Das Kraftwerk Mühlhausen an der Enz

Von Prof. W. Eberhardt, Stuttgart.

Im Jahre 1909 schloß sich eine größere Anzahl Gemeinden der württembergischen Oberämter Maulbronn, Vaihingen, Leonberg und Brackenheim zum Zweck gemeinsamer Versorgung mit elektrischer Energie zu einem Verbande zusammen. Der Verband erbaute in den Jahren 1910/11 eine Wasserkraftanlage an der Enz bei Enzberg, und dieses Werk gab ihm den Namen „Gemeindeverband Elektrizitätswerk Enzberg“. Die Entwicklung des Überlandwerkes war so günstig, daß die verhältnismäßig kleine Wasserkraftanlage mit einer Ausbauwassermenge von 12 m³/Sek. und 4,10 m Gefälle zusammen mit einer 200 PS-Dieselmotorenanlage den Strombedarf von 27 Gemeinden der genannten württembergischen Oberämter und von mehreren Gemeinden des badischen Bezirksamts Pforzheim nicht mehr decken konnte. Die Aufstellung eines weiteren Dieselmotors mit einer Leistung von 1000 PS verschaffte zwar eine vorübergehende Sicherheit, doch sah sich der Gemeindeverband gezwungen, sich nach einer weiteren Energiequelle umzusehen. Diese bot sich in der unausgenutzten Wasserkraft an der Enzschleife bei Mühlhausen, etwa 12 km unterhalb der württemb.-badischen Landesgrenze dar. Durch Abschneiden dieser Schleife konnte ein Nutzgefälle von rd. 7 m gewonnen werden.

Die an dem gemeinschaftlischen alten Wehr von Mühlhausen gelegenen drei Mühlen nutzten nur verhältnismäßig kleine Wassermengen mit Gefällen von 1,2 bis 1,3 m aus. Die Sägemühle konnte von dem Verbande günstig käuflich erworben werden, während bei den beiden andern Mühlen nach langwierigen Verhandlungen eine gütliche Ablösung der Wassernutzungsrechte durch unentgeltliche Stromlieferung auf 70 bezw. 99 Jahre zustande kam.

Wenn diese Verhandlungen zu keiner Einigung geführt hätten, so wäre die nach dem württemb. Wassergesetz mögliche zwangsweise Entziehung der bestehenden Nutzungsrechte zur Anwendung gekommen. Das württemb. Wassergesetz bestimmt in Art. 63, daß zugunsten der Ausführung von neuen Wasserbenutzungsanlagen auf Antrag die Entziehung eines einem Dritten zustehenden besonderen Wassernutzungsrechts gegen vorgängige, volle von dem Antragsteller zu leistende Entschädigung im Verwaltungswege verfügt werden kann, wenn

1. die Ausführung des Unternehmens ohne die Aufhebung eines fremden Wassernutzungsrechts in irgend zweckmäßiger Weise nicht oder nur mit unverhältnismäßigem Aufwande möglich wäre, wenn zugleich
2. das neue Unternehmen vermöge seiner Ausdehnung und seines Zweckes einen wesentlichen Nutzen von gemeinwirtschaftlicher Bedeutung mit hoher Wahrscheinlichkeit erwarten läßt und wenn
3. diesem gemeinwirtschaftlischen Nutzen gegenüber die Vorteile, die das abzulösende Wassernutzungsrecht dem Berechtigten gewährt, von wesentlich untergeordneter wirtschaftlicher Bedeutung sind.

Das neue Werk war zur Versorgung einer großen Anzahl von Gemeinden mit der unentbehrlichen elektrischen Energie bestimmt, es waren daher im vorliegenden Falle die in den drei Punkten verlangten Voraussetzungen für die Durchführung der Zwangsenteignung gegeben. Bei dieser Enteignung hätte die Entschädigung nach den Bestimmungen des Gesetzes nur in Geld geschehen können. Durch die gütliche Einigung konnten sich die beiden Mühlenbesitzer den in der Zeit der Geldentwertung besonders wichtigen Vorteil der Ablösung durch Stromlieferung verschaffen. Für den Verband stellte diese Lieferung nur einen recht kleinen Bruchteil der gewonnenen Energie dar.

Die Wässerungsrechte auf den Markungen Mühlhausen und Roßwag blieben in vollem Umfange bestehen. Doch wurden durch die neue Werkanlage Änderungen an der Wasserzuführung nötig, deren Durchführung Sache des Verbandes war. Auf der Markung Mühlhausen mußte zu diesem Zweck ein neuer, etwa 600 m langer Zubringergraben angelegt und für die Wässerung Roßwag eine Dückerleitung von dem Werkoberwasser nach dem linken Enzufer gebaut werden. Um der früheren Wasservergeudung entgegenzutreten, wurde mit den beiden Gemeinden ein nach den Plänen des Kulturbauamts durchzuführender Umbau der gesamten, umfangreichen Bewässungseinrichtungen vereinbart, wobei der Verband einen hälftigen Baukostenbeitrag zusicherte.

Der Gemeinde Mühlhausen brachte die neue Anlage den Vorteil, daß durch die Beseitigung des alten festen Mühlwehres die Hochwasserabflußverhältnisse für den unter häufigen Überschwemmungen leidenden Ort wesentlich verbessert werden konnten. Die Einsprache dieser Gemeinde gegen das Unternehmen wurde nach einer Vereinbarung, in der sich der Verband unter anderem zur Leistung eines wesentlichen Beitrages zu den Kosten des Baues einer Trinkwasserversorgungsanlage verpflichtete, ebenfalls zurückgenommen. Auf diese Weise gelang es, daß die wasserpolizeiliche Verleihung des Nutzungsrechtes und die Genehmigung der Anlage gerade noch einen Tag vor der Inbetriebnahme des Werkes erteilt werden konnten.

In Württemberg ist die Möglichkeit zur Gewinnung sehr großer Wasserkräfte infolge der geographischen Verhältnisse nicht gegeben. Die beiden Nachbarländer Bayern und Baden sind hierin von der Natur mehr begünstigt. Dennoch setzte in den etwas bescheidenen württembergischen Verhältnissen sofort nach dem Kriege eine rege Tätigkeit ein, um die noch verfügbaren Wasserkräfte der Volkswirtschaft zuzuführen. Aus der Reihe von Anlagen, die in rascher Folge, insbesondere von den das ganze Land überspannenden Elektrizitätsversorgungsverbänden an der Iller, der Donau und dem Neckar errichtet wurden, gehört das Kraftwerk Mühlhausen wegen seiner außerordentlich günstigen Lage zu den bemerkenswertesten. In einer fast 4 km langen Schleife umschließt die aus dem Schwarzwald kommende Enz einen an der schmalsten Stelle nur etwa 250 m breiten Höhenrücken. Die Bodenerhebung konnte durch einen nur 135 m langen Stollen und zwei kurze offene Ober- und Unterkanäle durchschnitten werden.

Das Stauwehr erhielt zwei je 12 m weite, 3 m hohe bewegliche Schützentafeln, sowie zwei je 3,2 m weite, 3,2 m hohe Grundablaßschützen. Der Stau erstreckt sich bis auf 2,2 km flußaufwärts. Zur Verhütung einer Versumpfung der tiefliegenden Wiesen auf dem linken Enzufer ist ein Entwässerungsgraben und eine 35 cm weite Sickerdohle nach dem Hinterwasser des Wehres geführt. Das Wehr konnte auf den in der Mitte nur etwa 1 m unter der Flußsohle anstehenden Muschelkalkfels gegründet werden. Waren die Muschelkalkbänke auch stark zerklüftet, so konnte doch durch sorgfältige Ausführung eine vollkommene Wasserdichtigkeit der Wehrschwelle erreicht werden. Die Gründung geschah in offener, mit Larssenspundwänden umschlossener Baugrube bei gut durchzuführender Wasserhaltung. Die betonierte Absturzpritsche ist durch einen 8 cm starken Dielenbelag geschützt, während die aus Pflasterung zwischen Schwellenrost bestehende Pritschenverlängerung eine Sicherung gegen Ausspülung durch einen Schwartenbelag erhalten hat. Auf den aus Eisen gebildeten Hauptschützen sind Dammbalken aufgesetzt, die bei Eisgang besonders aufgezogen oder im Gefahrfalle durch einfache Auslösevorrichtungen rasch zum Abschwimmen gebracht werden können. Das Windwerk zum Aufzug der großen an Gallschen Ketten hängenden Schützentafeln befindet sich auf dem Mittelpfeiler. Durch eine Ausrückung kann der elektrische Antrieb auf die rechte oder linke Schütze geschaltet werden. Für den Fall des Versagens des elektrischen Antriebes sind beide Schützenaufzüge auch mit einem Handantrieb versehen. Die Schützen sind vom Mittelpfeiler aus durch eine Steigleiter zugänglich. Die Grundablaßschützen sind der Höhe nach zweiteilig, so daß die obere Hälfte der hölzernen Schützentafeln auch abgesenkt werden kann, wodurch sowohl Eisablaß wie auch Wasserspiegelregelung sich sehr leicht vollziehen. Die Aufzugvorrichtung dieser kleinen Schützen haben neben dem Handantrieb gleichfalls elektrischen Antrieb erhalten. Einer dieser Antriebe ist auch mit Fernsteuerung versehen, so daß die Schützenbewegung vom Werk aus durch Druckknopfsteuerung betätigt werden kann. Ein Fernmelder zeigt im Werk die jeweilige Stellung der Schütze an.

Der Bedienungssteg über die beiden Hauptöffnungen ist in Holz ausgeführt worden. Zu dieser Bauweise führte zunächst die Sparsamkeit, denn das gesamte für den Bau notwendige Holz wurde von der Staatsforstverwaltung zu recht günstigen Bedingungen zur Verfügung gestellt und die früher erwähnte, nur 600 m unterhalb der Wehrbaustelle gelegene Sägemühle konnte sofort in den Dienst der Bauleitung gestellt werden. Die Überdeckung des Steges mit einem Ziegeldach dient sowohl der Erhaltung des Holzwerkes wie auch dem Schutze der Getriebe. Auch konnte durch die gewählte Bauweise einer mit Recht geltend gemachten Forderung des Heimatschutzes Rechnung getragen und ein Bauwerk geschaffen werden, das sich in das liebliche Landschaftsbild recht gut einfügt.

Der annähernd rechtwinklig abzweigende Kanaleinlaß ist zur Abhaltung größerer Schwimmstoffe mit einer 10 cm unter den Wasserspiegel herabreichenden Hochwasserschutzwand aus Eisenbeton und mit einem Grobrechen aus 1 Zoll starken Eisenrohren versehen. Zum Abschluß dienen vier Schützen mit Lichtweiten von je 3,20 m. Der Bedienungssteg hat eine, mit dem Wehrstegüberbau zusammenhängende Überdeckung zum Schutze der Getriebe und der meist hochgezogenen hölzernen Schützentafeln erhalten.

Die Eintrittsgeschwindigkeit von der Wehrwage in den Oberkanal beträgt bei der Ausbauwassermenge (22 m³/Sek.) 0,75 m/Sek. und bei kleinstem Niederwasser 0,12 m/Sek. Die Einlaufschwelle ist zur Abhaltung des Geschiebes vom Kanal ein Meter höher als die Grundablaßschwelle bezw. die Flußsohle gelegt. Außerdem hat man vor dem Einlaß die Flußsohle auf eine Breite von 6 m mit einem auf Schwellrost befestigten Schwartenbelag versehen, um eine gute Freispülung des Kanaleinlasses bei gezogenen Grundablaßschützen zu erreichen.

Im Anschluß an den Kanaleinlaß hat der Oberkanal zunächst eine Breite von 13,40 m und eine Tiefe von 2,20 m. Er verengert sich alsbald, während seine Tiefe entsprechend zunimmt. Nach einer Strecke von 36 m Länge, auf der er zwischen Ufermauern offen geführt ist, besitzt er eine Breite von 3,20 m und eine Wassertiefe von 3,20 m.

Auf weitere 135 m Länge fließt das Oberwasser im Freispiegel-Stollen. Bei einer Wassertiefe von 3,20 m hat der Stollen eine lichte Weite von 11,4 m² und einen Wasserquersschnitt von 10,5 m², so daß die mittlere Fließgeschwindigkeit bei der Ausbauwassermenge 2,1 m/Sek. und bei kleinstem Niederwasser 0,33 m/Sek. beträgt. Die Ausführung des Stollens geschah in der Weise, daß zunächst ein Firststollen vorgetrieben und von diesem aus nach unten der Vollausbruch vorgenommen wurde. Das Gebirge, das keine festen Felsbänke zeigte, war mit Mergelschichten durchsetzt und sehr druckhaft, so daß auf die ganze Länge eine kräftige Auszimmerung notwendig war, während sich nicht der geringste Wasserandrang zeigte, obwohl die Stollensohle über 2 m unter dem benachbarten Flußwasserspiegel lag. Die Ausbetonierung des Stollens mußte eine verglichene Stärke von 50 cm erhalten. Bis 20 cm über dem Wasserspiegel ist ein 2 cm starker Zementglattstrich auf Sohlen- und Wandbeton aufgebracht.

An den Stollen schließt sich auf eine Länge von etwa 45 m wieder ein offenes Kanalprofil an, das sich vor dem Turbinenhause auf etwa 20 m verbreitert und das auch hier durchweg Ufermauern und Sohlenbetonierung erhalten hat. Das Sohlengefälle vom Stolleneinlauf bis zum Leerschuß beim Triebwerk beträgt 0,5 ‰.

Vor dem Triebwerk befindet sich ein durchlaufender Rechen mit 20 mm Stabweite. Jede der drei Turbinenkammern ist durch eine 4,50 m weite Schütze abschließbar. Die waagerecht gelegten Wellen der drei Zwillingsturbinen sind mit den Generatoren unmittelbar gekuppelt und so hoch gelegt, daß der Maschinensaalfußboden noch über den höchsten Wasserstand zu liegen kam. Zu diesem Zweck war es notwendig, die Turbinenkammern nach oben anzuschließen und den Oberwasserspiegel um 50 cm hochzusaugen. Jede der drei Turbinen nimmt bei voller Beaufschlagung und einem Nutzgefälle von 7,0 m eine Wassermenge von 7,5 m³/Sek. auf. Die Umdrehungszahl wurde zu 250/Min. gewählt. Vor der 60 cm über die Kanalsohle gelegten Rechenschwelle ist eine Aalrinne angeordnet, von der aus ein Schlupfloch nach dem Leerschußgerinne führt. Ein Überreich von 18 m Länge hat den Zweck, ein Aufstauen des Wassers im Oberkanal bei rückgängigem Verbrauch zu verhüten. Der Ablauf vom Überreich führt durch zwei Kanäle unter dem Leerschuß hindurch nachdem zum Unterwasser führenden Absturzgerinne. Bei raschen Belastungsschwankungen sollte das ungenutzte Wasser im wesentlichen sofort nach dem Unterwasser und nicht nach der 3,5 km langen Flußschleife abgeführt werden, damit die Gleichmäßigkeit der Wasserführung unterhalb des Werks nicht zu sehr beeinträchtigt wird. Neben dem Rechen befindet sich eine zeitweilige, 3 Meter weite Leerlaufschütze.

Das Maschinenhaus enthält die drei Drehstrom-Generatoren und ist so groß angelegt, daß es auch noch den Maschinensatz für eine künftige Pumpenspeicheranlage aufnehmen kann. Die Verhältnisse für eine solche Anlage sind insofern nicht ungünstig, als auf dem Höhenzug südlich von dem Werk 140 m über dem Oberwasserspiegel ein Hochbehälter angelegt werden kann. Nach diesem würde in Zeiten geringer Belastung namentlich in der Mittagspause und während einiger Nachtstunden Wasser hochgepumpt, das dann in Zeiten der Belastungsspitzen wieder durch Beaufschlagung einer Hochdruckturbine Arbeit leisten würde. Durch ein mit dem Oberwasser verbundenes Wasserstandsrohr und einen im Unterwasser befindlichen Schwimmer ist dem Wärter die Möglichkeit gegeben, von seinem Stande am Schaltpult aus, die Höhe der Wasserstände abzulesen. Mit dem Maschinenhause zusammengebaut ist das Schalthaus, das im Erdgeschoß Schaltpult, Schalttafel, Werkstätte, die Räume für drei Transformatoren und eine Akkumulatorenbatterie, ferner ein kleines Bureau und den Abort enthält. Im ersten Stockwerk befinden sich die Schalt- und Messzellen, im zweiten Stockwerk die Sammelschienen, im Dachraum die Blitzschutzeinrichtungen. Neben dem Werkgebäude wurde ein Wohngebäude mit drei gleich großen Vierzimmerwohnungen für die Maschinenwärter und neben diesem noch ein Nebengebäude mit Waschküche, Backofen und Kleinviehstall hergestellt.

Der Unterkanal hat eine Länge von 50 m, seine Breite wechselt zwischen 20 m am Werk und 8 m an der Einmündung in die Enz, er hat bei kleinstem Niederwasser eine Wassertiefe von 1,15 m. Sein Sohlengefälle beträgt 1:1000.

Das Werk ist für eine Wassermenge von 22 m³/Sek. ausgebaut. Nach dem Durchschnitt der 15 Jahre 1901 bis 1915 steht diese Wassermenge an 100 Tagen im Jahr zur Verfügung. Nach dem Leistungsplan beträgt die mittlere Jahresleistung 900 PS, die höchste erzielbare Leistung 1375 PS. Der mit einer Maschinenspannung von 3000 V erzeugte Drehstrom wird auf 15 000 V umgespannt und an das Netz des Gemeindeverbandes Elektrizitätswerk Enzberg abgegeben. Bei der durchschnittlichen Wasserführung der Enz könnten in 24 stündigem Dauerbetrieb insgesamt 5,5 Mill. kWh erzeugt werden.

Mit den Bauarbeiten wurde im Juni 1920 begonnen, im Dezember 1921 konnte das Werk in Betrieb genommen werden. Seit dieser Zeit befindet sich die Anlage im ununterbrochenen Gang und hat dem Gemeindeverband schon die wertvollsten Dienste geleistet.

Der Entwurf der Gesamtanlage wurde vom Verfasser aufgestellt, ihm war auch die Oberleitung des Baues übertragen. Der elektrische Teil des Werkes wurde nach den Plänen und unter Leitung von Regierungsbaumeister Mössinger, techn. Direktor des Gemeindeverbandes Elektrizitätswerk Enzberg, und die Hochbauten nach den Entwürfen und unter Leitung der Architekten Regierungsbaumeister Dollinger & Fetzer, Stuttgart, ausgeführt. Die örtliche Bauleitung besorgte Baumeister Lang, Ludwigsburg. Die Ausführung der gesamten Tiefbauarbeiten und die Betonier- und Maurerarbeiten an den Hochbauten geschah durch die Firma Dyckerhoff & Widmann A.-G., Zweigstelle Karlsruhe. Von der Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg wurde das Eisenwerk des Wehres, von der Maschinenfabrik J. M. Voith, Heidenheim, wurden die Turbinen, von der Maschinenfabrik Eßlingen, Werk Cannstatt, die Generatoren, von den Siemens-Schuckert-Werken die Schaltanlage und die Transformatoren geliefert und aufgestellt.

Quelle: Sonderdruck aus der Zeitschrift „DIE BAUTECHNIK“ 1925, Heft 49
Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin W 66.
Alle Rechte vorbehalten.

Ein herzliches Dankeschön an den Verlag Ernst & Sohn für die freundliche Genehmigung zur Veröffentlichung dieses Sonderdrucks.

Und heute arbeitet das Kraftwerk immer noch ...

Stauwehr, Ansicht von unten


Stauwehr, Ansicht von oben


Stauwehr bei Hochwasser


Stauwehr bei Hochwasser


Stauwehr mit Kanaleinlaß (hinten rechts)


Stauwehr


Stauwehr


Stauwehr, im Hintergrund: Mühlhausen/Enz


Stauwehr


Kanaleinlaß von hinten. Von hier fließt das Wasser durch ...


... diese kleine Brücke ...


... in den Stollen. Auf der anderen Seite des Berges ...




... erblickt das Wasser nach der "Stollendurchquerung" wieder das Licht.


Noch wenige Meter ...


... liegen vor dem Wasser, bevor es ...


... durch einen Rechen in die Turbinen im Triebwerkgebäude gelangt.


Generatoren im Triebwerkgebäude - Foto mit freundlicher Genehmigung der EnBW

Nach getaner Arbeit ...

... in einer ...


... scharfen Rechtskurve wieder zurück in die Enz.


Triebwerkgebäude mit Schalthaus

Schalthaus, Ansicht von hinten


Wärterwohnhaus