Wasserkraftwerk Untere Mainmühle

Das Wasserkraftwerk Untere Mainmühle (auch: Kraftwerk Untere Mainmühle) ist ein 1921/1922 errichtetes grundlastfähiges Laufwasserkraftwerk an der Staustufe Würzburg. Die drei Kaplan-Turbinen werden mit insgesamt 50 m³ Durchfluss in der Sekunde betrieben und haben zusammen eine Ausbauleistung von 0,91 Megawatt. Die jährlich erzeugten 6,5 Millionen Kilowattstunden Strom für 1.985 Haushalte werden direkt in das städtische Netz eingespeist.

Lage

Das Wasserkraftwerk liegt rechtsmainisch direkt unterhalb der Alten Mainbrücke etwa bei Mainkilometer 252.282. Der Zugang erfolgt über eine Pforte am Mainkai 3. Im selben Gebäude befindet sich das Restaurant Alte Mainmühle.

Geschichte

Am heutigen Standort des Wasserkraftwerks befand sich von 1643/1644 bis 1921 die namensgebende Untere Mainmühle. Die Mühle mit vier unterschlächtigen Wasserrädern trieb zehn Mahlgänge und einen Rollengang an und war sowohl bezogen auf die Leistung (zwischen 31 und 44 PS), als auch auf den Gesamtwirkungsgrad (etwa 25%) zuletzt nicht mehr wirtschaftlich. Der Wasserverlust an den Mühlrädern lag bei etwa 60%.

Anfang des Jahres 1921 wurde die Mühle deshalb abgerissen, das angrenzende Wellenbad geschlossen und mit dem Bau des Wasserkraftwerks Untere Mainmühle begonnen. Die Bauzeit des eigentlichen Kraftwerks war von Frühjahr 1921 bis August 1922, der Anbau mit Wohnungen (heute Restaurant Alte Mainmühle) wurde von Herbst 1922 bis Juli 1923 errichtet. Bauherr war die Rhein-Main-Donau AG. Das Kraftwerk umfasste zwei vertikale, doppelte Francis-Turbinen, von denen die große Maschine 545 PS (Leistung: ca. 390 Kilowatt) und die kleinere Maschine 465 PS (Leistung: ca. 270 Kilowatt) hatte. Die Turbinen trieben im Obergeschoss Gleichstrom-Dynamomaschinen an, die Jahresstromerzeugung lag bei 3,2 Millionen Kilowattstunden. Der erzeugte Strom wurde vollständig ins Netz der Altstadt abgegeben.

Während des Bombenangriffs auf Würzburg am 16. März 1945 wurde das Kraftwerk nur leicht beschädigt. Das Werkswohnhaus hatte jedoch schwerere Treffer und war schwer beschädigt. In den Jahren 1951 und 1952 erfolgte deshalb eine Sanierung und Modernisierung des Wasserkraftwerks Untere Mainmühle, im Zuge dessen die Umstellung von Gleichstrom- auf Wechselstrom-Generatoren erfolgte und die Laufräder der Francis-Turbinen ausgetauscht wurden. Der Vorteil: Der Strom konnte ohne Umwandlung in das städtische Stromnetz abgegeben werden. Die Inbetriebnahme der großen Maschine mit 600 Kilowatt (Wirkungsgrad: ca. 77%) war am 23. Juli 1951, die Inbetriebnahme der kleinen Maschine mit 400 Kilowatt folgte am 17. August 1952. Die Jahresstromerzeugung konnte so auf 5 Millionen Kilowattstunden gesteigert werden.

Größere bauliche Veränderungen fanden 1987/1988 im Wasserkraftwerk statt: Die beiden Francis-Turbinen wurden inklusive Generatoren ausgebaut. Eingebaut wurden stattdessen die heute noch in Betrieb befindlichen drei Kaplan-Rohrturbinen mit liegenden Turbinenwellen, die über Winkelgetriebe (Kegelradgetriebe) mit den Drehstromgeneratoren verbunden sind. Durch die kompaktere Bauweise befinden sich die Generatoren seitdem im Untergeschoss, das Obergeschoss ist nur noch mit Schaltschränken belegt. Die Öffnungen der früheren Generatoren in der Geschossdecke sind noch vorhanden und mit Gitterrosten abgedeckt. Sowohl die Jahresstromerzeugung mit 6,5 Millionen Kilowattstunden, als auch der Wirkungsgrad (größer 92%) konnten erheblich verbessert werden. Die verwendeten Kaplan-Turbinen entsprechen nach wie vor dem Stand der Technik - lediglich die Laufräder werden fortlaufend optimiert.

Im April 2017 wurden die mechanischen Reinigungs-Rechmaschinen aus dem Jahr 1954 ausgebaut und durch hydraulische Spezialanfertigungen ersetzt. Diese ziehen vollautomatisch Treibgut von den Rechen ab.

Untere Mainmühle (1920)
Abriss der Unteren Mainmühle (1921)
Neubau des Wasserkraftwerks Untere Mainmühle (1922)
Neubau des Wasserkraftwerks Untere Mainmühle (17. Oktober 1922)

Technische Daten

Skizze einer Kaplan-Rohrturbine mit Kegelradgetriebe

Der Ausbauzufluss des Kraftwerks beträgt insgesamt 50 m³/Sekunde (pro Turbine 16,76 m³/Sekunde), die Ausbauleistung 910 kW. Das Wasserkraftwerk läuft vollautomatisiert via Fernwartung (somit ohne Vor-Ort-Personal).

Turbinen

Art: Doppelt regulierte Kaplan-Rohrturbinen
Anzahl: 3
Leistung je: 327 kW
Laufraddurchmesser: 1.900 mm
Drehzahl: 152 U/Min
Hydrostatische Fallhöhe: 2,75 Meter

Getriebe

Winkelgetriebe (Kegelradgetriebe)
Anzahl: 3
Übersetzung: 152 U/Min auf 750 U/Min

Generatoren

Synchrongenerator
Anzahl: 3
Nennleistung je: 350 kVA
Spannung: 400 V
Drehzahl: 750 U/Min

Trafo

1,25 MVA-Trafo
Einspeisung ins Netz der Stadtwerke über den Trafo mit 20 kV

Hochwasserschutz

Durch die spezielle Bauweise ist das Kraftwerk bis zum 100-jährigen Hochwasser hochwasserfrei ausgebaut. Der Zugang erfolgt dann über die Alte Mainbrücke durch das Restaurant Alte Mainmühle.

Bildergalerie

Oberwasser/Einlauf des Wasserkraftwerks Untere Mainmühle. Links im Bild die Rechen-Reinigungsmaschine, im Vordergrund liegt größeres Treibgut.
Hydraulisch fährt der Arm der Reinigungsmaschine ins Wasser...
... und zieht das Treibgut wie ein überdimensionaler Duschabzieher nach oben.
Blick auf die Generatoren 1 (hier ohne Schallisolierung) und 2. Über Winkelgetriebe sind diese mit den Turbinen verbunden. Rechts sind Lüfter an der Wand sichtbar.
Blick auf Generator 2 und die (in der Regel mit Gitterrosten abgedeckten) Öffnungen zum Obergeschoss. Bis 1987/1988 befanden sich die Generatoren im Obergeschoss und waren nach unten hin mit den Getrieben und Turbinen verbunden.
Blick auf die hydraulische Leitradregulierung für die Leitschaufeln an der Turbine 3. Durch das Rohr fließen bis zu 16,67 Kubikmeter Mainwasser die Sekunde.
Im Obergeschoss befinden sich die Schaltschränke, Netzeinspeisung und ein Arbeitskran. Durch die Fenster...
... fällt der Blick auf die Alte Mainbrücke und Festung Marienberg.
Anzeige-/Steuertableau des Wasserwerks und der beiden Fischbauchklappen.
Nordseite des Kraftwerks mit Wasserauslässen ins Unterwasser der Staustufe.
Detailaufnahme Wasserauslässe ins Unterwasser.

Trivia

Aus den 1920er Jahren findet man noch zahlreiche architektonische Stilelemente (z.B. auffällige Gestaltung der Treppe im Eingangsbereich, profilierte Türlaibung) an und im Gebäude.
Das Barocke Hafenareal an der Alten Mainbrücke nördlich des Wasserkraftwerks wird ab 2021 umgestaltet.

Grünanlage
Garten

Siehe auch

Alte Mainmühle (Restaurant)
Barockes Hafenareal an der Alten Mainbrücke
Obere Mainmühle
Staustufe Würzburg
Wellenbad

Quellen

Informationen im Rahmen der Kraftwerksführung am 29. April 2017
Wasser- und Schifffahrtsdirektion Süd (Hrsg.): 175 Jahre Pegel Würzburg – Daten und Fakten. Seite 41–42. (Digitalisat)

Kartenausschnitt

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