. Bztg. Bd. 49]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Hochbau
TEXT	Die Maschinenhauswände wurden, um den überreichlich vorhandenen Kiesaushub des Kanals auszunutzen, in Kalkbeton erstellt, was unter diesen Umständen sich billiger stellte als Ziegel- oder Bruchsteinmauerwerk. Das flache Dach ist mit Holzzement abgedeckt. Besondere Lüftungseinrichtungen sind nicht angebracht und haben sich auch bisher nicht als nötig erwiesen. Über den Trennungswänden der Turbinenkammern sind kräftige Betonpfeiler hochgeführt, auf denen die Laufschienen für den Maschinenhauskran verlegt sind. Zwischen ihnen gemessen beträgt die lichte Breite des Raumes immer noch 11 m.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 235]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Stromerzeuger
TEXT	Die elf großen je 1200 PS aufnehmenden Dynamomaschinen sind alle für Erzeugung von Drehstrom mit 50 Perioden bestimmt, da das Werk für eine ausgesprochene Überlandversorgung angelegt werden mußte. Die Maschinenleistung wurde daher auch mit 900 kVA reichlich bemessen, um auch bei stärkerer Phasenverschiebung, wie sie, durch den starken Motorenanschluß bedingt, zu erwarten war, die normale Turbinenleistung von 1200 PS stets voll ausnutzen zu können. Der Erregung dienen hier, wie schon bei den Turbinen erwähnt, zwei besondere kleine Gleichstrommaschinen von je 400 PS. Die Anordnung besonderer Erregerturbinen veranlaßt einen unverhältnismäßig, großen Raumaufwand, was man am besten erkennt, wenn man die oben ohne Rücksicht auf die Erregerturbinen berechneten Vergleichszahlen nun auch noch unter Einbezug derselben ermittelt. Es ergibt eich dann folgende Gegenüberstellung mit und ohne Erreger: Benznau ohne / Beznau mit / Rheinfelden : Leistung auf den qm Grundfläche: 11,4 / 10,5 / 10,1 Wasserdurchlaß: 0,25 (0,35) / 0,22 )0,32) / 0,31 Leistung auf den cbm Luftraum: 0,98 / 0,90 / 0,76 Man sieht, daß der Vergleich sich jetzt nicht mehr ganz so ungünstig für Rheinfelden stellt; eine Folge des Umstandes, daß jene Anlage ihre großen Gleichstrommaschinen zur Erregung heranziehen kann, wodurch der teure Turbinenraum gespart wird. Die oben auf Maschinenhausboden aufgestellten Drehstrom-Gleichstrommaschinen, die im gewöhnlichen Betrieb in Rheinfelden die Erregung besorgen, finden ohne nennenswerten Mehraufwand irgendwo Platz. (Man vermeidet allerdings in neuerer Zeit aus dem Grunde gerne die Zentralerregung durch Umformer und hat es wohl auch in Beznau getan, weil die Spannungsregulierung schwieriger wird: beim Sinken der Maschinenspannung sinkt auch die Erregerleistung und dadurch wird die Spannungsschwankung der Hauptmaschinen noch verstärkt. Außerdem kann der Betrieb sich nicht ohne fremde Kraft erstmals in Gang setzen.) Dagegen wäre es wohl eine vorteilhaftere Lösung gewesen, die Erregermaschinen einzeln auf den Wellenstumpf der Betriebsmaschinen aufzusetzen, wie man das bei wagrechten Turbinen schon öfters ausgeführt hat. Trotz der für diese Anordnung hier sehr niedrigen Umlaufzahl hätte sich doch etwa eine Ersparnis von 60.000 M. erzielen lassen bei vollkommener Gleichwertigkeit in bezug auf Betrieb und Sicherheit. Die (verkettete) Maschinenspannung der Drehstrommaschinen beträgt bei 66,7 Umdrehungen in der Minute 8000 Volt; die Erreger machen 86 Umläufe in der Minute und liefern Strom von 160 Volt. Die Drehstrommaschinen sind so bemessen, daß sie eine Dauerbelastung von 1000 PS auf einer Phase aufnehmen können. Bei gleichmäßig verteilter Belastung auf 3 Phasen vermögen sie für Augenblicke 1400 bis 1600 PS oder dauernd 1200 bis 1300 PS je nach der Phasenverschiebung aufzunehmen. Die Ableitungen für den Wechselstrom gehen direkt vom (feststehenden) Anker durch den Boden in die darunter auf dem Regulierboden liegende Kabelgallerie. Der Raumbedarf der Stromerzeuger ist, verglichen mit dem der Rheinfeldener Maschinen, klein, namentlich in Anbetracht der erhöhten Spannung und Leistung (8000 Volt gegen 6000, 1200 PS gegen 840).
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 235]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Stationsdienst
TEXT	Die maschinellen Einrichtungen für die mancherlei in einem so großen Kraftwerksbetrieb nötigen Nebenleistungen sind hier besonders weit ausgebildet. In erster Reihe ist hier die Oldruckanlage zu nennen, die das Drucköl liefert für die Turbinenregelung, die Entlastung der Ringspurlager und die Betätigung der Oberwasserschützen. Während man bei kleineren Anlagen zur Beschaffung des Drucköls für die Turbinenregulierung oft jeder Turbine ihre eigene kleine Druckpumpe beigibt, hat man es hier mit Rücksicht auf die erwähnten mannigfaltigen Zwecke und die große Zahl der Betriebsmaschinen für vorteilhafter gefunden, die Erzeugung des Drucköls zu zentralisieren. Man hat dazu im Maschinenraum zwei dreizylindrige Hochdruckpumpen (eine davon als Reserve dienend) von je 50 PS Kraftbedarf aufgestellt. Dieselben werden durch Zahnradvorlage mit elastischer Kupplung von den Erregerturbinen angetrieben und liefern bei 60 minutlichen Umdrehungen 600 Minutenliter öl von 30 atm Druck in einen als Ringleitung ausgebildeten und an der Oberwasserseite des Regulierbodens verlegten Rohrstrang, der mit Hilfe von Querverbindungen und Abschlußschiebern so ausgestaltet ist, daß alle erforderlichen Ausbesserungen an einzelnen Strecken ohne Betriebsunterbrechung der Gesamtanlage ausgeführt werden können. Der Olbedarf beträgt für die 11 Spurlager 220 bis 330 Minutenliter, für die 11 Reguliermotoren durohschnittlich 330 l. Das Öl wird von jeder Pumpe aus einem eigenen 7,5 cbm fassenden eisernen Behälter mit Filtereinrichtung entnommen, der im Regulierboden aufgestellt ist und dem es nach Gebrauch wieder zufließt. Die zeitweilig bei starkem Regulierbetrieb nötig werdenden höheren Leistungen werden durch zwei eingebaute Luftdrucksammler von zusammen 600 bis 1000 l Ölinhalt geliefert. Ein solcher Sammler besteht aus einem 0,65 m weiten und 6 m hohen Stahlblechzylinder, der normal zu 1/5 mit Öl gefüllt und mit den nötigen Rohrverbindungen, Absperrhähnen und Sicherheitsventilen ausgerüstet ist. Zwei kleine elektrisch angetriebene Luftpumpen sorgen für Erneuerung des Luftkissens über dem Ölspiegel. Eine zweite bemerkenswerte Einrichtung ist das zentrale Wasserschöpfwerk zur Entleerung der Unterwasserräume bei abgesperrter Turbinenkammer. Eine 400 mm weite über dem Regulierboden verlegte Saugrohrleitung mit abschließbaren Abzweigstutzen nach den einzelnen Kammern erlaubt es, mit einer der beiden in Gebäudemitte gleichfalls unter dem Regulierboden aufgestellten, elektrisch angetriebenen Kreiselpumpen jede beliebige Kammer in kürzester Frist zu entleeren. Der Nutzen der beschriebenen, an sich kostspieligen zentralisierten Maschineneinrichtungen liegt in der Erhöhung der Betriebssicherheit, die bei so großen Anlagen allein, auch wenn keine Ersparnisse an Löhnen damit zu erzielen sind, die Ausführung wirtschaftlich rechtfertigt.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 236]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Dampfkraftanlage
TEXT	Die zur Ergänzung der Kraftleistung in Mangel- und Hochwasserzeiten vorgesehene Dampfzentrale soll hier eine etwas eingehendere Darstellung finden, weil dies zur Abrundung des Gesamtbildes der Anlage als einer vom Größten bis ins Kleinste - wirtschaftlich und technisch - wohldurchdachten nur beitragen kann. Die zwei Dampfturbinen von je 2400 KW arbeiten mit auf 30°C [oder 300 °C?] überhitzten Dampf von 12 atm. Überdruck und sind mit Oberflächenkondensation ausgestattet. Da das Kesselspeisewasser bei dieser Anordnung im Kreislauf bleibt, konnte die Anlage eines Wasserreinigers erspart werden. Die Turbinen sind vom System Brown-Boveri-Parsons und machen 1500 Umläufe in der Minute, sie arbeiten auch bei wechselnder Belastung verhältnismäßig wirtschaftlich, wie nachstehende Zahlen beweisen: Dampfgewicht garantiert für die kWh bei 2400 kW: 7,60 kg, bei 2000 kW: 7,75 kg, bei 1000 kW: 9,15 kg Dampfgewicht gemessen für die kWh bei 2400 kW: 6,36 kg, bei 2000 kW: 6,46 kg, bei 1000 kW: 7,40 kg Eine bemerkenswerte Eigentümlichkeit der Kondensationsanlage besteht darin, daß die Ein- und Ablaufstutzen für die Kühlwasserzirkulation durch Bohrleitungen mit dem Ober- bzw. Unterkanal der Turbinenanlage verbunden sind. Das vorhandene Gefälle ist also unmittelbar zur Überwindung der Reibungswiderstande in den Kondensatoren und zur Erzeugung der Durchflußgeschwindigkeit verwendet. Es kann infolgedessen, besonders bei Niederwasser, wo das Gefälle am größten ist, eine sehr große Kühlwassermenge den Kondensatoren zugeführt werden, wodurch ein vorzügliches Vakuum und vollkommenste Ausnutzung des Wärmewertes des Dampfes erzielt werden kann. Jeder Kondensator ist außerdem mit einer vom Elektromotor aus unmittelbar angetriebenen Zirkulationspumpe versehen, die bei ganz außerordentlichen Verhältnissen, wie Abstellung des Oberwasserkanals oder Versagen der beschriebenen Einrichtung, die Kühlwasserbeschaffung besorgt. Die Pumpen saugen das Kühlwasser unmittelbar aus der Aare. Nach Bedarf können die Dampfturbinen auch mit Auspuff arbeiten. Die Stromerzeuger der Dampfturbinen liefern Strom von der gleichen Art und Spannung, wie die der Wasserturbinen; erregt werden sie von eigener angebauter Erregermaschine aus. Die Dampferzeugungsanlage suchte man in ihrer Bauart den Forderungen anzupassen, die der Natur des Betriebes nach hier als gegeben anzusehen waren. Diese bestehen in erster Linie darin, daß es möglich sein muß, durch rasches Unterdrucksetzen der Kessel den Dampfbetrieb in möglichst kurzer Zeit zum Eingreifen bereitzustellen. In zweiter Linie war eine große Elastizität in der Dampferzeugung zu fordern, um den Schwankungen der Belastung möglichst vorteilhaft sich anpassen zu können. Die erste Forderung entspricht dem Charakter der Anlage als Aushilfsanlage, die zweite dem Wesen des Dampfergänzungsbetriebes mit Spitzendeckung, wie das früher ausgeführt wurde. Um die erste Bedingung zu erfüllen, wählte man Wasserröhrenkessel, zur Erfüllung der zweiten Bedingung mußte man über einen in weiten Grenzen veränderlichen Zug verfügen, weshalb dem künstlichen Zuge der Vorzug gegeben wurde. Die Dampfkessel sind in drei Gruppen von je zwei Kesseln angeordnet. Jeder Kessel hat eine wasserbespülte Heizfläche von 350 qm, und ist mit einem Überhitzer von 110 qm Heizfläche ausgerüstet. Es wurden von der liefernden Firma folgende Zahlengarantien hinsichtUch Leistungsfähigkeit und Betriebswirtschaftlichkeit der Kessel gegeben: a) Eine dauernde stündliche Höchsterzeugung bei 13 atm. Druck von 23 kg auf 350°C überhitzten Dampfes für den qm feuerberührter Heizfläche, also für einen Kessel 8050 kg Dampf in der Stunde. b) Eine dauernde stündUche Höchsterzeugung bei 13 atm. Druck von 25 kg Dampf für den qm feuerberührter Heizfläche, also für einen Kessel 8750 kg überhitzten Dampf in der Stunde, wobei eine Unterschreitung der unter a) angegebenen Temperatur zulässig sein sollte. c) Die Kesselanlage sollte einschließlich Überhitzer bei einer Beanspruchung von 18 kg Dampf für den qm Heizfläche nicht unter 75 % von dem Wärmewert einer guten Steinkohle von mindestens 7500 WE/kg ausnutzen können. Bei den mit einer Saarkohle von 6800 WE Heizwert angestellten Abnahmeversuchen wurden (kalorische) Wirkungsgrade von 72 bis 76 % festgestellt. Die Kessel sind mit Kettenrostfeuerung ausgerüstet, deren bekannte Vorzüge: rasche Regulierfähigkeit der Kohlensohichthöhe und der Vorwärtsbewegung, beste Ausnutzung des Brennstoffs und Ersparnis an Bedienungskosten hier ganz besonders ins Gewicht fallen mußten. Die Saugzuganlage wurde, um an Platz zu sparen, oberhalb der Dampfkessel angeordnet. Die einzelnen Kessel sind durch regulierbare Stutzen an die durchgehenden Kauchzüge angeschlossen. Diese führen nach den beiden symmetrisch angeordneten je 1,5 m weiten und 15 m hohen Blechkaminen, an die je ein elektrisch angetriebener Ventilator von 35 PS Kraftbedarf angebaut ist. Für den Fall der Unterbrechung des elektrischen Antriebs, was z.B. immer der Fall ist, wenn die Anlage bei Störung des Wasserturbinenbetriebs erst angeheizt werden muß, sind Umleitungskanäle um die Ventilatoren herumgeführt, damit anfänglich mit natürlichem Zug gearbeitet werden kann. Bemerkenswert ist die Einrichtung der selbsttätigen Beschickung, die hier in sehr zweckmäßiger Weise mit einer Bunkeranlage in Verbindung gebracht ist, die insgesamt 40 Wagenladungen Kohle zu fassen vermag, und der die Kohlen unmittelbar vom Anfuhrweg aus über die Brücke von oben zugeführt werden können. Die ganze Anlage der Dampfzentrale ist in äußerst wirtschaftlicher Weise unter möglichster Ausschaltung der Handarbeit entworfen und orfordert wenig geschultes Personal, ein Gesichtspunkt, der bei Zentralanlagen von so weit reichendem Einflußgebiet, ganz abgesehen von der Frage der Betriebskosten, im Hinblick auf Streikmöglichkeiten, von hervorragender Bedeutung für die Betriebssicherheit ist. Durch die Anlage eines umfangreichen Kohlenlagers ist auch eine gewisse Sicherheit gegen ungünstige Konjunktureinflüsse und die Möglichkeit günstigerer Preisabschlüsse geschaffen; alles Punkte, die sich zwar rechnerisch nicht unmittelbar erfassen lassen, die aber doch nicht ohne günstige Rückwirkung auf die Wirtschaftlichkeit des Betriebes bleiben können.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 237]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Schaltanlage
TEXT	Die Verbindungsleitungen zwischen Maschinen und Schaltanlagen sind im Regulierbodenraum geführt. Mit Ausnahme der Kabel für die Dampfturbogeneratoren sind blanke Kupferschienen verwendet. Bei dem Entwurf der Schaltanlage wurde der schon bei Rheinfelden beobachtete Grundsatz aufgestellt, möglichst weitgehende Bewegungsfreiheit in bezug auf während des Betriebes vorzunehmende Arbeiten zu schafifen. Dies hat hier zur Ausbildung je zweier vollständig getrennter doppelter Ringsysteme in den Sammelschienen sowohl für 8000 wie für 27.000 Volt geführt. Diese Anordnung benutzt man gleichzeitig im gewöhnlichen Betrieb dazu, eine Trennung in einen "ruhigen" und "unruhigen" Betrieb durchzuführen. Die gegen den Maschinensaal gerichtete Pultreihe enthält die Apparatefelder der einzelnen Maschinen, die Rückwand unmittelbar dahinter die Ausschalter der abgehenden Fernleitungsstrecken. In dem dahinter anschließenden Baum stehen die Ausschalter der im Erdgeschoß untergebrachten Spannungswandler. Im Dachraum befinden sich Hörnerblitzschutzapparate und die Leitungsausführungen.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 239]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Kraftübertragung
TEXT	Der Strom wird mit der Maschinenspannung nur nach der näheren Umgebung des Werkes übertragen, für die größeren Entfernungen wird er erst auf eine Spannung von 27.000 Volt gebracht. Man rechnete anfangs, ähnlich wie in Rheinfelden, auf eine stärkere Ansiedelung von Industrie in der Nähe des Werkes und glaubte daher der Verteilung mit 8000 Volt Spannung, die sich innerhalb eines Umkreises von 20 km nach den Berechnungen als wirtschaftlich vorteilhaft ergeben hatte, eine größere Bedeutung beilegen zu müssen. Ähnlich wie in Rheinfelden hat sich aber auch hier diese Erwartung als trügerisch erwiesen, und heute hat das Überlandnetz mit 27.000 Volt Betriebsspannung weitaus überwiegende Bedeutung. Diese letztgenannte Spannung galt z. Zt. der Planung des Unternehmens als die oberste technisch durchführbare Grenze, womit weitere wirtschaftliche Betrachtungen gegenstandslos wurden. In dieser Beziehung ist die Anlage von jüngeren mit Spannungen von 40.000 - 50.000 Volt und mehr überholt worden. Zur Umwandlung des Maschinenstromes auf die höhere Spannung sind im Untergeschoß des Schaltraumes sieben Dreiphasenspannungswandler in Öl mit Wasserkühlung aufgestellt, mit einer Leistungsfähigkeit von je 2000 kVA. Um an Bauzinsen zu sparen, hatte man anfänglich 1000-kVA-Einheiten aufgestellt, die mit steigendem Anschluß allmählich durch die größeren ersetzt wurden und selber dann in den Unterzentralen des Netzes Verwendung fanden. Außerdem sind noch einige kleine Dreiphasenspannungswandler mit einem Übersetzungsverhältnis von 8000/250 Volt für den Bedarf der Motoren und der Beleuchtung des Wehrs, des Turbinen- und Kesselhauses aufgestellt. Durch Gleise und Einfahrschacht sind die Spannungswandler dem elektrischen Maschinenhauskran zugänglich. Infolge der exzentrischen Lage des Kraftwerkes haben die Femleitungen beträchtliche Länge erhalten. Es sind vier Hauptäste vorhanden, von denen der nach Netstal im Kanton Glarus führende mit 86 km der längste ist. Er dient hauptsächlich zur Herstellung einer Verbindung mit dem inzwischen in Betrieb gekommenen zweiten Werk der Unternehmung, das die Wasserkraft des Löntschbaches ausnutzt. Eine zweite durch ihre Länge von 74 km bemerkenswerte Linie reicht bis nach Wegoldingen im Thurtal; sie entsendet mehrere Ausläufer in die industriereichen Seitentäler der Limmat und Thur und berührt wichtige Industriezentren, wie Winterthur und die Umgebung von Zürich (die Stadt Zürich selbst bezog bis zur Inbetriebsetzung ihres neuen Werkes an der Albula erhebliche Mengen Strom (beispielsweise 1907 rd. 7 Millionen kWh laut Geschäftsbericht der städtischen Elektrizitätswerke Zürich). Eine dritte Linie führt nach Süden bis an den Hallwylersee und (weiter als in der Übersichtskarte noch angegeben) bis an das Fernleitungsnetz der Anlage Wangen a. d. Aare, das gleichfalls Strom im großen bezieht. Die vierte Linie endlich geht nach Rheinfelden. Eine Anzahl von Unterzentralen besorgt die Umwandlung des mit 26.000 Volt anlangenden Stroms auf 8000 bis 250 Volt zur weiteren Verteilung in den (nicht eingezeichneten) Unternetzen. Die Gesamtleistung der Unterstationen betrug Ende 1907 20.820 kVA. Zur selben Zeit waren angeschlossen 50 eigene, kleinere Spannungswandelstationen mit 4546 kVA und 125 Stationen von Abonnenten mit 9355 kVA. Dazu kamen noch ansehnliche Leistungen für die Verteilungsnetze der Städte Zürich und Winterthur, des Kraftwerks Rheinfelden, der Stadt Brugg und der genossenschaftlichen Kraftversorgung Bodensee-Thurtal. Die Gesamtlänge der Hochspannungsleitungen belief sich Ende 1907 auf 717 km mit 2296 km einfacher Drahtlänge, dazu kamen alsbald noch die Verbindungsleitungen mit Netstal und der vom Kanton Schaffhausen bei Neuhausen errichteten großen Verteilungs- und Meßstation.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 239]

ZEIT	ab 1902
THEMA	Ausbaugröße und Betriebsergebnisse
TEXT	Schon bald nach der Inangriffnahme des Baues tauchte der Plan auf, am Clöntaler See, im Kanton Glarus, ein zweites großes Wasserkraftwerk, eine speicherfähige Hochdruckanlage zu schaffen und zwischen beiden Zentralen einen Verbundbetrieb einzurichten (wie es inzwischen auch geschehen ist). Bei der Bemessung der Ausbaugröße ist aber diese Möglichkeit wohl nicht berücksichtigt worden, weil der Gedanke an den Ausbau des Clöntaler Sees überhaupt erst um 1898 von der Erbauerin, der Aktiengesellschaft Motor in Baden, aufgegriffen wurde. Die Erstellung der Anlage Beznau erfolgte in der Weise, daß Teil für Teil je nach dem wachsenden Bedürfnisse ausgebaut wurde. Die Dampfkraft wählte man nach Veröffentlichung in der Schw. Bauzeitung deshalb so groß (7200 PS normal), weil sie bestimmt wurde, eben auch für das inzwischen in den Kreis der Beurteilung eingetretene Löntschwerk am Clöntaler See als Reserve zu dienen - wir fugen hinzu: und weil man durch ihre Heranziehung zur Spitzendeokung sich eine verbesserte Ausnutzung der Niederdruckkraft auch vor Herstellung des Verbundbetriebes bei gleichzeitiger Minderung der Selbstkosten versprechen durfte. Da selbst die ungünstigste Hochwasserleistung nicht unter 7200 PS sinkt, so konnte man mit der um rd. 25 % bei den geschilderten Einrichtungen (künstlicher Zug!) leicht zu überlastenden Dampfkraft ohne Nachteil auf eine Spitzenleistung (Em) von 7200 + 1,25 * 8000 = rd. 16.000 PS gehen. Damit war die Möglichkeit gegeben, den Anschluß bis zur Betriebseröffnung des Löntschwerkes so weit auszubauen und die Anschlußbewegung so im Fluß zu erhalten daß eine gute Ausnutzung beider Anlagen nach wenigen Jahren mit Sicherheit zu erwarten war. - Diese Schlußfolgerung wird unterstützt durch die Belastungslinien des Beznauwerkes. - Diese Fähigkeit der Dampfergänzungsanlagen, bei ihren verhältnismäßig niederen Anlagekosten eine sehr sparsame Anpassung an den Verlauf der Anachlußbewegung zu ermöglichen, sei bei dieser Gelegenheit als ein weiterer Vorzug und als wichtiger Beurteilungspunkt hervorgehoben. Die Praxis zieht daraus mannigfachen Nutzen: Beispiel: die erwähnte Erweiterung der Dampfzentrale des Kraftwerkes Rheinfelden, um die Anschlußbewegung für das im Bau befindliche zweite größere Werk bei Augst-Wyhlen einzuleiten. Zur weiteren Steigerung ist dort nachträglich eine zweite bei Wyhlen selbst errichtete Dampfanlage lange vor Fertigstellung der Wasserbauten in Betrieb gesetzt worden.
QUELLE	[Ludin: Wasserkräfte I (1913) 240]