Kranmodernisierung unter engen Platzverhältnissen

Die Seilerei Voigt Seil- und Hebetechnik in Bad Düben ist zertifizierter Service-Partner von STAHL CraneSystems und hat in der Rappbode-Talsperre das Kran­system für das Öffnen des Schotts am Grund­ablass voll­ständig ersetzt. Dabei kam ein aus­geklügeltes Konzept aus dem modularen CraneKit-Bau­kasten­system zum Einsatz. Die Sonder­konstruktion musste durch eine enge Luke in der Talsperre durchpassen und in engsten Platz­verhältnissen innerhalb der Stau­mauer montiert werden.

CraneKits von STAHL CraneSystems enthalten alle Komponenten, die für den Bau einer Krananlage benötigt werden: Seilzüge, Winden, Kettenzüge, Steuer- und Über­wachungs­komponenten, Frequenz­umrichter für Hub­werke, Fahr­antriebe, Kran­kopf­träger, Zubehör sowie viele Optionen, wie zum Beispiel Funk­fern­steuerungen. Aus diesem Bau­kasten wurde nun eine Sonder­lösung entwickelt, die im Oktober 2025 in der Talsperre des Rappbode-Stausee in Betrieb gehen konnte.

Größte Talsperre in beeindruckender Natur
Der Harz ist geprägt von aus­ge­dehnten Wäldern, tiefen Tälern, wilden Fluss­läufen und Wasser­fällen – ein Groß­schutz­gebiet, in dem Wasser­wirtschaft, Natur­schutz und Tourismus zusammen­gebracht werden müssen. Der Naturpark Harz/Sachsen-Anhalt ist ein Beispiel dafür, wie dies gelingen kann. Hier befindet sich eine der beiden größten Trink­wasser-Talsperren Deutschlands.

Die Rappbode wird ebenso wie ihr Zufluss, die Hassel, von der 415 m langen Rappbode-Talsperre aufgestaut. Der Stausee hat eine Fläche von knapp vier Quadrat­kilometern. Er gilt mit seinen rund 110 Millionen Kubik­metern Wasser volumen­mäßig als der größte Stausee im Harz. Die Talsperre ist mit 106 m die höchste Stau­mauer in Deutschland und mit etwa 47 Millionen Kubik­meter Roh­wasser pro Jahr Deutschlands größte Trink­wasser­versorgung.

Gigantische Staumauer mit moderner Technik
Die Talsperre, die 1959 errichtet wurde, besteht aus 30 Mauer­feldern mit einer Segment­breite von maximal 16 m, wobei die Feld­fugen für eine gewisse Beweglich­keit sorgen und das sehr große starre Bau­werk weitest­gehend vor Riss­bildung schützen. Auf dem Südost­ende der Stau­mauer stehen das Schieber- und Winden­haus mitsamt den Bedien­ein­richtungen. Wegen seiner bau­technischen Besonder­heit und Einzigartig­keit wurde der bauliche Gigant im Jahr 2022 von der Bundes­ingenieur­kammer als „Historisches Wahr­zeichen der Ingenieur­baukunst in Deutschland“ ausgezeichnet.

Aus den Stauanlagen ist mittlerweile ein komplexes wasser­wirtschaftliches System geworden. Die Bau­werks­über­wachung, Pflege und der Unter­haltung ist eine große Heraus­forderung. Der Betreiber von insgesamt 36 Talsperren ist der Tal­sperren­betrieb Sachsen-Anhalt (TSB) mit Sitz in Blanken­burg. Er ist dafür verant­wortlich, dass jeden Tag der Spagat zwischen Wasser­bereit­stellung und Hoch­wasser­schutz gelingt.

Das gesamte Rappbode-Talsperrensystem, das aus Vorsperren und Rück­halte­becken besteht, trägt maßgeblich zum Hoch­wasser­schutz im Ostharz bei. Außerdem dient ein integriertes Kraftwerk der Tal­sperre zur Strom­versorgung umliegender Ortschaften. Ohne technische Meister­leistungen wäre die optimale Nutzung der Ressourcen im Einklang mit der Natur nicht denkbar. Ein Teil der technischen Ausrüstung kommt von STAHL CraneSystems, einem Unternehmen der Columbus McKinnon Gruppe.  

Trinkwasser und Energie im Einklang mit der Natur erzeugen
Die im beengten Raum der Stau­mauer einge­bauten Krane dienen zum Öffnen der Schotts am Fuß der Talsperre. Dieser sogenannte Grund­ablass befindet sich auf der Wasser­seite der Stau­mauer. Grund­sätzlich dient diese verschließ­bare Öffnung zum Ent­leeren des Stau­inhalts auf die niedrigste für den Normal­betrieb vor­gesehene Wasser­spiegel­höhe. Üblicher­weise wird der Grund­ablass mit einem Absperr­schieber reguliert. Nach dem Durch­laufen des Ablasses mündet das Wasser in einem Auffang­becken, um die Strömungs­geschwindigkeit zu verringern.

Bevor der Kran den Grundablass öffnen kann, wird ein Tauchroboter auf die entsprechende Tiefe gebracht, um den Kranhaken an der Öse des Schotts einzuhängen. Der Grund­ablass ist, wie der Name schon vermuten lässt, die tiefste Wasser­entnahme­einrichtung in einer Talsperre. Deshalb kommt es beim Kran auf die Hubhöhe und aufgrund der Wasserl­ast auch auf die Tragfähigkeit an. Es gibt zwei entsprechende Schächte in der Rappbode-Talsperre, wobei zunächst nur einer mit einem neuen Kran von STAHL CraneSystems modernisiert wurde.

Modernisierung durch Austausch eines über 65 Jahre alten Kransystems
Die Entleerung der Talsperre geht nicht besonders schnell vonstatten, manchmal werden Wochen oder sogar Monate dafür benötigt. Deshalb erfolgt die Nutzung des Krans zur Öffnung des Schotts im Jahres­verlauf nur gelegentlich – wenn es aber zur Anwendung kommt, muss sichergestellt sein, dass die Funktion des Krans gewährleistet ist. Der alte Kran, der im Jahr 1960 montiert wurde, war mit einer Seil­länge von 96 m und einer Trag­fähig­keit von 16 t zwar ausreichend dimensioniert, aber aufgrund des jahr­zehnte­langen Betriebs zunehmend wartungs­bedürftig. Deshalb stand im Jahr 2024 eine umfassende Modernisierung an.

Die Seilerei Voigt Seil- und Hebetechnik in Bad Düben ist ein Spezialist für Draht- und Faserseile sowie für alle Lösungen rund um die Seil- und Anschlag­technik. Durch die vielen Einsatz­möglich­keiten von Produkten der Seil- und Hebe­technik gehören fast alle Bereiche der Wirtschaft zu den Kunden, darunter auch der TSB. Voigt sieht sich insbesondere dem Umwelt­schutz und der Nachhaltig­keit verpflichtet. Bereits in der Vergangen­heit hat die Seilerei den Kunden TSB service­technisch betreut. Aus diesem Grund wurde auch das Modernisierungs­projekt an diesen Spezialisten für die Seil- und Hebetechnik übertragen.

Wartungsaufwand senken und Betriebssicherheit erhöhen
Bei dem Projekt war entscheidend, die bisherige Trag­fähig­keit von 16 Tonnen mit einer erhöhten Hubhöhe von 100 m sicher­zustellen, da die ursprünglichen 96 m nicht mehr ausreichten. Der Kran aus den 60er Jahren hatte vor allem Nachteile bei den Kran- und Katzfahr­antrieben, die noch mit veralteten und störenden Haspel­ketten (Ketten­antrieb) ausgestattet waren. Die Neu­installation der Kran­anlage beinhaltete auch den Austausch dieser manuellen Antriebe durch moderne elektrische Fahr­antriebe. Die neue Lösung überzeugt durch höhere Effizienz, Zuverlässigkeit und Fahr­geschwindig­keiten sowie minimalen Wartungs­aufwand, verbesserten Komfort und maximale Anwendersicherheit.

Aufgrund baulicher Herausforderungen musste die Seilerei Voigt eine Lösung finden, die durch eine enge Luke und in kleine Räume passt. Der mögliche Abstand zwischen Kran­bahn und Decken­unter­kante war sehr klein, weshalb eine Sonder­anfertigung notwendig wurde, die am besten mit dem CraneKit von STAHL CraneSystems konzipiert werden konnte. Damit lassen sich solche Projekte mit über­schau­barem Aufwand wirtschaftlich planen und schnell ausführen. Ein weiterer Vorteil liegt in ihrer Flexibilität, mit der sich die jeweilige Lösung an spezifische Anforderungen anpassen lässt. STAHL CraneSystems produziert alle Komponenten seiner CraneKits im Werk in Künzelsau.

Zwillingshubwerk mit Besonderheiten
Bei der Anwendung in der Rappbode-Talsperre kommt nun ein Zwei­träger­brücken­kran mit Wartungs­bühne zum Einsatz. Das Hebezeug stammt aus dem STAHL Seilzug­programm AS 7. Anwender schätzen das modulare System aufgrund seiner praxis­erprobten und wartungs­armen Komponenten.

Das Zwillingshubwerk mit der Einscherung 2/2-1 bietet eine maximale Hubhöhe von 102 m für Traglasten bis 16 t. Durch die gegen­läufige Seilführung wird die Haken­wanderung vermieden und ein sehr exaktes Absetzen schwerer Lasten ermöglicht. Das Hubwerk verfährt auf einer Länge von 12 m mit einer Spann­weite von 6,3 m, um das Schott für den Grund­ablass zu öffnen und weitere Hebe­arbeiten zu übernehmen. Es ist auf einem Ober­gurt­fahr­werk montiert und benötigt nur eine geringe Decken­höhe – damit ist es ideal für die Anwendung in der Stau­mauer des Rappbode-Talsperrensystems. 

Da es sich um ein Zwillingshubwerk handelt, hat nur eines der Hubwerke eine Über­last­sicherung. Die Last­messung erfolgt an der Dreh­moment­stütze des Getriebes mittels eines Druck­sensors, der am Tragwerk befestigt ist. Damit sind Last­messungen auch im unteren Teillast­bereich mit einer hohen Genauig­keit von ± 6 % der Nennlast möglich. Als Steuer­gerät kommt der Multi­controller SMC22 zum Einsatz. Er ist direkt am Hub­werk montiert und erfasst die wichtigsten Betriebs­daten in Echt­zeit. Mit seiner kontinuierlichen Last­kontrolle kann er das Hub­werk bei Über­last sofort abschalten.

Das Fahr- und Hubwerk sowie die Seiltrommeln mit angepasster Länge sind allesamt Sonder­anfertigungen. Zudem ist an beiden Seiten der Katze der stationäre Stirnrad­flaschenzug YALE-VSIII für Wartungs­zwecke angebaut. Die beiden Wartungs­kettenzüge haben eine Trag­fähig­keit von 500 kg und eine Hub­höhe 4 m, um die Anforderungen, die bei den typischen Wartungs- und Hilfs­arbeiten in der Stau­mauer gestellt werden, optimal zu erfüllen. Ergänzt wird die Sonder­lösung durch eine Haken­flasche, die für den Unter­wasser­betrieb ausgelegt ist.

Schwierige Montage vor Ort
Jedes CraneKit ist bei der Auslieferung bereits vormontiert und enthält alle notwendigen Doku­mentationen und Anleitungen. Die Montage der Kran­anlage vor Ort erfolgt nach dem anwender­freundlichen Plug-and-Play-Prinzip. Jedoch gab es bei der Realisierung der Lösung in der Rappbode-Talsperre einige Hürden zu nehmen: auf Grund der begrenzten Platz­verhältnisse, war die De­montage des alten Krans und der Einbau des neuen Krans in den Innenraum der Stau­mauer besonders schwierig.   

Die Krankomponenten mussten mit einem Auto­kran von der Straße aus durch eine 2 m x 4 m enge Luke in der Stau­mauer gehoben werden. Das ist bei Bau­teilen, die aufgrund der Spann­weite zum Teil über 6 m lang sind, eine echte Heraus­forderung. Auch unter­halb der Luke ging es eng zu. Der mögliche Abstand zwischen Kran­bahn und Decken­unter­kante war sehr klein. Deshalb kam es bei dem Projekt auf ein geschicktes Vorgehen bei der Montage der Hubwerk-Sonderausführung an.

Trotz der schwierigen Umstände konnte das Projekt in kurzer Zeit realisiert werden. Die Planung, Bestellung und Anfertigung begann im Juli 2024, die Umsetzung vor Ort im September 2025, die Inbetrieb­nahme erfolgte im Oktober 2025. Weitere Projekte zwischen STAHL CraneSystems und der Voigt Seilerei sind bereits in Planung.

Über Columbus McKinnon
Die Columbus McKinnon Corporation (CMCO) blickt auf eine über 150-jährige Geschichte zurück. Das Unternehmen ist weltweit führend in der Hebe- und intelligenten Bewegungs­steuerungs­technologie. Es vereint drei Business-Plattformen unter einem Dach: Lifting Solutions (Hebezeuge, Kran­systeme und Last­aufnahme­mittel), Linear Motion Solutions (Hubsäulen, Hub­systeme und Winden) sowie Conveyance Solutions (Förder­systeme und Förder­bänder). CMCO ist eine globale Organisation mit Hauptsitz in Buffalo, New York. Die globale Präsenz umfasst Büros und Produktions­stätten in Nordamerika, Lateinamerika, Europa, Afrika und Asien. CMCO-Produkte sind in über 50 Länder im Einsatz. 3000 Mitarbeiter weltweit erwirtschaften einen Umsatz von über 1 Mrd. US-Dollar (2024). Das innovative Produkt­portfolio hoch­wertiger Marken wie STAHL CraneSystems, Yale, Pfaff-silberblau, Dorner und montratec geht auf die Bedürfnisse der Kunden ein, indem die Sicherheit in den Unternehmen erhöht und deren Wachstum und Effizienz gefördert werden.
www.cmco.com

Über STAHL CraneSystems
Die Marke STAHL CraneSystems steht für zuverlässige und sichere Hebezeuge sowie Kran­komponenten als auch methodische Engineering-Lösungen. Die Produkte werden in Standard-, Sonder- und explosions­geschützten Brücken­kranen oder Hebe­anlagen in Branchen, wie Automotive, Öl und Gas, Kraftwerkbau, chemische Industrie, Verkehr und Logistik, Stahl- und Beton­industrie, Maschinen- und Anlagenbau, Luft- und Raumfahrt­industrie sowie in der Pharma- und Lebens­mittel­industrie eingesetzt. 
www.cmco.com/de/stahlcranes

Unternehmenskontakt: 
STAHL CraneSystems GmbH | Daimlerstr. 6 | 74653 Künzelsau 
Heike Metzger, Tel.: +49 7940 128-2388 
E-Mail: heike.metzger@stahlcranes.com