Modernisierungsvorhaben der Hidroeléctrica de Cahora Bassa in Mosambik
Projekte organisieren und Ausfälle minimieren
Der Betreiber des Wasserkraftwerks Cahora Bassa in Mosambik möchte zwei große Modernisierungsprojekte angehen: das Erneuern der Generatoren im Kraftwerk und die Modernisierung der HGÜ-Konverterstation Songo, über die ein Großteil des erzeugten Stroms über 1420 km nach Südafrika exportiert wird. Stillstände von Anlagenteilen sind dabei unvermeidlich, jedoch lassen sich Auszeiten durch die parallele Ausführung der zwei Projekte am Wasserkraftwerk und der Konverterstation minimieren und folglich auch die wirtschaftlichen Verluste. Die dafür erforderliche Schnittstellenkoordination übernimmt Fichtner. Außerdem begleitet unser Team die Ausschreibung zur Modernisierung der Station Songo sowie die Auswahl und Beauftragung des HGÜ-Lieferanten.
Strom aus Wasserkraft – eine wichtige Einnahmequelle für Mosambik
Seit den späten 1970er-Jahren staut ein 165 Meter hoher Damm den Sambesi, den größten Fluss in Mosambik, im unteren Bereich auf. Der so entstandene, ca. 270 Kilometer lange Stausee speist das Kraftwerk Cahora Bassa, dessen fünf Generatoren zusammen mehr als zwei Gigawatt (GW) elektrische Leistung erzeugen. Der größte Teil des Stroms wird nach Südafrika verkauft. Für den Kraftwerksbetreiber Hidroeléctrica de Cahora Bassa (HCB), der überwiegend im Eigentum der Republik Mosambik ist, stellt der Stromexport eine wichtige Einnahmequelle dar.
Damit auf dem 1420 Kilometer langen Weg nach Südafrika nur geringe elektrische Verluste entstehen, erfolgt der Stromtransport über eine Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) mit 533 kV. Heute wird HGÜ-Technik überwiegend für den Transport großer Strommengen über weite Strecken verwendet, aber als das Kraftwerk Cahora Bassa gebaut wurde, war dies noch eine selten genutzte Technik. Die Verbindung von der HGÜ-Konverterstation Songo in Mosambik zu der HGÜ-Konverterstation Apollo in Südafrika war sogar eine der ersten weltweit, die Thyristoren – das sind steuerbare Leistungshalbleiter, sozusagen elektrische Ventile – zur Wandlung von Wechselstrom in Gleichstrom einsetzte.
Von der Station Songo in Mosambik fließt ein Großteil des Stroms, der im Wasserkraftwerk Cahora Bassa erzeugt wird, über 1420 Kilometer lange HGÜ-Leitungen zur Station Apollo in Südafrika.
Hoher Sanierungsbedarf bei vielen wichtigen Anlagen
Rund fünf Jahrzehnte gehen auch an Kraftwerkstechnik und Stromnetzen nicht spurlos vorüber. Die HGÜ-Trasse wurde nach Schäden durch den Bürgerkrieg repariert und ihrer Alterung durch Modernisierungsprojekte in Mosambik und Südafrika Rechnung getragen. Unter anderem wurden die ölgekühlten Thyristoren der Station Apollo in Südafrika vor etwas mehr als 15 Jahren durch neue, wassergekühlte Thyristoren ersetzt.
In Songo sind noch die Thyristoren der ersten Generation im Einsatz. Das Ausfallrisiko ist aufgrund ihres Alters groß und baldiger Ersatz dringend angeraten, was auch für die Anlagensteuerung und Teile der Gleichstrom- und Wechselstrom-Schaltanlage gilt. Zudem sollten im Wasserkraftwerk jetzt die Generatoren erneuert werden. Beides sind Projekte, die zu Produktionseinschränkungen oder temporären Abschaltungen führen.
Schnittstellenmanagement hält Exporteinbußen gering
Ziel von HCB ist, Einbußen beim Stromexport so gering wie möglich zu halten. Modernisierungen am Wasserkraftwerk und der HGÜ-Konverterstation sollten also nicht zeitversetzt auftreten. Vielmehr sollen die Stillstände während der Modernisierung kurz ausfallen und die Arbeiten am Kraftwerk und der Station Songo parallel ausgeführt werden. Im Jahr 2020 vergab HCB die Schnittstellenkoordination – das Interface Management – an uns.
Interface Management:
Eine Organisationsaufgabe für Ingenieure
Die Modernisierungsprojekte im Wasserkraftwerk Cahora Bassa und der HGÜ-Konverterstation Songo zeigen, wie wichtig Ingenieurwissen zur Vermeidung unnötiger Anlagenstillstände ist. Um Umsatzeinbußen gering zu halten, sind hier eine sorgfältige Planung der Arbeitsschritte und die Abstimmung der parallel ablaufenden Projekte durch ein Schnittstellenmanagement essenziell. Ohne Kenntnisse der Anlagentechnik, der erforderlichen Arbeitsschritte und der Erfahrung aus anderen Modernisierungsprojekten ist es kaum möglich, die Sanierungsvorhaben der HCB im Sinne minimaler Störung der Stromexporte zu managen.
Bedingungen für den Projektstart schaffen
Das Ziel, die umfangreichen Arbeiten im selben Zeitfenster durchzuführen, schien jedoch Anfang 2024 gefährdet, als noch kein Vertrag über den Tausch der ölgekühlten Thyristoren gegen neue, wassergekühlte zustande gekommen war. Deshalb beauftragte uns HCB mit der Begleitung der Auftragsvergabe zur Modernisierung der HGÜ-Konverterstation Songo. Unsere Expertinnen und Experten haben die vorliegenden Unterlagen geprüft und wo nötig angepasst sowie die Vertragsverhandlungen zwischen HCB und dem potenziellen Anlagenbauer begleitet. Der Vertrag soll baldmöglichst, spätestens im Sommer 2025 geschlossen werden. Somit können die Modernisierung der Station Songo und der Ersatz der Generatoren im Wasserkraftwerk bald geplant und final aufeinander abgestimmt werden.
Da Fichtner maßgeblich die Phase der Auftragsvergabe und Vertragsverhandlung begleitet, werden wir, wie es in der Branche üblich ist, die nachgeschaltete Ausführungsüberwachung für das Retrofit-Projekt Songo nicht betreuen. Daher unterstützt unser Team HCB derzeit bei der Suche nach einem geeigneten Owner’s Engineer.
Vertraut mit der Energielandschaft in Mosambik
Für Fichtner sind die im Artikel beschriebenen Aufträge nicht die ersten in Mosambik. Unsere Expertinnen und Experten für Energieerzeugung und elektrische Netze konnten sich schon bei diversen Projekten einbringen und die Energiewirtschaft des Landes kennenlernen:
1997 – 2000
Für den nationalen Stromversorger Electricidade de Moçambique (EDM) entwickelte Fichtner schon vor mehr als 25 Jahren einen Masterplan zur Energieversorgung des südlichen Mosambiks und übernahm die komplette Planung, Ausschreibungsbegleitung und Bauüberwachung für eine neue 110-kV-Übertragungsleitung mit Umspannstationen.
2008 – 2023
Bei der Sanierung der Wasserkraftwerke Chicamba und Mavuzi beriet Fichtner die EDM von Beginn an mit der Ausschreibungsbegleitung und übernahm im Anschluss die Bauherrenvertretung sowie die Gewährleistungsverfolgung. Darüber hinaus leisteten wir technische Unterstützung und Überwachung bei den Notreparaturen im Wasserkraftwerk Mavuzi I, die nach einem Zyklon im März 2019 erforderlich waren.
2016 – 2019
Im Rahmen eines Stromübertragungsprojekts zwischen Mosambik und Malawi führte Fichtner die Machbarkeitsstudie sowie die Entwurfsplanung für eine 400-kV-Übertragungsleitung mit dazugehörigen Schaltanlagen durch und erstellte die Ausschreibungsunterlagen.
seit 2020
Hidroeléctrica de Cahora Bassa (HCB) hat Fichtner mit der Schnittstellenkoordination bei den Modernisierungsprojekten für das Kraftwerk Cahora Bassa und die HGÜ-Konverterstation Songo beauftragt (siehe Artikel).
2021 – 2024
Für den Stromversorger EDM führte Fichtner eine Studie zur Bewertung der Netzkapazität im Hinblick auf die fluktuierenden erneuerbaren Energien durch.
2022 – 2025
Fichtner unterstützt EDM bei Projekten zum Ausbau der Kraftwerks- und Stromübertragungskapazität. Der Fokus liegt darauf, Projekthemmnisse zu erkennen und zu beseitigen, um die Projekte zu beschleunigen.
seit 2023
Als Owner’s Engineer für EDM überwacht Fichtner die Nachrüstung zweier etwa 600 km langer 220-kV-Stromleitungen mit optischen Erdungskabeln (OPGW) als Teil ihres Telekommunikationsnetzes.
2024 – 2025
Das Team von Fichtner unterstützt HCB bei der Modernisierung der HGÜ-Konverterstation Songo mit Leistungen zur Auftragsvergabe und ist behilflich, einen Owner’s Engineer zum Überwachen der Arbeiten zu finden (siehe Artikel).
Juni 2025
Uwe Armonies
Senior Projektleiter
im Projektbereich Stromübertragung und -verteilung
Dewald Viljoen
Leiter Geschäftsentwicklung Afrika anglophon
