Vieux Emosson Reservoir

Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance

Stabilisierung des europäischen Netzes und Sicherung der Stromversorgung der Schweiz

Das Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance wurde konzipiert, um einen Teil des enormen Wasserkraftpotenzials der Schweizer Alpen zur Sicherung der Schweizer Stromversorgung und der Stabilisierung des europäischen Netzes zu nutzen. Es ist eines der leistungsstärksten Pumpspeicherkraftwerke in Europa und hat eine Speicherkapazität von 24 Mio. Kubikmeter.

AFRY wurde 2002 vom Auftraggeber beauftragt dieses Projekt zu entwickeln und es über die Machbarkeitsstudie, das Vor-, Bau- und Auflageprojekt sowie über die Ausschreibungen zur Ausführungsreife zu bringen. Im Herbst 2008 begannen die Bauarbeiten, mit AFRY als Gesamtplaner bis Herbst 2012. Ab Herbst 2012 übernahm AFRY diverse Schlüsselrollen im Projekt. Unter anderem war AFRY mit der technischen Fachkoordination des Gesamtprojekts, der Ausführungsplanung, dem Projektcontrolling, dem Aufbau eines Datenmanagementsystems, der Bauplanung und -leitung, dem Stahlwasserbau, der Elektromechanik und der Elektrotechnik, sowie der verstärkten Überwachung Talsperren und Talverformungen beauftragt. Die Anlage wurde im Sommer 2022 in Betrieb genommen.

View of Emosson Reservoir from Vieux Emosson
Stausee Emosson

Eigenschaften des Kraftwerks

Das 900-MW Nant de Drance Pumpspeicherkraftwerk wurde unter Nutzung der beiden bestehenden Reservoirs Vieux Emosson (oberer Stausee) und Emosson (unterer Stausee) in den Schweizer Alpen entwickelt. Die verfügbare Fallhöhe zwischen diesen beiden Reservoirs beträgt bis zu 400 m. Das Fassungsvermögen des oberen Stausees wurde durch eine 20 m hohe Erhöhung der bestehenden Staumauer Vieux Emosson verdoppelt.

Das Triebwassersystem besteht aus zwei unabhängigen Triebwasserwegen von je ca. 2100 m, in denen jeweils die 440 m tiefen Vertikalschächte enthalten sind. Fast 11 km Tunnel ermöglichen den ganzjährigen schneefreien Zugang zu den Anlagen.

Der unterirdische Kraftwerkskomplex besteht hauptsächlich aus der Hauptkaverne (194x52x32 m), der Transformatorkaverne (140x18x15 m) und drei Zugangstunneln. Der längste Tunnel ist der Hauptzugangstunnel zur Maschinenkaverne.

Er ist 5,6 km lang, aufgefahren mit einer Hartgesteins-TBM mit 9,45 m Durchmesser und einer maximalen Steigung von 12% (winterfester Zugang).

Die sechs vertikalen, reversiblen Francis-Pumpturbineneinheiten von je Maximum 157 MW und die vertikalen Asynchronmotor-Generator-Einheiten mit 170 MVA sowie weitere zentrale Anlagenelemente stellen die Kernausrüstung des Pumpspeicherkraftwerks Nant de Drance dar.

Powerhouse cavern with electrical equipment
Installation der elektrischen Komponenten im Maschinenhaus

Nant de Drance als Jahrhundertprojekt

Mit Kosten von etwas über 2 Milliarden Franken ist das Projekt ein wichtiger Bestandteil der schweizerischen und europäischen Energiestrategie. Dank der installierten Leistung von 900 MW kann das Kraftwerk innert kürzester Zeit grosse Mengen Strom produzieren oder Energie speichern. Die hohe Flexibilität ist eine der Hauptstärken dieser Anlage, da die aus den erneuerbaren Energiequellen erzeugte volatile Strommenge auf diesem Weg optimal gespeichert wird.

AFRY mit breiter Dienstleistungspalette vertreten

AFRY erbrachte entlang von der Vorstudie bis hin zur Inbetriebnahme Dienstleistungen in vielen Fachbereiche:

Gesamtleitung: Gesamtplaner (alle Fachbereiche) für die Phasen Vorstudie, Vorprojekt, Bauprojekt, Bau- und Konzessionsgesuch, Ausschreibung und Realisierung (bis 10/2012)

Technische Fachkoordination: über alle Fachbereiche inklusive der Visualisierung der Kaverne (BIM-Award 2017) über die gesamte Bauzeit

Projektmanagement: Projektcontrolling mit Kostenmanagement, Vertragsmanagement, Aufbau- und Ablaufplanung, Informationsmanagement über die gesamte Bauzeit, Risikomanagement, Bauherrenunterstützung inkl. Erstellung Projekthandbuch

Datenmanagement: Aufbau Datenmanagementsysteme mit abgestimmten Datenmodell inklusive Einrichtung und Überwachung einer Schnittstelle für den gegenseitigen Austausch der Dokumente

Tunnelbau: Optimierung Vorprojekt; Bauprojekt; Erstellen Ausschreibungsunterlagen und Auswertung der Angebote; Ausführungsplanung für Triebwasserwege, Zugangstunnel/-stollen, Schächte und verschiedene Kavernen; technische Bauleitung; Begleitung Inbetriebnahme; Mitglied Expertengruppe für Talsperrensicherheit

Stahlwasserbau: Triebwasserwege bestehend aus Ein-/Auslaufbauwerke, Beton- und stahlgepanzerte Druckstollen, Schieberkammer mit Drosselklappe, Vertikalschächte, Schützenkaverne mit zwei Rollschützen;
Studien, Vorentwurf, Ausschreibungsplanung und Bauplanung, Ausschreibungsverfahren, Angebotsauswertung, Ausführungsplanung und Fachbauleitung

Bauleitung: Oberbauleitung bis 07/2011,
Chefbauleitung, örtliche Bauleitung gemäss SIA Phase Realisierung inkl. Termin-, Vertrags- und Kostenmanagement

Elektromechanik: Pumpturbinen, ober- und unterwasserseitige Kugelschieber, Motor-Generator mit Frequenzumrichter, Regler (hydraulisch und digital), Kühlsystem, Druckschacht Füllungssystem, Druckluftsystem, Öllagerung und Aufbereitungssysteme, Krananlagen in den Kavernen
Vorstudien, Modellversuch, Projektierung, Bauprojekt, Erstellen von Ausschreibungsunterlagen, Vergleich der Angebote und Vergabe, Projektabwicklung und Ausführungsplanung sowie Unterstützung bei der Montageleitung und Inbetriebnahme

Elektrotechnik: Transformatoren, GIS-Anlage, Eigenbedarf, Prozessleittechnik und Schutz (Beihilfe)
Vorstudien, Projektierung, Bauprojekt, Erstellen von Ausschreibungsunterlagen, Vergleich der Angebote und Vergabe, Projektabwicklung und Ausführungsplanung sowie Unterstützung bei der Montageleitung und Inbetriebnahme

Haustechnik: Sanitär, HLK, Licht + Kraft, Brandschutz; Vorprojekt, Bauprojekt, Bau- und Konzessionsgesuch; Unterstützung Bauleitung Innenausbau

Sicherheit: Verstärkte Überwachung der Talsperren und der Talverformungen während des Ausbruchs im Spreng- und TBM-Vortrieb (Software DAMOSY), Überwachung der Verschiebung von Kavernen und Stollen (Software 2doc); Mitglied der Expertengruppe des BFE;
Erstellen Sicherheitskonzept über die gesamte Anlag

Umwelt und Geologie: Geologische Begleitung und PV-Beratung während der Realisierung des Ausgleichsbecken Châtelard für die Themen Hangsicherungen, Geotechnik und Materialbewirtschaftung

 
View inside powerhouse from ceiling crane level

Martin Aemmer, Leiter Bereich Wasserkraft:

Nant de Drance ist eines der Leuchtturmprojekte der Schweizer Wasserkraft der Neuzeit. Die Visionäre haben mit diesem Projekt vor vielen Jahren Weitsicht bewiesen. AFRY ist stolz, zu der gesamthaften Entwicklung dieses Projektes mit den breiten Kompetenzen aus den Bereichen Energie und Infrastruktur massgeblich beigetragen zu haben.

 

Fakten zum Projekt

Kunde:  Nant de Drance SA, gegründet am 07.11.2008 mit den Beteiligungen, Alpiq Suisse SA (39%), Schweizer Bundesbahn (36%), Industrielle Werke Basel (15%), Kanton Wallis (10%)

Gesamtprojektkosten: ca. CHF 2.1 Mrd.

Gesamthonorar AFRY: ca. CHF 93 Mio.

Bearbeitungszeitraum: 2002 - 2022

Dienstleistungen: Vorstudie (2002), Vorprojekt (2004 – 2006), Bau- und Konzessionsgesuch (2006 – 2007), Ausschreibung (2006 – 2007), Realisierung (ab 2008), Bau- und Montageleitung (ab 2008), Inbetriebsetzung (Beihilfe) (2017 – 2022)

Martin Aemmer - Head of Business Unit Hydro, Switzerland, Energy Division
Martin Aemmer
Leiter Geschäftsbereich Wasserkraft, Schweiz

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