Bei der Durchsicht alter Unterlagen bin ich auf meine Dokumentation eines Umbauprojekts von 2008/2009 gestossen, das ich als Architekt geleitet habe. Der ursprüngliche Bau von 1908 ist eine Meisterleistung – hier ist die ganze Geschichte.
Das EWZ-Kraftwerk Mittelbünden in Sils i.D. – Von der historischen Ingenieurskunst zur behutsamen Modernisierung
Die Geschichte der Wasserkraft und die Geburt eines Kraftwerks
Die Urgewalt der Sonne
Bevor das Wasser zu Strom wird, beginnt alles bei unserem Stern. In einer Entfernung von durchschnittlich 149,6 Millionen Kilometern treibt die Sonne mit ihrem 15 Millionen Grad heissen Heliumkern den globalen Wasserkreislauf an. Die Kunst des Menschen besteht seit Jahrtausenden darin, die Strömung des Wassers durch technische Hilfsmittel in Nutzenergie zu verwandeln.
Von Schöpfwerken zu Wasserrädern
Erste Konstruktionen, die auf Hebel, Winde und Rad setzten, entstanden bereits um 1500 v. Chr. im alten Ägypten. Die berühmte Förderschnecke, die Archimedes zugeschrieben wird, folgte im 3. Jahrhundert v. Chr. Im 1. Jahrhundert v. Chr. beschrieb der römische Architekt Vitruv erstmals Schöpf- und Treträder und legte damit die Grundlage für das Wasserrad, das durch die aufmerksame Beobachtung dieser Abläufe entstanden sein dürfte.
Renaissance und industrieller Aufbruch
Zwischen 1400 und 1600 erlebte der Maschinenbau eine rasante Entwicklung. Ein herausragender Ingenieur dieser Zeit war der aus Ponte Tresa (TI) stammende Agosto Ramelli (1531–1608). Im Dienste italienischer Fürsten konstruierte er oberschlächtige Wasserräder und Stockräder, die sowohl Getreide mahlen als auch Marmor sägen konnten.
Die Wasserräder blieben über Jahrhunderte die einzige Alternative zur Muskelkraft. Noch 1875 waren in der Schweiz rund 6000 Wasserräder in Betrieb – um 1800 schätzte man ihre Zahl sogar auf 10.000. Ihr Nachteil: Die Energie musste dort genutzt werden, wo sie entstand. Es fehlte an Übertragungsmöglichkeiten.
Die Elektrizität erobert die Welt
Dies änderte sich mit der Einführung der Elektrizität. In den 1860er-Jahren gelangen die ersten verlässlichen Gleichstrommaschinen. 1878 erleuchteten die ersten wasserkraftgespeisten Bogenlampen der Welt eine Gemäldegalerie in England. Der Siegeszug war nicht mehr aufzuhalten. Die Weltausstellung 1889 in Frankreich präsentierte einen Lichtturm, der Paris in roten, blauen und weissen Garben erstrahlen liess.
Die erste bedeutende Stromleitung der Schweiz folgte 1894: Der Genfer Ingenieur R. Thury realisierte eine 1,5 km lange Leitung von der Taubenlochschlucht nach Bözingen mit 400 Volt und 22 Kilowatt. Der grosse Durchbruch gelang jedoch bereits 1891 mit der Drehstromübertragung vom badischen Laufen nach Frankfurt. Auf 175 Kilometern Länge wurden 130 Kilowatt mit beachtlichen 75 % Wirkungsgrad übertragen.
Das Albulawerk entsteht für das wachsende Zürich
Gegen Ende des 19. Jahrhunderts suchte Zürich nach geeigneten Standorten, um den steigenden Bedarf an Beleuchtungs – und vor allem an «technischem Strom» zu decken. 1901/1902 entstanden die Pläne für ein Werk, das den Strom aus dem bündnerischen Sils im Domleschg über 140 Kilometer nach Zürich transportieren sollte.
1904 arbeiteten Ingenieure ein detailliertes Projekt aus. Für die architektonische Gestaltung wurde der Zürcher Architekt Prof. Dr. G. Gull beauftragt. Er entwarf das Kraftwerkgebäude im damals beliebten Bündnerstil – ein Bauwerk, das zu Beginn des 20. Jahrhunderts als «Zierde in der Landschaft» galt.
Die Konstruktion des Meisterwerks (1907–1908)
- Baubeginn: Mai 1907
- Vollendung: Herbst 1908
- Abmessungen: Länge 65 m / Breite 22,5 m / Giebelhöhe 27,5 m / Kubatur 33.400 m³
- Konstruktion: Der säulenfrei ausgeführte Maschinensaal – eine Meisterleistung des Stahlbaus. Vier gewaltige Fachwerkträger (13,5 m lang, 4,33 m hoch) mit einem Gesamtgewicht von 28,7 Tonnen überspannen den Raum. Der Längsbau erhielt eine Dachkonstruktion aus acht eisernen Bindern, der Mittelbau aus vier ganzen und zwei Giebelbindern.
- Leistung: Die Maschinenstation wurde mit einer Anfangsspannung von ca. 46.000 Volt gespeist. Die Gesamtleistung der Anlage betrug 20.000 PS (13.895,50 kW), erbracht von Francisturbinen (Baujahr 1848). Die acht in der Halle aufgereihten Turbinen erreichten einen Wirkungsgrad von 90 %.
- Baukosten: Die Endabrechnung belief sich auf 6.136.157,01 Schweizer Franken.
Der Umbau 2008–2009 – Entwirrung und Besinnung
Eine «ewige Baustelle»
Der bislang einschneidenste Eingriff in die Bausubstanz begann im Jahr 2008. Die Abschlussarbeiten der ersten Phase endeten im Oktober 2009. Aufgrund der Grösse des Gebäudes, das einen zeitlich unabhängigen Ausbau in verschiedenen Phasen ermöglicht, bleibt das älteste Kraftwerkgebäude Graubündens wohl eine «ewige Baustelle».
Das architektonische Konzept
Das Grobkonzept der ersten Phase verfolgte ein klares Ziel: Das über Jahre durch etliche Umbauten entstandene «Erschliessungstohuwabohu» zu entwirren und sich beim Eingriff behutsam auf die alte Substanz und deren Ambiente zu besinnen.
Herzstück war eine konzeptionell und architektonisch schlichte Vertikalerschliessung in Form eines Betonturms. Dieser beinhaltet eine Treppe, einen Personen- und Warenlift sowie Zugänge zu den verschiedenen Gebäudeflügeln des 1. und 2. Obergeschosses und zu den Grossräumen der übrigen Geschosse.
Im Feinkonzept entstanden variable Räume, die sich den Bedürfnissen der Bauherrschaft anpassen lassen. So wurden im 1. Obergeschoss Büroräume geschaffen, im 2. Obergeschoss ein Flügel zu einem Grossraumbüro und einem teilbaren Saal mit zwei Sitzungszimmern umgebaut.
Der respektvolle Umgang mit der Geschichte
Die Absicht war, sich bei jedem neuen Eingriff auf die bestehende Substanz zu beziehen. Alte Fotografien, historische Pläne und Texte wurden für den Entwurf herangezogen. Diese intensive Auseinandersetzung mit der gewünschten Funktion und dem Ort führte zu einem Grobgerüst, das während der gesamten Bauphase als Basis für rasche, effiziente und konzepttreue Problemlösungen vor Ort diente.
Lichtführung als «chemin de la lumière»
Ein zentrales Element war die natürliche und künstliche Lichtführung. Alle neuen Räume sollten vorrangig mit genügend Tageslicht ausgestattet werden.
- Garderobe: Die im Erdgeschoss als freistehendes Holzvolumen konzipierte Garderobe erhält ihr Licht indirekt durch fünf Glasoblichter. Der Weg der Belegschaft vom grossen Metalltor durch die Halle in die Garderobe wird so zu einer «promenade au chemin de la lumière» – einem Weg, der von natürlich abgestuftem Licht begleitet wird.
- Maschinenhalle: Die bei einem früheren Umbau zugemauerten Öffnungen zur Maschinenhalle wurden durch eine innere Metall – und Glasfassade ersetzt. Dadurch entstand in den Korridoren des 1. und 2. Obergeschosses ein Sichtbezug zur Maschinenhalle. Der morgendliche Eintritt in den Aufenthaltsraum wird bei sonnendurchfluteter Halle so zu einem kleinen Lichterlebnis.
Die Eingangssituation: Wiederherstellung des Ambientes
Eine besondere Herausforderung war die Wiederherstellung des auf den historischen Plänen ersichtlichen, grosszügigen Eingangsbereichs. Der ursprünglich fünf Meter hohe Eingang in der Gebäudeachse von 1908 wurde rekonstruiert. Der Besucher wird heute, wie damals, von einem in die Höhe strebenden Raum empfangen. Diese Vertikalität wird durch ein horizontales Zwischenpodest unterbrochen, auf dem eine Peltonturbine ausgestellt ist – ein Verweis auf die eigentliche Funktion der elektrischen Produktion in der Maschinenhalle.
Projektdaten und Beteiligte (Fact Sheet)
Umbau Kraftwerkgebäude Mittelbünden, Sils i.D.
- Umbauzeitraum: 2008 – 2009 (1. Phase)
- Total Umbaukosten: 4,45 Millionen CHF
Beteiligte:
- Bauherrschaft / Bauleitung: EWZ Mittelbünden, Thomas Marty (†)
- Architekt / Bauleitung: GAMA AG, Paul Duri Degonda (Rhäzüns)
- Bauphysik: Studer & Strauss, Roman Strauss (St. Gallen)
- Ingenieur: Guido Luzio (Savognin)
- Baumeister: Zeller Balzer, Moritz Pfaff (Lenzerheide)
- Elektroplanung: IBG, Christian Mittner jun. (Chur)
- HLK Planung: Paganini, Damiano Paganini (Chur)
- Holzbau: Mark Holzbau, Reto Lippuner (Scharans)
Anmerkung des Architekten:
Als Architekt hatte ich auf die Qualität und Funktionalität der HLK-Planung (Heizung, Lüftung, Klima) leider keinen Einfluss, was später zu Problemen führte. Die Verantwortung für die HLK – Arbeit und Ausführung lag nicht in meinem Aufgabenbereich.
Bibliografie:
- Wasserkraft in der Schweiz, Gesellschaft für Ingenieurbaukunst, 1998, Band 4
- Bericht über die Errichtung des Albulawerkes, H. Peter und H. Wagner, Dezember 1910
Die Verwendung dieser Unterlagen erfolgt mit freundlicher Genehmigung von Thomas Marty (†) (EWZ Mittelbünden) und Emanuel Mark (GAMA AG).
