Das intensive Finale

Bis 16. Dezember 2024 wurde der Grimselsee abgesenkt, um die Abschlussarbeiten an der neuen Grimselstaumauer ausführen zu können. Die neue Mauer behebt die Mängel der alten und bietet den zusätzlichen Vorteil, dass sie erhöht werden kann, falls der schon seit Längerem geplante Bau bewilligt wird. Die ursprüngliche Mauer war nicht für eine Erhöhung konzipiert.

Die Abschlussarbeiten sind eine Kombination aus Neubau und Sanierungsarbeiten. Zu Ersteren gehört der Durchstich durch den Felsen in den See für den neuen Grundablass. Letztere machen die bestehende hundertjährige Infrastruktur wieder fit für das nächste Vierteljahrhundert, unter anderem mit Korrosionsschutzmassnahmen an den Stollenpanzerungen und der Revision der Betriebs- und Revisionsschütze in den Apparatekammern. Gleichzeitig wurden auch Arbeiten ausgeführt, die auf die Zukunft gerichtet sind: Die Vorbereitungsarbeiten für ein neues Pumpspeicherkraftwerk, Grimsel 4. Dieses befindet sich zurzeit in der Baubewilligungsphase. Die Arbeiten werden es ermöglichen, das neue Kraftwerk ohne Entleerung des Grimselsees zu bauen. Alle Arbeiten, die sich nur bei leerem See ausführen lassen, konnten bis Mitte April 2025 ausgeführt werden. Am 14. April wurden Spül- und Umleitstollen geschlossen. Seither füllt sich der See wieder auf.

Der Grund für dieses frühe Wiederauffüllen war die in den See fliessende Wassermenge, denn sie steigt im Frühling wegen des Schmelzwassers jeweils stark an. Die Langzeitstatistik der abfliessenden Wassermassen der Kraftwerke Oberhasli (KWO) bestätigt, dass die Wassermenge jeweils ab Anfang April deutlich zunimmt. Am wenigsten Restwasser fliesst erfahrungsgemäss im Februar und im März. Bei einer Verschiebung der Deadline in den Mai wäre es herausfordernd gewesen, das einfliessende Wasser abzuleiten oder abzupumpen.

Aber nicht nur diese kurze Zeitspanne war eine Herausforderung für die Bauarbeiter, sondern auch die Logistik und die engen Platzverhältnisse. Man musste in den Stollen aneinander vorbeikommen und Materialien mussten zwischengelagert werden. Die Arbeiten im See waren wetterabhängig – ab und zu bestand sogar Lawinengefahr.

Laut Projektleiter Markus Kost waren die Untertage-Arbeiten eigentlich nicht aussergewöhnlich, aber es sei herausfordernd, alles aneinander vorbeizubringen. Er illustrierte dies mit der Nutzung der vier Kontrollgänge der neuen Staumauer: Um bei geleertem See genügend Sand für das Sandstrahlen der Stollenwände für den Korrosionsschutz zur Verfügung zu haben, wurden im Oktober 2024 in allen Gängen Sand – insgesamt 700 t – sowie Zementsäcke zwischengelagert. Die Gänge waren komplett gefüllt. Dieses Einlagern war nur nötig für Baustellen, die nicht direkt mit Fahrzeugen erreichbar waren.

Um genügend Elektrizität für die Wasserpumpen – die 300 l/s gefördert haben –, für die Sandstrahler, Heizungen und weitere Maschinen zu haben, wurde ein Mittelspannungstransformator mit dem Kran, mit dem auch Bauarbeiter transportiert wurden, auf den Seegrund gestellt.

Historische Infrastruktur

Ursprünglich bildete der Grimselsee mit dem deutlich kleineren und zur gleichen Zeit gebauten Gelmersee eine Produktionseinheit. Das Wasser des Grimselsees wurde damals nicht direkt turbiniert, sondern gelang zunächst durch eine Stollenverbindung in den Gelmersee, um anschliessend im Kraftwerk Handeck turbiniert zu werden.

Im Spülstollen dieses historischen Systems, der sich unter dem Zulaufstollen für den Gelmersee und dem Kraftwerk Grimsel 1 befindet, war beispielsweise der Beton in einer rund 20 m langen Partie brüchig geworden und das Eisen des Betons ist herausgetreten. Der alte Beton wurde herausgespitzt und es wurde frisch betoniert. Anschliessend wurde injiziert, um die gewünschte Festigkeit zu erreichen.

Beim Zulaufstollen für Gelmer und Grimsel 1 waren ebenfalls Betonschäden vorhanden, die repariert wurden. Zudem wurden die Panzerungen dieses Verbindungssystems, die Leckagen in den Fels verhindern, saniert und die Drosselklappe revidiert. Bei stark korrodierten Stellen wurden neue Bleche aufgeschweisst, und der Korrosionsschutz wurde erneuert. Damit die Oberflächenbeschaffenheit für die Grundierung mit Zink stimmte, mussten die korrodierten Stahloberflächen sandgestrahlt werden. Anschliessend wurde die abrasionsfeste Kunststoffbeschichtung angebracht. Bei diesen Arbeiten musste darauf geachtet werden, dass die Luftfeuchtigkeit stimmt, denn sonst haftet der Korrosionsschutz nicht.

Für den Bau der ersten Staumauer wurde ursprünglich ein Umleitstollen gebaut. Der Stollen leitete das Wasser der Aare um, damit im Trockenen gebaut werden konnte. Nun wird dieser Umleitstollen jährlich geöffnet, um die über die Zeit auf dem Seegrund angesammelten Sedimente herunterzuspülen. Auf der anderen Seite des Stausees hat es einen Spülstollen, mit dem der Einlauf von Grimsel 1 und die Regulierkammer für den Nachschub des Gelmersees gespült werden kann. Auch dieser Stollen wurde nun saniert. Zunächst wurde der Umleitstollen für die Ableitung des Wassers eingesetzt und der Spülstollen saniert, am 20. Februar wurde die Prozedur umgekehrt und der Umleitstollen renoviert.

Da der Einlauf des alten Umleitstollens direkt unter dem Durchstich für den neuen Grundablass liegt, musste der Durchstich für die Sprengungen mit Sprengmatten abgedeckt werden, damit das herausgesprengte Material nicht in den hundertjährigen Einlauf hineinfallen würde.

Die Zukunft

Einige dieser Sanierungsarbeiten hingen auch mit der geplanten Aufstockung des Grimselsees zusammen. Es wurde berechnet, welche Komponenten kritisch sind und noch verstärkt werden müssen. Die Panzerung in einem Stollen musste teilweise verstärkt werden, damit beim Schliessen der Sicherheitsorgane die Axialkräfte des Rückschlags bei höherem Wasserdruck keine Schäden verursachen. Die Stahlpanzerung wurde deshalb zusätzlich mit ausbetonierten Schubringen im Fels verankert. Hinter dem 100-jährigen Revisionskeilschieber wurden bereits in früheren Jahren neue Abschlussorgane eingebaut. Nun wurde der alte Keilschieber so modifiziert, dass er als statisch sicherer Panzerungsteil wirkt.

Das fehlende Puzzleteil

Das einzige, was beim Kraftwerksystem Grimsel – abgesehen von der Staumauererhöhung – noch fehlt, ist das neue Pumpspeicherkraftwerk Grimsel 4 mit zwei Pumpspeicherturbinen. Es wird das Wasser aus dem Grimselsee in den Räterichsboden turbinieren, was heute in beschränktem Masse schon möglich ist, aber auch aus dem Räterichsbodensee wieder hochpumpen. Zurzeit kann nur vom Grimselsee in den Oberaarsee gepumpt werden, später soll auch in den Grimselsee selbst gepumpt werden können. So lässt sich im Winter das gleiche Wasser mehrfach nutzen, wodurch die Flexibilität steigt.

Die Konzession für Grimsel 4 liegt bereits vor, das Baugesuch reichte die KWO im Dezember 2024 ein. Nun wurden alle Arbeiten bis zum Erstabschlussorgan, der Drosselklappe, ausgeführt, damit der Bau von Grimsel 4 später ohne Entleerung des Sees durchgeführt werden kann. Da alle Arbeiten unterirdisch und von aussen unsichtbar ausgeführt werden können, werden für die Bewilligung keine Widerstände erwartet.

Wenn alles planmässig läuft, soll die Inbetriebnahme von Grimsel 4 etwa 2032 stattfinden, denn die Arbeiten sind beträchtlich. Das Besondere am Bau ist das Vorgehen: Üblicherweise wird zuerst die Kaverne erstellt, ohne die konkreten Masse der Turbine zu kennen. Hier geschieht die Bauausschreibung erst, wenn die Grösse der elektromechanischen Teile feststeht. Auf diese Weise erübrigen sich nachträgliche und teure Anpassungen am Bau, möglicherweise mit Sprengungen, sollte die Turbine andere Dimensionen aufweisen als geplant. Auch die Frage, was mit dem späteren Aushub geschehen soll, erübrigt sich.

Die elektromechanischen Teile des neuen Kraftwerks sind bereits grob dimensioniert, nun folgt die Ausschreibung an die Lieferanten. Die Entwürfe der Lieferanten werden sich dann durch die Anordnung und weitere Details voneinander unterscheiden. Dieses Vorgehen stellt sicher, dass die KWO die beste und wirtschaftlichste Lösung erhält. Durch das neue Kraftwerk wird zwar die Energieproduktion nicht erhöht, denn der Zufluss ist der gleiche, aber dafür die Flexibilität, die heute immer wichtiger wird.

Überraschungen

Da die letzte Entleerung des Sees ein Vierteljahrhundert zurücklag, wusste man nicht, was man antreffen würde. Nach dem Entleeren des Sees wurde klar, dass gewisse teilweise hundertjährige Komponenten saniert werden mussten. Man wusste auch nicht, wie die konkrete Topografie des Seegrundes nach der Entleerung aussehen würde, denn durch das Entleeren wurden gewisse Sedimente weggeschwemmt, und der Untergrund sah anders aus als bei den vorgenommenen Messungen mit gefülltem See.

Im Unterwasserstollen von Grimsel 2 wurde an gewissen Stellen vor 50 Jahren eine Stahlpanzerung mit 6,80 m Durchmesser eingebaut. An Stellen ohne Stahlpanzerung wurde der Beton mit Stahllitzen etwa jeden halben Meter mit Spannschlössern vorgespannt. Bei der Kontrolle der Spannschlösser wurde festgestellt, dass der Mörtel ausgewaschen war. Auf einer Länge von 60 m mussten also alle Spannschlösser mit Hochdruckwasser freigelegt und wieder neu mit Verputz verfüllt werden. Täglich wurde für diese Hochdruckreinigung 40 m³ sauberes Wasser vom Tal hochtransportiert – im Winter bei Wassermangel.

Der Bau der neuen Mauer verlief hingegen plangemäss. Der letzte Betonblock wurde am 3. September 2024 fertiggestellt. In diesem Winter wurden die letzten Injektionen in die Mauer gemacht. Dazu muss die Mauer kalt sein, damit sie sich zusammenzieht und die Spälte grösser werden. Diese Injektionsarbeiten fanden jeden Winter an den jeweils fertiggestellten Abschnitten statt.

Der Moment der Wahrheit

Seit 14. April 2025 wird der See wieder etappenweise gefüllt. Dies geschieht nach den Vorgaben des Bundesamts für Energie, die spezifizieren, wie schnell eine neue Staumauer belastet werden darf. Es gibt bestimmte Haltepunkte, an denen der Wasserpegel für einige Tage gehalten wird, um Messungen der Mauerbewegungen durchführen zu können. Dieser Prozess wird intensiv überwacht. Gemäss Prognosen sollte der See Ende Juni etwa 80% gefüllt sein.

In den ersten Jahren nach dem Bau wird die Mauer öfter durch das BFE überwacht, anschliessend geht sie in den Normalbetrieb über, mit einer Jahreskontrolle. Die Messungen erfolgen mit Pendelloten, die von oben bis ganz nach unten an mehreren Stellen in die Mauer eingebaut werden. Dies ist ein konventionelles Verfahren, das sich seit Jahrzehnten bewährt hat. Gelegentlich werden auch Drohnen zur Vermessung eingesetzt.

Das grosse Finale

Mit diesen Abschlussarbeiten ist eine wichtige Etappe beim Grimselsee zu Ende gegangen. Eine anspruchsvolle Etappe mit Engpässen, Zeitdruck und Naturgefahren, die gut gemeistert wurden. Die Infrastruktur lässt sich nun wieder für die Stromerzeugung und die Flexibilitätsbereitstellung nutzen. Und ist – frisch saniert – bereit für die nächsten Schritte: die Erhöhung der Mauer und den Bau des Pumpspeicherkraftwerks Grimsel 4. Damit sie künftig noch mehr Energie und Flexibilität liefern kann.