Seit Generationen sorgt eine Francis-Turbine an der Fulda für Strom aus Wasserkraft – zuletzt jedoch mit hartnäckigen Problemen. Eine aufwendige Revision macht die Anlage wieder fit – bei deutlich geringeren Kosten als für einen kompletten Neukauf.
Großvater Eugen Haag erwarb in 1939 die bis dato wieder in kleinerem Umfang aufgebaute Ruine der ehemaligen Rotenburger Herrenmühle, die in 1923 bis auf ihre Grundmauern abgebrannt war. In den Kriegsjahren baute er ein komplettes Gebäude an, in dem drei gebrauchte Francis-Turbinen aus dem Jahr 1898 und aus einem Werk in Marbach am Neckar ihren neuen Arbeitsbereich fanden.
Helmut Haag übernahm das Werk in 1972 als sein Vater plötzlich verstarb. Er sorgte im Laufe der Jahre für Modernisierung. In 1979 ging eine Kaplan-Turbine in Betrieb, fünf Jahre später, in 1984, eine neue Francis-Turbine. Ihr Schluckvermögen liegt bei 8 cbm/Sek. Sie hat einen Riemenantrieb, ist asynchron und hat eine installierte Leistung von 160 kW.
Viele Jahre liefen beiden Turbinen recht problemlos, doch irgendwann blieb die Francis-Turbine nicht mehr stehen, nachdem sie aus dem Netz genommen wurde. Die damals bei uns stets und seit Jahrzehnten bevorzugte Firma konnte den Fehler nicht wirklich ausmachen. Offenbar gab es ein Problem mit den Leitschaufeln, die nicht mehr komplett schlossen und durch die immer so viel Wasser dringen konnte, dass ein Anhalten nicht möglich war … und das schon seit einigen Jahren. Ablagerungen und Beläge auf Leitschaufeln und Leitring wurden seinerzeit mühsam entfernt, danach schien es eine geringe Besserung zu geben, die aber nicht von langer Dauer und schon gar nicht befriedigend war.
Nach einer MGV der Arbeitsgemeinschaft Hessischer Wasserkraftwerke in 2021 entschieden wir uns zu einer neuen Firma zu wechseln. Die Firma H&S aus Dortmund war sehr schnell vor Ort, machte eine Bestandsaufnahme aller vorhandenen Maschinen, Rechenreiniger, Einlaufschütze und schlug uns einen Wartungsvertrag vor. Dem stimmten wir gerne zu und seither kamen wir mit gutem Gefühl bei allem, was wir angingen, gut voran. Auch die Francis-Turbine mit ihrem Problem wurde eine Aufgabe, die zu bewältigen war. Sie ließ sich nicht nur nicht anhalten, das Fetten der Turbine erfolgte natürlich über die Steuerung, die aber nur so lange für genügend Fett sorgte, wie die Turbine in Betrieb war. Im Leerlauf hingegen lief die Turbine ohne weitere Schmierung – und das nicht nur über Tage, sondern über teils viele Wochen.
Bei einer Wartung hatte die Fa. H&S festgestellt, dass die Spaltmaße zu groß sind. Das Laufrad befand sich nicht mehr zentriert im Leitapparat. Zunächst wurde versucht, über die Änderung der Länge der Regulierstangen den Leitapparat zu justieren. Dieser Versuch scheiterte leider, sodass eine neue Vorgehensweise gefunden werden musste.
Zunächst wurde eine Backenbremse installiert. Diese griff auf eine Bremsscheibe zu, die im Bereich der Kupplung auf der Antriebswelle installiert wurde. Sobald die Turbine nach dem Ausschalten eine bestimmte (geringe) Drehzahl hatte, sollte sie damit an- und festgehalten werden. Die entsprechende Programmierung erfolgte durch Erweiterung der Steuerungssoftware. Um Beschädigungen und übermäßigen Verschleiß der Bremse zu vermeiden und aus Sicherheitsgründen wurde die Steuerung außerdem so programmiert, dass die Bremse sich löste, wenn die Turbine nicht binnen 30 Sekunden zum Stillstand gebracht werden konnte. Leider erwies sich die Bremskraft meist als zu gering. Die Turbine konnte dann nicht zum Stillstand gebracht werden. Bei geschlossenem Leitrad waren die durchfließende Wassermenge und damit die Kraft auf das Laufrad noch zu groß.
Nachdem diese anfänglichen Versuche gescheitert waren, entschlossen wir uns zu einer Revision der Turbine, weil schon fast Kontakt zwischen Laufrad und Leitring bestand und die Beschädigungen an der Turbine dann zu viel höheren Investitionen geführt hätten. Die Planungen für das Jahr 2025 nahmen schließlich Formen an.
Der Ausbau unserer Francis-Turbine erfolgte im Juni 2025. Nachdem wir Geländer und Laufwege demontiert und noch einige andere Vorbereitungen getroffen hatten sowie einen elektrischen Kettenzug mit einer Zugkraft bis zu fünf Tonnen erworben hatten, kam die Firma H&S aus Dortmund. Nach und nach wurden die Turbinenteile demontiert, aus dem Turbinenkanal gehoben und über mehrere Laufkatzen durch das Werk in die Halle verbracht. Innerhalb von knapp drei Wochen waren diese Arbeiten erledigt.
Die Firma CST aus Wildeck wurde beauftragt, die dann im Betriebshof bereitgelegten Teile mit einem lang auslegbaren Kran aufzunehmen und zu verladen. Die beengte Situation meisterten sie problemlos. Die Zusammenarbeit war einfach perfekt. Sie brachten die Teile zur Firma H&S nach Dortmund, wo dann die weitere Bearbeitung stattfand. Durch Mikrokavitation in 40 Jahren Laufzeit entstandene Beschädigungen wurden ausgeglichen. Es wurde aufgeschweißt und gespachtelt, das Gleitlager wurde neu gegossen. Außerdem wurden die Teile sandgestrahlt, danach alles grundiert und dreimal lackiert, sodass wieder eine glatte Oberfläche entstand. Vor der Demontage wurde außerdem festgestellt, dass der Leitappart oberwasserseitig komplett schloss, Richtung Unterwasser aber mindestens acht Schaufeln einen Spalt zwischen fünf und zehn Millimeter aufwiesen. Daher wurden alle Lenker des Leitappartes neu und individuell mit verschiedenen Abständen hergestellt und somit erreicht, dass der Leitappart wieder vollständig geschlossen werden konnte.
Das Laufrad konnte leider nicht von der Welle gelöst werden, weil der Spannsatz sich nicht lösen ließ. Es verblieb daher im Turbinenkanal. Wir bauten eine entsprechende Aufhängung und ein Gestell zur Entlastung der Aufhängung, da klar war, dass es einige Wochen dauern würde bis alles wieder montiert werden kann. Das Laufrad musste letztendlich also vor Ort sandgestrahlt werden. Nach einigen Telefonaten wurde eine Firma gefunden, die mobile Sandstrahlarbeiten durchführt. Das Sandstrahlen erfolgte Mitte August mit Strahlgut aus Glas. Es war klar, dass es staubig werden würde, aber da keine weiteren Vorkehrungen seitens der Firma getroffen wurden, lag danach das komplette Werk und teils auch die anschließende Halle unter einer nicht gerade dünnen Feinstaubschicht, die teils in mühevoller Kleinarbeit wieder beseitigt werden musste.
Wegen der hohen Luftfeuchtigkeit im Turbinenkanal war es notwendig, dass das Laufrad sofort nach Beendigung der Sandstrahlarbeiten weiter bearbeitet werden musste. Daher kamen die Mitarbeiter der Firma H&S noch am selben Tag und fingen am Spätnachmittag an das Laufrad zu säubern und sofort zu grundieren. In den kommenden Tagen wurde auch dieses dann noch dreimal lackiert und soweit fertiggestellt.
Im November wurden auch unsere restlichen Turbinenteile von der Firma CST wieder von Dortmund nach Rotenburg verbracht und dort abgeladen. Die Montage erfolgte im restlichen November. Die Inbetriebnahme fand recht problemlos am 3. Dezember 2025 statt. Seither ist die Francis-Turbine mangels Wasser noch nicht so oft gelaufen oder es war letztlich eher Hochwasser denn Wasser, an dem sich genauer etwas ablesen ließ. Sicher ist, dass wir durch die Revision eine Leistungssteigerung erwirken konnten, die wir derzeit nicht beziffern können, die sich aber im Rahmen von ca. 15 % bewegen könnte. Wir sind vollauf zufrieden mit der Ausführung der Arbeiten und den Ergebnissen.
Revision oder Neukauf? Die Frage klärt sich, wenn man den finanziellen Einsatz sieht. Während die Revision uns rund 60.000 € – inklusive Sandstrahlarbeiten, Transport und Montage ca. 145.000 € – gekostet hat, würde eine Neuanschaffung sicherlich mit rund 200.000 € zuzüglich Montagekosten zu Buche schlagen.
