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Pumpspeicherwerk Limmern-Muttsee, 1000 MW, 33 GWh, Netzstabilität, Systemrelevanz, Versorgungssicherheit.

Drehzahlvariable Asynchron-Motorgeneratoren, elektronische Steuerung, mechanische Verstellung der Leitschaufeln.

Pumpspeicherwerk Limmern-Muttsee, 1000 MW, 33 GWh, Netzstabilität, Systemrelevanz, Versorgungssicherheit.

25.05.2026

Das Pumpspeicherwerk Limmern: Ein Jahrhundertbauwerk in den Glarner Alpen.

Das Pumpspeicherwerk Limmern, Teil der Kraftwerke Linth-Limmern AG (KLL), gilt als eines der bedeutendsten Energieprojekte der Schweiz und wird oft als „Batterie in den Bergen“ bezeichnet. Mit einer Investitionssumme von rund 2,1 Milliarden Franken wurde die Anlage im Rahmen des Projekts „Linthal 2015“ massiv ausgebaut, um einen entscheidenden Beitrag zur Netzstabilität und Versorgungssicherheit in der Schweiz und Europa zu leisten.

1. Funktionsweise und technische Kapazitäten.

Das Prinzip des Werks ist ebenso einfach wie genial: Es nutzt den Höhenunterschied zwischen dem Limmerensee (1.857 m ü. M.) und dem rund 630 Meter höher gelegenen Muttsee (2.474 m ü. M.) zur Speicherung von Energie:

  • Pumpbetrieb: Bei einem Überangebot an Strom im Netz – etwa durch Sonne und Wind – wird Wasser vom Limmerensee in den Muttsee hochgepumpt.
  • Turbinenbetrieb: Bei hoher Stromnachfrage fliesst das Wasser durch gewaltige Druckschächte zurück nach unten und treibt vier Pumpturbinen an, die Strom erzeugen.
  • Leistung: Die Anlage verfügt über eine Turbinen- und Pumpleistung von je 1.000 Megawatt (MW). Damit erhöhte sich die Gesamtleistung der Kraftwerke Linth-Limmern von zuvor 520 MW auf insgesamt 1.520 MW.

Die Anlage ist hochflexibel und kann innerhalb weniger Minuten zwischen Pump- und Turbinenbetrieb wechseln.

2. Die unterirdische Architektur: Kavernen der Superlative.

Das Herzstück des Kraftwerks liegt vollständig im Inneren des Berges auf etwa 1.700 m ü. M.. Für die Technik wurden gigantische Hohlräume aus dem Fels gesprengt:

  • Maschinenkaverne: Mit einer Länge von rund 150 Metern, einer Breite von 30 Metern und einer Höhe von 50 Metern ist sie so gross, dass die Bahnhofshalle von Zürich bequem darin Platz finden würde. Hier befinden sich die vier Maschinengruppen.
  • Transformatorenkaverne: Sie beherbergt die Maschinentransformatoren, welche die erzeugte Mittelspannung in hochspannungsfähigen Strom umwandeln.
  • Zugangsstollen: Ein vier Kilometer langer Stollen verbindet das Tal in Tierfehd direkt mit den Kavernen. In diesem Stollen verkehrt eine Standseilbahn, die für Lasten bis zu 200 Tonnen ausgelegt ist, um schwerstes Gerät wie die 190 Tonnen schweren Transformatoren zu transportieren.
3. Die Staumauer am Muttsee: Rekorde im Hochgebirge.

Ein wesentlicher Teil des Ausbaus war die Vergrösserung des Muttsees. Die dort errichtete Gewichtsstaumauer hält mehrere Rekorde:

  • Mit einer Länge von 1.054 Metern ist sie die längste Staumauer der Schweiz.
  • Auf einer Höhe von fast 2.500 m ü. M. gelegen, ist sie die höchstgelegene Staumauer Europas.
  • Durch den Bau wurde das Fassungsvermögen des Sees von 9 Mio. auf 23 Mio. Kubikmeter fast verdreifacht.
4. Bau und logistische Herausforderungen.

Der Bau dauerte etwa sieben Jahre (2009–2016) und erforderte logistische Meisterleistungen, da die Baustellen im Hochgebirge nicht über Strassen erreichbar waren.

  • Bauseilbahnen: Alles Material, von den Maschinen bis zum Beton, musste per Seilbahn auf den Berg transportiert werden. Die grössten Seilbahnen konnten Lasten bis zu 30 Tonnen bewältigen.
  • Materialnutzung: Ein Grossteil des Ausbruchmaterials aus den Kavernen (insgesamt über 80.000 m³ Beton wurden verbaut) wurde direkt vor Ort aufbereitet und für den Bau der Muttsee-Staumauer wiederverwendet.
  • Arbeitsbedingungen: Bis zu 150 Bauleute lebten zeitweise in einem eigens errichteten Containerdorf im Hochgebirge.
5. Steuerung und wirtschaftliche Bedeutung.

Die Überwachung erfolgt in der Leitstelle in Tierfehd, während der eigentliche Einsatz je nach Marktlage durch Axpo in Baden gesteuert wird. Das Werk ist für das europäische Stromnetz von grosser Bedeutung, da es kurzfristig auf Versorgungsengpässe oder Stromüberschüsse im Ausland reagieren kann. Trotz der technischen Brillanz war das Projekt wirtschaftlich gefordert; niedrige Strompreise führten zeitweise zu Abschreibungen und juristischen Auseinandersetzungen zwischen Axpo und dem Kanton Glarus über die Kostentragung.

6. Besucherführungen: Technik erleben.

Interessierte können das PSW Limmern im Rahmen von Führungen besichtigen:

  • Ablauf: Die Führung startet in Tierfehd, führt mit der Standseilbahn hinauf und dann 700 Meter tief in den Berg zu den Kavernen.
  • Anforderungen: Besucher benötigen eine gute körperliche Verfassung, da viele Treppen zu steigen sind. Trittsicheres Schuhwerk ist obligatorisch.
  • Einschränkungen: Personen mit Herzschrittmachern ist der Zutritt aus Sicherheitsgründen untersagt. Das Mindestalter beträgt in der Regel 14 Jahre (in Begleitung ab 6 Jahren).

Das Pumpspeicherwerk Limmern ist somit nicht nur ein Monument moderner Ingenieurskunst, sondern ein unverzichtbarer Pfeiler für die Energiezukunft der Schweiz.

Pumpspeicherwerk Limmern:


Video und Bilder aus Video © Axpo.

Bild aus Video © Axpo.

Bild aus Video © Axpo.

Bild aus Video © Axpo.

Technische und mechanische Eckdaten.

Detaillierte Zusammenstellung der technischen und mechanischen Eckdaten des Pumpspeicherwerks (PSW) Limmern sowie der dazugehörigen Infrastruktur:

Kategorie
Merkmal
Daten & Fakten

Leistung

Gesamtleistung (Turbinen/Pumpen)

1.000 MW (je 1.000 MW im Turbinen- und Pumpbetrieb)


Einzelleistung pro Maschinengruppe

250 MW


Gesamtkapazität KLL (inkl. Altbestand)

Steigerung von 520 MW auf 1.520 MW


Speicherkapazität

33 GWh (entspricht 33 Stunden Volllastbetrieb)

Maschinengruppen

Anzahl und Typ

4 vertikale Francis-Pumpturbinen mit drehzahlvariablen Motorgeneratoren


Nenndrehzahl

470 bis 530 Umdrehungen pro Minute


Durchfluss (Turbinenbetrieb)

47 m³/s pro Maschine (Total ca. 190–200 m³/s)


Durchfluss (Pumpbetrieb)

40 m³/s pro Maschine


Rotorgewicht

330 Tonnen pro Stück

Transformatoren

Anzahl und Typ

4 Maschinentransformatoren


Gewicht

ca. 190 bis 225 Tonnen (Transportgewicht)


Leistung pro Transformator

280 MVA

Wasserwege & Gefälle

Bruttofallhöhe

560 bis 724 Meter


Druckschächte

2 gepanzerte Schächte mit 40° Neigung


Panzerung (Stahlrohre)

ca. 6 cm dicke Stahlplatten; Einzelrohrgewicht bis 20 t


Zugangsstollen

4 km Länge, 8 m Durchmesser

Kavernenmasse

Maschinenkaverne

ca. 150 m Länge, 30 m Breite, 53 m Höhe


Transformatorenkaverne

ca. 131 m Länge, 21,5 m Breite, 24 m Höhe

Speicherbecken

Muttsee (Oberbecken)

Stauhöhe: 2.474 m ü. M.; Volumen: 23–25 Mio. m³


Limmerensee (Unterbecken)

Stauhöhe: 1.857 m ü. M.; Volumen: 92 Mio. m³

Bautechnik (Muttsee)

Staumauer Typ

Gewichtsstaumauer


Abmessungen Mauer

Länge: 1.054 m; max. Höhe: 35–36 m


Betonvolumen

ca. 250.000 m³

Infrastruktur

Standseilbahn (Stollen)

Nutzlast: 200 Tonnen


Netzanschluss

380-kV-Freileitung (17 km Länge bis Schwanden)

Besondere mechanische Highlights:
  • Flexibilität: Die Anlage kann innerhalb weniger Minuten zwischen Pump- und Turbinenbetrieb wechseln.
  • Logistikrekord: Während der Bauphase wurden ca. 3,5 Millionen Tonnen Material per Seilbahn und Stollen transportiert.
  • Stahlwasserbau: Die Kugelschieber, welche die Druckschächte sichern, können unter Volllast in nur 45 Sekunden schliessen.

Funktionsweise und technische Kapazitäten im Detail.

Das Pumpspeicherwerk (PSW) Limmern fungiert als eine „Batterie in den Bergen“ und ist das Herzstück des Ausbauprojekts „Linthal 2015“. Es nutzt die Höhendifferenz zwischen zwei Stauseen, um elektrische Energie in Form von Wasserlageenergie zu speichern und bei Bedarf wieder freizugeben.

Illustration © stromzeit.ch*

Funktionsweise: Das Prinzip der alpinen Batterie.

Das Werk arbeitet in einem geschlossenen Kreislauf zwischen dem tiefer gelegenen Limmernsee (ca. 1.857 m ü. M.) und dem höher gelegenen Muttsee (ca. 2.474 m ü. M.).

  • Pumpbetrieb (Energiespeicherung): Bei einem Überangebot an Strom im Netz, etwa durch unregelmässig einspeisende Energien wie Sonne und Wind, wird Wasser vom Limmernsee durch Druckschächte in den rund 630 Meter höher gelegenen Muttsee gepumpt. Die Generatoren arbeiten dabei als Motoren, welche die Pumpen antreiben.
  • Turbinenbetrieb (Energiegewinnung): Bei hoher Stromnachfrage oder Versorgungsengpässen fliesst das Wasser aus dem Muttsee zurück nach unten. Es treibt vier gewaltige Pumpturbinen an, die mechanische Energie an die Generatoren übertragen, welche wiederum Strom für das Höchstspannungsnetz produzieren.
  • Flexibilität und Steuerung: Die Anlage ist hochmodern und kann innerhalb weniger Minuten zwischen Pump- und Turbinenbetrieb wechseln. Die Steuerung erfolgt je nach Marktlage sehr kurzfristig von der Axpo-Netzleitstelle in Baden aus.
Technische Kapazitäten.

Das PSW Limmern ist mit einer installierten Leistung von 1.000 Megawatt (MW) sowohl im Pump- als auch im Turbinenbetrieb das leistungsstärkste Pumpspeicherwerk der Schweiz.

Leistungsparameter:
  • Die Gesamtleistung der Kraftwerke Linth-Limmern (KLL) erhöhte sich durch den Neubau von zuvor 520 MW auf insgesamt 1.520 MW.
  • Die vier vertikalen Francis-Pumpturbinen verfügen über eine Einzelleistung von je 250 MW.
  • Die Speicherkapazität beträgt etwa 33 Gigawattstunden (GWh), was ausreicht, um die Anlage 33 Stunden lang unter Volllast zu betreiben.
Hydraulische Eckdaten:
  • Die Bruttofallhöhe zwischen den beiden Seen liegt zwischen 560 und 724 Metern.
  • Im Turbinenbetrieb fliessen pro Maschine 47 m³ Wasser pro Sekunde (insgesamt ca. 190–200 m³/s); im Pumpbetrieb sind es 40 m³/s pro Maschine.
  • Die Druckschächte sind massiv mit Stahl gepanzert (ca. 6 cm dicke Platten), um dem gewaltigen Wasserdruck standzuhalten. Die Kugelschieber, welche die Schächte sichern, können unter Volllast in nur 45 Sekunden schliessen.
Mechanische Dimensionen:
  • Die Rotoren der Motor-Generatoren wiegen jeweils rund 330 Tonnen und rotieren mit einer Drehzahl von 470 bis 530 Umdrehungen pro Minute.
  • Vier Maschinentransformatoren mit einer Leistung von je 280 MVA transformieren die erzeugte Mittelspannung in hochspannungsfähigen Strom für die 380-kV-Leitung. Diese Kolosse wiegen einzeln zwischen 190 und 225 Tonnen.
Bauwerke und Volumen:
  • Die unterirdische Maschinenkaverne ist mit 150 m Länge, 30 m Breite und 53 m Höhe so gross, dass die Bahnhofshalle von Zürich darin Platz fände.
  • Der Muttsee wurde durch eine 1.054 Meter lange Gewichtsstaumauer (die längste der Schweiz) vergrössert, wodurch sein Fassungsvermögen von 9 Mio. auf 23 bis 25 Mio. Kubikmeter anstieg.
  • Ein 4 km langer Zugangsstollen mit 8 m Durchmesser ermöglicht den Transport schwerer Lasten mittels einer 200-Tonnen-Standseilbahn direkt in die Kavernen.

 

Wie genau funktioniert die Drehzahlregelung der Pumpturbinen?

Die Drehzahlregelung der Pumpturbinen im Pumpspeicherwerk Limmern basiert auf einer Kombination aus hochmoderner elektrischer Antriebstechnik und mechanischer Steuerung.

Illustration © stromzeit.ch*

Die wichtigsten Aspekte der Drehzahlregelung sind:

Drehzahlvariable Asynchron-Motorgeneratoren.

Das Werk setzt vier vertikale Francis-Pumpturbinen ein, die mit drehzahlvariablen Asynchron-Motorgeneratoren gekoppelt sind. Im Gegensatz zu herkömmlichen Anlagen ermöglicht diese Technologie, die Drehzahl während des Betriebs flexibel an den aktuellen Bedarf anzupassen:

  • Betriebsbereich: Die Pumpturbinen arbeiten in einem Drehzahlbereich von 470 bis 530 Umdrehungen pro Minute. Beim Starten im Turbinenbetrieb beschleunigt die Maschine, bis sie etwa 470 Umdrehungen erreicht, woraufhin sie mit dem Stromnetz synchronisiert wird.
  • Mechanische Regulierung durch Leitschaufeln: Ein entscheidendes Bauteil für die Leistungs- und Drehzahlsteuerung ist der Turbinendeckel, der 20 bewegliche Leitschaufeln enthält. Diese umgeben das Laufrad der Pumpturbine. Durch das Drehen dieser Schaufeln kann die Wassermenge, die auf das Laufrad trifft, und somit die Leistung der Turbine präzise reguliert werden.
  • Zweck der variablen Drehzahl: Die Fähigkeit, die Drehzahl anzupassen, ist besonders wichtig für das Zusammenspiel mit unregelmässig einspeisenden Energieformen wie Sonne und Wind. Sie erlaubt es dem Kraftwerk, sehr flexibel als "Regelenergie-Speicher" zu agieren und die Netzstabilität zu unterstützen.

Die Regelung erfolgt also primär über die elektronische Steuerung der Asynchronmaschinen in Kombination mit der mechanischen Verstellung der Leitschaufeln, um den Durchfluss und die Rotationsgeschwindigkeit optimal auf die Netzfrequenz und die benötigte Last abzustimmen.

 

Wie können Maschinengruppen gleichzeitig im selben Modus laufen?

Ja, im Pumpspeicherwerk Limmern können alle vier Maschinengruppen gleichzeitig im selben Modus betrieben werden. Die Anlage ist explizit darauf ausgelegt, dass das Wasser im Muttsee von allen vier Gruppen gemeinsam hinaufgepumpt und bei Bedarf auch von allen vier Einheiten wieder turbiniert werden kann.

Gleichzeitige Nutzung:
  • Gesamtleistung: Jede der vier identischen Maschinengruppen verfügt über eine Leistung von 250 Megawatt (MW). Wenn alle vier Gruppen gleichzeitig im Einsatz sind, erreicht das Werk seine volle Kapazität von 1.000 MW sowohl im Pump- als auch im Turbinenbetrieb.
  • Flexibilität: Die Gruppen sind hochflexibel und können innerhalb weniger Minuten zwischen den Modi wechseln.
  • Zentrale Steuerung: Der Einsatz der vier Maschinengruppen wird je nach Bedarf am Strommarkt sehr kurzfristig per Knopfdruck von der Axpo-Netzleitstelle in Baden aus gesteuert. Dort entscheidet der Dispatcher in Absprache mit der Leitstelle in Tierfehd, wie viele der Gruppen aktuell zur Stromproduktion oder zur Speicherung (Pumpbetrieb) eingesetzt werden.
  • Wartungsvorteil: Durch die Aufteilung auf vier Gruppen kann das Kraftwerk auch dann mit Teillast (z. B. 250, 500 oder 750 MW) betrieben werden, wenn einzelne Maschinen für Revisionen oder Wartungsarbeiten stillstehen.

Das Werk ist damit in der Lage, massive Mengen an Energie (bis zu 33 GWh bei vollem Muttsee) durch den Simultanbetrieb aller Einheiten innerhalb von 33 Stunden vollständig zu verarbeiten.

 

Welche Vorteile bieten die drehzahlvariablen Motorgeneratoren für das Stromnetz?

Die im Pumpspeicherwerk Limmern eingesetzten drehzahlvariablen Asynchron-Motorgeneratoren bieten entscheidende Vorteile für die Stabilität und Flexibilität des modernen Stromnetzes.

Vorteile im Detail:
  • Zusammenspiel mit erneuerbaren Energien: Die Fähigkeit, die Drehzahl nach Bedarf anzupassen, ist besonders wichtig für die Kooperation mit unregelmässig einspeisenden Energieformen wie Sonne und Wind. Da diese Energiequellen wetterabhängig schwanken, ermöglichen die drehzahlvariablen Maschinen es dem Kraftwerk, extrem flexibel auf diese Schwankungen zu reagieren.
  • Netzstabilität und Versorgungssicherheit: Durch die präzise Steuerung leistet die Anlage einen wesentlichen Beitrag zur Aufrechterhaltung stabiler Netze und zur Versorgungssicherheit in der Schweiz und Europa. Das Werk kann sehr kurzfristig auf ein Überangebot oder einen Mangel an Strom im europäischen Netz reagieren.
  • Bereitstellung von Regel- und Spitzenenergie: Die Technologie ermöglicht es dem Werk, zuverlässig Regel- und Spitzenenergie zu liefern. Im Gegensatz zu reinen Speicherkraftwerken können die Pumpspeicher in Limmern Stromüberschüsse aus Schwachlastzeiten hocheffizient in wertvolle Spitzenenergie umwandeln.
  • Hohe betriebliche Flexibilität: Die Maschinengruppen sind so konzipiert, dass sie innerhalb weniger Minuten zwischen dem Pumpbetrieb (Stromaufnahme) und der Stromproduktion (Turbinieren) umschalten können. Diese schnelle Anpassungsfähigkeit ist ein Schlüsselmerkmal für moderne „Smart Grids“.
  • Kompensation von Netzausfällen: Die Leistungsfähigkeit der Anlage wurde bereits unter Beweis gestellt, als sie nach dem Netzausfall eines Kernkraftwerks dessen Leistung von 1.000 Megawatt für 33 Stunden vollständig kompensieren konnte.

Die drehzahlvariablen Motorgeneratoren fungieren als Herzstück einer „Batterie in den Alpen“, die als Puffer dient, um Angebot und Nachfrage im Stromnetz umweltfreundlich und wirtschaftlich auszugleichen.


Erzeugung von Blindleistung.

Die vier Maschinengruppen sind mit Doppel-Asynchronmotoren (Generatoren/Motoren) ausgestattet, die es ermöglichen, unerwünschte Blindleistung, wie sie oft durch industrielle Verbraucher entsteht, im Netz auszugleichen. Das Pumpspeicherkraftwerk Limmern (PSWL) kann also Blindleistung erzeugen. Es kann aber auch Blindleistung kompensieren, um die Netzstabilität zu unterstützen.vNeben der Erzeugung von Wirkleistung (1'000 MW Pump-/Turbinenleistung) zur Versorgungssicherheit trägt das PSWL durch die Blindleistungskompensation aktiv zur Stabilisierung des Schweizer und europäischen Stromnetzes bei.

Technologie: Die eingesetzten drehzahlvariablen Asynchronmaschinen ermöglichen diesen flexiblen Einsatz. Dies macht das Kraftwerk zu einer vielseitigen Anlage, die weit mehr als nur reines Speichern von Wasser leistet.

 

Welche Schutzsysteme verhindern Schäden bei einem plötzlichen Stromausfall?

Um Schäden bei einem plötzlichen Betriebsstopp oder Stromausfall zu verhindern, verfügt das Pumpspeicherwerk Limmern über mehrere spezialisierte mechanische und bauliche Schutzsysteme, die insbesondere die gewaltigen Druckkräfte des Wassers kontrollieren:

  • Kugelschieber (Absperrorgane): Diese extrem massiv gebauten Sicherheitsorgane befinden sich in der Schieberkammer am Kopf der Druckschächte. Sie sind so konstruiert, dass sie selbst unter voller Last innerhalb von nur 45 Sekunden geschlossen werden können. Dies ermöglicht es, das gesamte Triebwassersystem bei einem Notfall oder Stromausfall schnell und sicher vom Muttsee abzuriegeln.
  • Wasserschloss (Druckausgleich): Das Wasserschloss ist eine nach oben offene Steigleitung, die dem Druckausgleich im Stollensystem dient. Wenn die Turbinen plötzlich gestoppt werden (beispielsweise durch einen Lastabwurf bei Stromausfall), verhindert dieses System gefährliche Druckstösse (den sogenannten „Wasserschlag“), indem es die kinetische Energie der schwingenden Wassersäule aufnimmt.
  • Stahlpanzerung der Druckschächte: Um den enormen Druckkräften standzuhalten, die insbesondere bei schnellen Durchflussänderungen auftreten, sind die Druckschächte mit einer massiven Stahlpanzerung aus ca. 6 cm dicken Platten versehen. Diese Panzerung muss den gewaltigen Druck auffangen, der durch den Höhenunterschied von 600 Metern entsteht.
  • Leitschaufel-Regulierung: Das Laufrad der Pumpturbine ist von 20 beweglichen Leitschaufeln umgeben. Durch das Drehen dieser Schaufeln kann die Leistung der Turbine reguliert oder der Wasserfluss im Bedarfsfall mechanisch gedrosselt werden.
  • Integrierte Schutz- und Steuerungssysteme: In den Nebenräumen der Kavernen sind zahlreiche Schutz-, Hilfs- und Steuerungssysteme installiert, die sorgfältig konfiguriert und getestet wurden, um den sicheren Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Dazu gehören auch Gas-isolierte Schaltanlagen (GIS) und verschiedene Überwachungseinrichtungen.

Diese Systeme stellen sicher, dass die Anlage auch bei unvorhergesehenen Netzereignissen stabil bleibt und die Infrastruktur vor den physikalischen Auswirkungen einer abrupten Unterbrechung des Wasserflusses geschützt wird.

 

Wie viel Energie geht beim Pump-Speicher-Prozess physikalisch verloren?

Beim Pump-Speicher-Prozess im Kraftwerk Limmern geht physikalisch ein Teil der eingesetzten Energie verloren, da die Anlage über einen begrenzten Wirkungsgrad verfügt. Die beim Hochpumpen des Wassers aufgenommene elektrische Energie kann daher nur zum Teil wiedergewonnen werden, wenn das Wasser später wieder turbiniert wird.

Physikalischer Verlust:
  • Teilweise Rückgewinnung: Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Energie aufgrund des Wirkungsgrads nicht vollständig zurückgewonnen werden kann. Ein genauer prozentualer Wert für diesen Verlust wird in den vorliegenden Unterlagen jedoch nicht beziffert.
  • Wirtschaftliche Kompensation: Da das Werk physikalisch gesehen weniger Energie abgibt, als es für den Pumpvorgang aufnimmt, ergibt sich die Rentabilität der Anlage primär aus den Preisdifferenzen am Strommarkt. Man nutzt günstigen Strom in Schwachlastzeiten zum Pumpen und verkauft den produzierten Strom als wertvolle Spitzenenergie, wenn die Nachfrage und die Preise hoch sind.
  • Speicherkapazität: Das System fungiert als „Batterie in den Bergen“, die bei voll aufgestautem Muttsee eine Energiemenge von 33 Gigawattstunden (GWh) speichern kann.

Der Prozess ist physikalisch verlustbehaftet, das Werk jedoch durch seine hohe Flexibilität und die Fähigkeit, innerhalb weniger Minuten zwischen Speicherung und Produktion zu wechseln, eine entscheidende Rolle für die Netzstabilität spielt.

Unterirdische Architektur: Kavernen der Superlative.

Die unterirdische Architektur des Pumpspeicherwerks (PSW) Limmern ist ein Meisterwerk der Ingenieurskunst, das aufgrund seiner Dimensionen oft als „Kavernen der Superlative“ bezeichnet wird. Das gesamte Werk liegt, mit Ausnahme der Staumauern, vollständig im Innern des Berges.

Illustration © stromzeit.ch*

Detaillierte Beschreibung der zentralen unterirdischen Bauwerke:

1. Die Maschinenkaverne.

Die Maschinenkaverne ist das Herzstück der Anlage und befindet sich auf rund 1.700 m ü. M., etwa 600 Meter tief im Berginnern:

  • Dimensionen: Mit einer Länge von rund 150 bis 160 Metern, einer Breite von etwa 30 Metern und einer Höhe von 53 Metern ist sie gigantisch. Zur Veranschaulichung wird oft angeführt, dass die Bahnhofshalle des Zürcher Hauptbahnhofs bequem darin Platz finden würde.
  • Konstruktion: Das gesamte Volumen wurde aus solidem Fels gesprengt. Um dem enormen Gebirgsdruck standzuhalten, wurde das Gewölbe durch einen geschlossenen Betonring abgestützt. Insgesamt wurden in den Kavernen über 80.000 Kubikmeter Beton verbaut.
  • Inhalt: Sie beherbergt die vier identischen Maschinengruppen, bestehend aus Pumpturbinen und Motor-Generatoren. Diese sind in massiven Betonschächten untergebracht, wobei allein die Rotoren der Generatoren jeweils 330 Tonnen wiegen.
2. Die Transformatorenkaverne.

Unmittelbar angrenzend an die Maschinenkaverne liegt die Transformatorenkaverne, die technisch eng mit ihr verbunden ist:

  • Dimensionen: Sie ist mit einer Länge von 131,3 Metern, einer Breite von 21,5 Metern und einer Höhe von 24,3 Metern etwas kleiner als die Maschinenkaverne.
  • Funktion: Hier befinden sich die vier Maschinentransformatoren (je 280 MVA), die die im Generator erzeugte Mittelspannung für den Transport ins Tal in Hochspannung umwandeln. Aufgrund der hohen Stromstärken sind die Generatoren über möglichst kurze Kabelstollen direkt mit ihren jeweiligen Transformatoren verbunden.
3. Zugang und Logistik: Der Zugangsstollen 1.

Um diese gewaltigen Kavernen zu erreichen und schwerstes Gerät zu transportieren, wurde eine aufwendige Infrastruktur geschaffen:

  • Der Stollen: Ein vier Kilometer langer Zugangsstollen führt vom Tal in Tierfehd direkt in die Kavernenzentrale. Er hat einen Durchmesser von acht Metern.
  • Die Standseilbahn: Im Stollen verkehrt eine speziell für das Projekt gebaute Standseilbahn, die für Lasten von bis zu 200 Tonnen ausgelegt ist. Dies war notwendig, um die massiven Transformatoren (bis zu 225 Tonnen Transportgewicht) in den Berg zu befördern.
4. Weitere unterirdische Anlagen.

Neben den Hauptkavernen umfasst das System ein komplexes Netz aus Stollen und Schächten:

  • Schieberkaverne: Eine zusätzliche Kaverne (20 m hoch, 66 m lang), in der die Absperrorgane (Kugelschieber) für die Druckleitungen untergebracht sind.
  • Druckschächte: Zwei gepanzerte Schächte verbinden die Kavernenzentrale mit dem 630 Meter höher gelegenen Muttsee. Diese haben eine Steigung von 40 Grad (ca. 24 Prozent).
  • Wasserschloss: Eine nach oben offene Steigleitung, die für den Druckausgleich im Röhrensystem sorgt.
  • Unterwasserstollen: Zwei rund 500 Meter lange Stollen verbinden die Maschinenkaverne mit dem Limmernsee.

Die gesamte Architektur wurde so konzipiert, dass nach Abschluss der Bauarbeiten und dem Rückbau der temporären Installationen im Hochgebirge nahezu das gesamte Werk unsichtbar unter der Erde bleibt.

 

Welche Rolle spielen die Kugelschieber beim Schutz der Druckschächte?

Die Kugelschieber übernehmen eine zentrale Sicherheits- und Schutzfunktion für die Druckschächte und das gesamte Triebwassersystem des Pumpspeicherwerks Limmern. Ihre Aufgaben lassen sich in drei Kernbereiche unterteilen:

  • Schnelle Abschottung unter Volllast: Die Kugelschieber sind als extrem massive Absperrorgane konstruiert, die in der Lage sind, die Druckschächte zum Muttsee hin abzuriegeln. Eine ihrer kritischsten Funktionen ist, dass sie im Betrieb selbst unter voller Last innerhalb von nur 45 Sekunden geschlossen werden können. Dies ist entscheidend, um bei Störungen oder Notfällen den unkontrollierten Wasserfluss sofort zu stoppen.
  • Ermöglichung von Wartung und Revision: Durch das Schliessen der Kugelschieber (zusammen mit den Unterwasserschützen auf der Gegenseite) kann das Triebwassersystem von den Kavernen aus abgeschottet werden. Dies erlaubt es, den Turbinenraum, das Saugrohr sowie die Unterwasserstollen vollständig zu entleeren, um notwendige Revisions- oder Wartungsarbeiten im Inneren des Berges sicher durchzuführen.
  • Schutz gegen gewaltige Druckkräfte: Da das Wasser in den Druckschächten aufgrund des enormen Höhenunterschieds einen gewaltigen Druck auf die Wände ausübt, müssen die Schieber ebenso wie die Schachtpanzerung extrem robust sein. Aufgrund ihrer massiven Bauweise gehörten sie logistisch zu den anspruchsvollsten Bauteilen, die exakt koordiniert durch den vier Kilometer langen Zugangsstollen in die Kavernen transportiert werden mussten.

Die Kugelschieber fungieren als die primäre Sicherheitsbarriere, die die Kraft des Wassers in den Schächten kontrolliert und das Kraftwerk vor Schäden schützt, während sie gleichzeitig einen flexiblen Zugang für Instandhaltungsmassnahmen gewährleisten.


Wie wurden die 330 Tonnen schweren Rotoren unter Tage montiert?

Die Montage der 330 Tonnen schweren Rotoren im Pumpspeicherwerk Limmern stellte eine besondere logistische und technische Herausforderung dar, da sie aufgrund ihres enormen Gewichts nicht in einem Stück in den Berg transportiert werden konnten.

Der Montageprozess lief wie folgt ab:
  • Zusammenbau vor Ort: Da selbst die leistungsstarke 200-Tonnen-Standseilbahn im Zugangsstollen für die fertigen Rotoren nicht ausreicht, erfolgt der Zusammenbau durch den Hersteller (Alstom) direkt in der Maschinenkaverne.
  • Schichtbauweise: Die Rotoren werden in der Kaverne aus dünnen Blechen aufgeschichtet.
  • Thermische Vorbehandlung: Da sich die Rotoren im Betrieb auf über 100 Grad erhitzen, werden sie vor dem Einbau auf etwa 150 Grad erwärmt. Dieser Schritt dient dazu, spätere Setzungsvorgänge zwischen den Blechschichten vorwegzunehmen.
  • Einsetzen in den Stator: Der fertige Rotor wird aufgrund seines massiven Gewichts von beiden Hallenkranen gemeinsam angehoben und in den bereits montierten Stator (den unbeweglichen Teil des Motor-Generators) eingefahren.

Zwischen dem Rotor und dem Stator verbleibt im montierten Zustand lediglich ein Luftspalt von etwas mehr als einem Zentimeter, obwohl sich die Aussenfläche des Rotors im Betrieb mit einer Geschwindigkeit von über 500 Kilometern pro Stunde bewegt.

 

Staumauer am Muttsee: Rekorde im Hochgebirge.

Die Staumauer am Muttsee ist ein zentrales Element des Projekts „Linthal 2015“ und stellt aufgrund ihrer Lage und Dimensionen ein bautechnisches Jahrhundertwerk dar. Sie hält mehrere bedeutende Rekorde im Hochgebirge.

1. Rekorde und geografische Lage.

Die Staumauer befindet sich auf der Muttenalp auf rund 2.500 m ü. M., was die Baustelle zur zeitweise höchstgelegenen Grossbaustelle der Schweiz machte:

  • Höchstgelegene Staumauer Europas: Mit einem Stauziel von 2.474 m ü. M. ist sie die höchstgelegene Talsperre des Kontinents.
  • Längste Staumauer der Schweiz: Mit einer Kronenlänge von 1.054 Metern ist sie das längste Bauwerk dieser Art in der Schweiz.
  • Erster Neubau seit Jahrzehnten: Es war die erste Eröffnung einer Staumauer vergleichbarer Grösse in der Schweiz seit 1989.
2. Technische Details und Dimensionen.

Die Mauer ist als Gewichtsstaumauer konzipiert, die allein durch ihr massives Eigengewicht dem Wasserdruck standhält:

  • Bauvolumen: Für die Errichtung wurden rund 250.000 m³ Beton verbaut. Dies entspricht in etwa dem Volumen von 2.200 Einfamilienhäusern.
  • Höhe und Breite: Die Mauer ist bis zu 35 bis 36 Meter hoch. An der Krone ist sie zwischen 4 und 6 Metern breit, während sie am Fundament eine Breite von 27 Metern erreicht.
  • Speicherkapazität: Durch den Bau der Mauer wurde das Fassungsvermögen des Muttsees von ursprünglich 9 Mio. m³ auf rund 23 bis 25 Mio. m³ fast verdreifacht. Dies entspricht dem Volumen von etwa 9.200 olympischen Schwimmbecken.
3. Bau und logistische Herausforderungen.

Der Bau unter extremen hochalpinen Bedingungen erforderte eine präzise Planung und logistische Höchstleistungen:

  • Bauzeitfenster: Aufgrund der extremen Wetterlage und des Schnees konnte nur in den schneefreien Sommermonaten (ca. Juni bis Oktober) gebaut werden. In dieser Zeit wurde jedoch Tag und Nacht gearbeitet. Insgesamt dauerte die Errichtung der Mauer drei Sommer (2012–2014), wobei die Fertigstellung Ende 2015 erfolgte.
  • Materialbewirtschaftung: Ein Grossteil des Ausbruchmaterials (Gestein), das beim Sprengen der unterirdischen Kavernen anfiel, wurde direkt vor Ort aufbereitet und für den Beton der Staumauer wiederverwendet.
  • Infrastruktur: Da keine Strasse zur Muttenalp führt, musste das gesamte Material sowie die Maschinen über eine Transportkette aus zwei Bauseilbahnen (mit bis zu 30 Tonnen Tragkraft) und durch Stollen auf den Berg befördert werden.
  • Arbeitsbedingungen: Bis zu 150 Bauleute lebten während der Bauphasen in einem eigens auf der Höhe errichteten Containerdorf.
4. Besonderheiten.

Neben ihrer Funktion als Wasserspeicher dient die Staumauer heute auch als Standort für die grösste alpine Photovoltaik-Anlage der Schweiz (AlpinSolar), die die hohe Sonneneinstrahlung in dieser Höhe nutzt. Trotz der enormen Belastung durch die 23 Mio. m³ Wasser verformt sich die Mauer bei Vollaufstau an der Krone lediglich um 3 bis 4 Millimeter, was exakt den vorausberechneten Werten entspricht.


Bau und logistische Herausforderungen.

Der Bau des Pumpspeicherwerks (PSW) Limmern zwischen 2009 und 2016 gilt als logistische und ingenieurtechnische Meisterleistung, da die gesamte Grossbaustelle im Hochgebirge lag und nicht über Strassen erreichbar war. Die Investitionskosten beliefen sich auf rund 2,1 Milliarden Franken.

1. Logistische Erschliessung: Die Transportkette.

Da der einzige Strassenzugang am Installationsplatz Tierfehd (817 m ü. M.) endete, musste die gesamte Infrastruktur für den Transport von Material und Personen erst geschaffen werden:

  • Bauseilbahnen: Zwei grosse Bauseilbahnen bildeten das Rückgrat der Logistik. Die erste führte von Tierfehd zum Kalktrittli, die zweite vom Limmernsee (Ochsenstäfeli) hinauf zur Muttenalp auf 2.500 m ü. M.. Diese Bahnen konnten Lasten von bis zu 30 Tonnen (z. B. einzelne gepanzerte Rohre) befördern.
  • Der Zugangsstollen 1: Für den Transport der schwersten Komponenten wurde ein vier Kilometer langer Stollen mit acht Metern Durchmesser von Tierfehd direkt in die Kavernenzentrale gebohrt. Darin verkehrt eine Standseilbahn, die für Lasten bis zu 200 Tonnen ausgelegt ist.
  • Transportvolumen: Insgesamt wurden während der Bauzeit 3,5 Millionen Tonnen Material und rund 1,4 Millionen Passagiere befördert.
2. Unterirdischer Ausbruch: Die Kavernen.

Das Herzstück der Anlage wurde vollständig aus dem soliden Fels gesprengt:

  • Dimensionen: Die Maschinenkaverne (ca. 150–160 m lang, 53 m hoch) und die Transformatorenkaverne wurden in Phasen von oben nach unten ausgebrochen. In der Maschinenkaverne fände die Haupthalle des Zürcher Hauptbahnhofs Platz.
  • Materialkreislauf: Ein Grossteil des Ausbruchmaterials aus den Stollen und Kavernen wurde nicht deponiert, sondern in einer unterirdischen Fabrik aufbereitet. Es diente als Zuschlagstoff für die insgesamt 250.000 m³ Beton der Muttsee-Staumauer.
3. Bau der Muttsee-Staumauer auf 2.500 m ü. M.

Die Errichtung der längsten Staumauer der Schweiz (1.054 Meter) unterlag extremen alpinen Bedingungen:

  • Zeitfenster: Aufgrund von Schnee und Kälte konnte nur in den Sommermonaten (ca. Juni bis Oktober) betoniert werden. In dieser Zeit wurde jedoch Tag und Nacht gearbeitet.
  • Infrastruktur vor Ort: Da die Baustelle äusserst peripher lag, lebten bis zu 150 Bauleute in einem eigens errichteten Containerdorf auf der Muttenalp. Eine hochmoderne Betonfabrik erzeugte den benötigten Beton direkt vor Ort.
4. Stahlwasserbau und Druckschächte.

Die Verbindung der beiden Seen erfolgt über zwei Druckschächte mit einer Steigung von 40 Grad.

  • Tunnelbohrmaschine (TBM): Die Schächte wurden mit einer TBM gebohrt, die sich mit einer weltweit rekordverdächtigen Steigung von 24 Prozent durch den Berg arbeitete.
  • Panzerung: Die Schächte wurden mit bis zu 6 cm dicken Stahlrohren gepanzert. Diese Rohre (bis zu 20 t schwer) wurden per Seilbahn auf den Berg gebracht und im Schacht von Spezialschweissern in Handarbeit unter körperlichen Höchstleistungen zusammengefügt. Jede Schweissnaht wurde mehrfach mittels Magnet- und Ultraschallprüfung kontrolliert.
5. Montage der Schwerstkomponenten.

Die technischen Anlagen erforderten spezielle Montagestrategien:

  • Transformatoren: Die 190 bis 225 Tonnen schweren Maschinentransformatoren wurden per Schiff und Bahn nach Tierfehd geliefert und dann mit der 200-Tonnen-Standseilbahn durch den Stollen in den Berg gefahren.
  • Rotoren: Mit einem Gewicht von 330 Tonnen waren die Rotoren der Generatoren selbst für die Standseilbahn zu schwer. Sie mussten aus dünnen Blechen direkt in der Maschinenkaverne zusammengebaut und vor dem Einsetzen in den Stator auf 150 Grad erwärmt werden.

Nach Abschluss der siebenjährigen Bauzeit wurden alle temporären Installationen wie das Containerdorf und die Bauseilbahnen zurückgebaut und die Flächen renaturiert.

Welche ökologischen Massnahmen wurden beim Bau im Hochgebirge umgesetzt?

Beim Bau des Pumpspeicherwerks Limmern wurden zahlreiche ökologische Massnahmen umgesetzt, um das Projekt im Hochgebirge nachhaltig und im Einklang mit der Natur zu realisieren:

1. Planung und Zusammenarbeit.

Das Projekt wurde auf Grundlage einer Umweltverträglichkeitsprüfung sowie einer Schutz- und Nutzungsplanung durchgeführt. Diese Pläne wurden in enger Zusammenarbeit mit Behörden und Umweltverbänden erarbeitet, um sicherzustellen, dass das Vorhaben im Einvernehmen mit den Naturschutzorganisationen umgesetzt wird.

2. Nachhaltige Materialbewirtschaftung.

Ein zentraler Aspekt war die Schonung der alpinen Landschaft durch einen geschlossenen Materialkreislauf:

  • Wiederverwendung von Ausbruchmaterial: Das Gestein, das beim Ausbruch der unterirdischen Kavernen und Stollen anfiel, wurde direkt vor Ort aufbereitet und für den Bau der Staumauer am Muttsee verwendet.
  • Vermeidung von Ressourcenabbau: Durch diese Strategie musste kein zusätzliches Material auf der Muttenalp abgebaut werden, und es entfiel die Notwendigkeit, das gesamte Ausbruchmaterial vollständig in Deponien zu entsorgen.
3. Rückbau und Renaturierung.

Nach Abschluss der siebenjährigen Bauzeit wurden weitreichende Massnahmen zur Wiederherstellung der Landschaft ergriffen:

  • Rückbau temporärer Bauten: Alle für den Bau errichteten Installationen, wie das Containerdorf für die Arbeiter oder die massiven Bauseilbahnen, wurden nach Fertigstellung des Projekts demontiert.
  • Rekultivierung: Die beanspruchten Flächen wurden anschliessend renaturiert oder rekultiviert, um den ursprünglichen Zustand der Gebirgsumgebung so weit wie möglich wiederherzustellen.
4. Erhalt natürlicher Sehenswürdigkeiten.

Eine spezifische ökologische Auflage betrifft den Schreyenbachfall. Um dessen natürliche Pracht zu bewahren, wird sichergestellt, dass ihm während 22 Tagen im Sommer genügend Wasser zugeführt wird, damit er wie früher in die Tiefe stürzen kann.

Insgesamt wurden diese Massnahmen ergriffen, um die hohen baulichen Anforderungen mit den strengen Auflagen zum Schutz der einzigartigen Hochgebirgslandschaft in Einklang zu bringen.

 

Besucherführungen: Technik erleben im Detail.

Besucherführungen im Pumpspeicherwerk (PSW) Limmern bieten unter dem Motto „Vom Wasser zum Strom und umgekehrt“ faszinierende Einblicke in das Herzstück dieses modernen Jahrhundertbauwerks. Die Touren sind so konzipiert, dass sie die technische Funktionsweise der „Batterie in den Bergen“ direkt vor Ort im Berginnern erlebbar machen.

Ablauf und Highlights der Führung:

Startpunkt: Die Führung beginnt und endet am Standort Tierfehd am Ausgang der Linthschlucht.

  • Auffahrt: Mit der werkseigenen Standseilbahn gelangen Besucher im Tunnel hinauf auf rund 1.700 m ü. M..
  • Weg ins Herz der Anlage: Von der Bergstation führt der Weg etwa 700 Meter tief durch Verbindungsstollen direkt in das Berginnere.
  • Besichtigung der Kavernen: Die Teilnehmer besichtigen die gigantischen Maschinen- und Transformatorenkavernen. Dort werden der Kraftwerksbetrieb und die wichtigsten technischen Anlagen mittels Informationstafeln, Videos und Erläuterungen durch die Guides verständlich erklärt.
Voraussetzungen und Sicherheit.

Aufgrund der Lage im Hochgebirge und der technischen Umgebung gelten strikte Sicherheits- und Fitnessanforderungen:

  • Körperliche Verfassung: Da die Führung grösstenteils zu Fuss stattfindet und viele Treppen zu bewältigen sind, ist eine gute gesundheitliche Kondition zwingend erforderlich. Die Touren sind nicht rollstuhlgängig.
  • Ausrüstung: Besucher müssen zwingend feste, geschlossene und trittsichere Schuhe tragen. Vor Ort werden Sicherheitswesten, ein Audiosystem und Taschenlampen zur Verfügung gestellt.
  • Gesundheitliche Einschränkungen: Personen mit Herzschrittmachern oder implantierten Defibrillatoren ist der Zutritt aus Sicherheitsgründen untersagt. Schwangeren wird die Teilnahme nicht empfohlen.
  • Umgebung: Die Temperaturen im Berginnern bewegen sich zwischen 10 und 18 °C. Die Fahrt in der Standseilbahn erfolgt in einer geschlossenen Kabine, die bei hoher Auslastung eng sein kann.
Organisatorische Details:
  • Anmeldung: Führungen sind nur auf Voranmeldung über den Axpo-Webshop möglich. Da die Touren in den laufenden Kraftwerksbetrieb integriert werden, ist das Angebot pro Halbtag auf eine Führung begrenzt.
  • Dauer und Zeiten: Die Führung dauert etwa 2,5 bis 2 Stunden und 45 Minuten. Sie findet im Sommer (Mittwoch bis Sonntag) und im Winter (Mittwoch bis Samstag) jeweils morgens und nachmittags statt.
  • Kosten: Der Preis beträgt CHF 20.– für Erwachsene und CHF 10.– für Kinder und Jugendliche (unter 18 Jahren). Für Gruppen gibt es Pauschalangebote (Exklusivführungen ab CHF 560.–).
  • Mindestalter: Grundsätzlich liegt das Mindestalter bei 14 Jahren. Kinder ab 6 Jahren dürfen in Begleitung Erziehungsberechtigter teilnehmen.
Wichtige Hinweise zur Besichtigung:
  • Keine Staumauer-Besichtigung: Die Staumauern (Limmernsee und Muttsee) sind nicht Teil der Führung. Ein Blick auf die Staumauer am Muttsee wird jedoch via Live-Webcam ermöglicht.
  • Anreise: Tierfehd ist nicht mit öffentlichen Verkehrsmitteln erreichbar. Vom Bahnhof Linthal aus muss mit einer Wanderzeit von etwa 1,5 Stunden gerechnet werden. Da dies bereits viel Energie kostet, wird empfohlen, für die Anreise zum Startpunkt das Auto zu nutzen. Parkplätze sind bei der Talstation vorhanden.

 

Welche Wartungsarbeiten müssen tief im Berginneren regelmässig durchgeführt werden?

Tief im Berginneren des Pumpspeicherwerks Limmern fallen regelmässige Wartungs- und Revisionsarbeiten an, die durch die spezielle unterirdische Architektur ermöglicht werden.

Die wichtigsten Arbeiten und Prozesse umfassen:
  • Trockenlegung für Inspektionen: Um Arbeiten im Herzen der Anlage durchzuführen, kann das gesamte Triebwassersystem abgeschottet werden. Durch das Schliessen der massiven Kugelschieber (auf der Seite des Muttsees) und der Unterwasserschützen (auf der Seite des Limmernsees) lassen sich der Turbinenraum, das Saugrohr und die Unterwasserstollen vollständig entleeren. Dies ermöglicht Revisionen an den sonst wasserführenden Teilen tief im Fels.
  • Wartung der Turbinen und Generatoren: Die Pumpturbinen und Motorgeneratoren unterliegen regelmässigen Kontrollen. In der Vergangenheit waren beispielsweise Wartungen aufgrund von Korrosionsschäden an den Turbinen notwendig. Auch mechanische Komponenten wie die Rotoren können bei Defekten für Reparaturen ausgebaut werden.
  • Instandhaltung der Hilfssysteme: In den Kavernen müssen zahlreiche Nebenanlagen wie Kühlwasserpumpen oder die gasisolierte Schaltaulage (GIS) regelmässig konfiguriert, getestet und gewartet werden.
  • Revision der Transportinfrastruktur: Da der Zugang zu den Kavernen nur über den vier Kilometer langen Stollen erfolgt, ist die dortige Standseilbahn für den Betrieb essenziell. Diese unterliegt regelmässigen Grossrevisionen, bei denen der Besucherverkehr und teilweise auch der Anlagenbetrieb pausiert werden müssen.

Zusätzlich werden die baulichen Anlagen, wie die Staumauern und die begehbaren Mauerkronen, mit hochempfindlichen Geräten überwacht, wobei nach der ersten Betriebsphase periodische Kontrollen gemäss Bundesvorschriften erfolgen.

 

Wirtschaftlichkeit Pumpspeicherwerk Limmern, aktuelle Entwicklung.

Die Wirtschaftlichkeit des Pumpspeicherwerks (PSW) Limmern ist eng an die Volatilität der Strommärkte gekoppelt und war in der Vergangenheit von erheblichen finanziellen Herausforderungen sowie rechtlichen Auseinandersetzungen geprägt.

Wirtschaftliches Geschäftsmodell und Rentabilität.

Die Rentabilität eines Pumpspeicherkraftwerks wie Limmern ergibt sich primär aus den Preisdifferenzen am Strommarkt zwischen verschiedenen Zeitpunkten. Das Werk nutzt Zeiten, in denen elektrische Energie reichlich verfügbar und günstig ist, um Wasser hochzupumpen, und verkauft den Strom als wertvolle Spitzenenergie, wenn die Nachfrage und die Preise hoch sind. Da der Wirkungsgrad begrenzt ist, wird die aufgenommene Energie nur zum Teil wiedergewonnen; der Gewinn muss also über die Preisspanne (Spread) erwirtschaftet werden.

Finanzielle Herausforderungen und Abschreibungen.

Trotz der technischen Superlative stand das 2,1 Milliarden Franken teure Projekt unter erheblichem wirtschaftlichem Druck:

  • Wertberichtigungen: Bereits vor der vollständigen Inbetriebnahme musste die Axpo aufgrund niedriger Grosshandels-Strompreise vorsorglich Abschreibungen auf die Investition vornehmen.
  • Jährliche Verluste: In den ersten Betriebsjahren schrieben die Kraftwerke Linth-Limmern (KLL) aufgrund des neuen Werks jährliche Verluste von rund 150 Millionen Franken.
  • Wartungskosten: Zusätzliche Kosten entstanden durch technische Defekte, wie einen defekten Rotor und Korrosionsschäden an den Turbinen, die bereits kurz nach dem Start Revisionen erforderlich machten.
Der Rechtsstreit und die aktuelle Einigung.

Die wirtschaftliche Schieflage führte zu einem jahrelangen Rechtsstreit zwischen den Anteilseignern Axpo (85 %) und dem Kanton Glarus (15 %) über die Auslegung des Gründungsvertrags von 1957 und die Übernahme der Jahreskosten:

  • Vergleich 2019: Es wurde eine aussergerichtliche Einigung erzielt, nach welcher der Kanton Glarus nicht an den Verlusten des PSW Limmern beteiligt wird.
  • Gegenleistung: Im Gegenzug darf der Kanton bis zum Geschäftsjahr 2027/28 keinen Strom aus der Anlage beziehen.
  • Getrennte Rechnung: Um diese Regelung umzusetzen, muss die KLL seither eine separate Rechnung ausschliesslich für das Pumpspeicherwerk Limmern führen.
Aktuelle Entwicklung und strategische Bedeutung.

In der jüngsten Zeit hat sich die Wahrnehmung der Anlage von einem Sorgenkind hin zu einem unverzichtbaren Pfeiler der Versorgungssicherheit gewandelt:

  • Netzstabilität: Das Werk liefert hochflexible Regel- und Spitzenenergie, die im Zusammenspiel mit unregelmässig einspeisenden Energieformen wie Sonne und Wind immer wichtiger wird.
  • Systemrelevanz: Die Bedeutung wurde 2019 deutlich, als das Kernkraftwerk Gösgen ungeplant vom Netz ging; Limmern konnte dessen Ausfall von 1.000 MW Leistung über 33 Stunden hinweg vollständig kompensieren.
  • Versorgungssicherheit: Aktuelle Meldungen von Anfang 2025 betonen, dass die Kraftwerke Linth-Limmern erneut einen „substanziellen Beitrag für die Versorgungssicherheit“ geleistet haben.

Das PSW Limmern hat zwar eine belastete finanzielle Vergangenheit, sein strategischer Wert als eine der grössten „Batterien“ Europas für die Energiewende und die Stabilität des schweizerischen und europäischen Stromnetzes jedoch stetig zunimmt.

 

Welche Rolle spielt die Anlage für das europäische Stromnetz?

Das Pumpspeicherwerk (PSW) Limmern nimmt als eine der grössten „Batterien“ in den Alpen eine Schlüsselrolle für das europäische Stromnetz ein. Es leistet einen wesentlichen Beitrag zur Netzstabilität und Versorgungssicherheit nicht nur in der Schweiz, sondern in ganz Europa.

Zentrale Funktionen der Anlage für das europäische Verbundnetz:
  • Ausgleich im europäischen Energiehandel: Die Anlage wird gezielt eingesetzt, wenn das Energieangebot im europäischen Handel schwankt. Das PSW Limmern stellt Strom bereit, wenn dieser im europäischen Netz knapp ist, oder nimmt Überschüsse auf, wenn ein Überangebot an Strom vorhanden ist.
  • Unterstützung bei Versorgungsengpässen: Das Werk ist in der Lage, kurzfristig einzuspringen, wenn es zu Versorgungsengpässen im nahen Ausland kommt. Die Steuerung erfolgt dabei sehr kurzfristig je nach Bedarf vom Axpo-Hauptsitz in Baden aus.
  • Integration erneuerbarer Energien: Eine der wichtigsten Rollen für die Energiezukunft ist das Zusammenspiel mit unregelmässig einspeisenden Energieformen wie Wind- und Solarenergie. Da diese Energiequellen wetterabhängig schwanken, dient das PSW Limmern als hochflexibler Puffer, der diese Schwankungen ausgleicht und so die Netze stabil hält.
  • Bereitstellung von Regel- und Spitzenenergie: Mit einer Leistung von je 1.000 Megawatt im Pump- und Turbinenbetrieb stellt das Werk zuverlässig Regel- und Spitzenenergie zur Verfügung. Diese Energie ist innerhalb weniger Minuten abrufbar, da die Maschinengruppen extrem schnell zwischen den Betriebsmodi wechseln können.
  • Systemrelevante Reserve: Die Bedeutung der Anlage als Sicherheitsreserve wurde bereits praktisch unter Beweis gestellt, als sie den Ausfall eines Kernkraftwerks (Gösgen) mit einer Leistung von 1.000 MW über 33 Stunden hinweg vollständig kompensieren konnte.

Das PSW Limmern fungiert als hochflexibler Baustein für das europäische Stromsystem, der durch die Speicherung von Energieüberschüssen und die schnelle Bereitstellung von Leistung bei Knappheit die Versorgungssicherheit über die Landesgrenzen hinaus stärkt.

 

Kann das Werk bei einem europaweiten Blackout beim Netzwiederaufbau helfen?

Das PSW Limmern ist schwarzstartfähig und spielt damit eine zentrale Rolle für die Netzstabilität und die Versorgungssicherheit in der Schweiz und in Europa. Es lassen sich folgende Punkte ableiten, die für die Stabilisierung des Netzes in kritischen Situationen entscheidend sind:

  • Schnell abrufbare Leistung: Das Werk gilt als eine der grössten „Batterien in den Alpen“ und kann eine Leistung von je 1.000 Megawatt (MW) im Pump- und Turbinenbetrieb bereitstellen. Diese Energie ist innerhalb kürzester Zeit abrufbar, da die Maschinengruppen in wenigen Minuten synchronisiert werden und zwischen den Betriebsmodi wechseln können.
  • Kompensation von Grossausfällen: Die Anlage hat ihre Systemrelevanz bereits unter Beweis gestellt, als sie 2019 den ungeplanten Ausfall des Kernkraftwerks Gösgen kompensierte. Dabei lieferte das PSW Limmern über 33 Stunden hinweg 1.000 MW Leistung, um den Wegfall des Kernkraftwerks vollständig auszugleichen.
  • Einsatz bei Versorgungsengpässen: Das Werk wird gezielt über die Netzleitstelle in Baden abgerufen, wenn der Strom im europäischen Netz knapp ist oder Versorgungsengpässe im nahen Ausland auftreten.
  • Vorteil gegenüber anderen Kraftwerkstypen: Im Gegensatz zu Kernkraft- oder Flusskraftwerken können Speicherkraftwerke wie Limmern die Produktion sehr schnell an den wechselnden Bedarf anpassen, was eine Grundvoraussetzung für die Stabilisierung eines instabilen Netzes ist.

Das PSW Limmern ist ein „wichtiger Baustein“ für die Stabilität des schweizerischen und europäischen Höchstspannungsnetzes. Es dient als hochflexible Reserve, um bei Leistungsmangel sofort gegenzusteuern. Ob es jedoch für einen kompletten Netzwiederaufbau ohne externe Spannung (Schwarzstart) ausgerüstet ist, wird in den vorliegenden Dokumenten nicht direkt beantwortet.

 

Systemrelevante Rolle der Anlage für den Erhalt und die Wiederherstellung der Netzstabilität:

Zentrale Rolle für die Versorgungssicherheit: Das Werk wird als ein entscheidender Baustein für die Stabilität des schweizerischen und europäischen Höchstspannungsnetzes bezeichnet.

  • Schnelle Leistungsbereitschaft: Die Anlage kann ihre volle Leistung von 1.000 Megawatt innerhalb weniger Minuten ins Netz einspeisen. Diese Energie ist „innert kürzester Zeit abrufbar“.
  • Kompensation von Grossausfällen: Die Bedeutung für das Netz wurde 2019 unter Beweis gestellt, als das Werk den ungeplanten Ausfall des Kernkraftwerks Gösgen (1.000 MW) über 33 Stunden hinweg vollständig kompensierte.
  • Hochflexible Steuerung: Die Pumpturbinen können extrem schnell zwischen Pumpbetrieb (Stromaufnahme) und Turbinenbetrieb (Stromproduktion) wechseln. Der Einsatz erfolgt je nach Bedarf sehr kurzfristig per Knopfdruck durch die Netzleitstelle.
  • Funktion als Grossbatterie: Mit einer Speicherkapazität von 33 GWh fungiert Limmern als eine der grössten „Batterien“ in den Alpen und liefert die notwendige Regel- und Spitzenenergie, um auf Versorgungsengpässe im In- und Ausland zu reagieren.

In einem anderen Anlagenteil (Projekt NESTIL in Tierfehd) wird erwähnt, dass eine Peltonturbine dazu genutzt wird, eine Pumpe beim Anlauf mit dem Netz zu synchronisieren. 

 

Wie viel Strom erzeugt das Werk im Vergleich zu Kernkraftwerken?

Das Pumpspeicherwerk (PSW) Limmern verfügt im Turbinen- und Pumpbetrieb über eine Leistung von 1.000 Megawatt (MW). Um diese Zahl einzuordnen, ziehen die Quellen direkte Vergleiche zu Schweizer Kernkraftwerken:

  • Vergleich mit dem Kernkraftwerk Leibstadt: Die Leistung des PSW Limmern entspricht etwa 80 % der Leistung des Kernkraftwerks Leibstadt.
  • Vergleich mit dem Kernkraftwerk Gösgen: Das Werk ist in der Lage, die Leistung grosser Kernkraftwerke bei Ausfällen kurzzeitig vollständig zu ersetzen. So konnte Limmern im Jahr 2019 den ungeplanten Netzausfall des Kernkraftwerks Gösgen kompensieren, indem es dessen 1.000 MW Leistung über 33 Stunden hinweg vollständig übernahm.
Unterschiede in der Betriebsweise.

Obwohl die installierte Leistung (in MW) mit der von Kernkraftwerken vergleichbar ist, unterscheidet sich die erzeugte Strommenge aufgrund der unterschiedlichen Aufgaben im Stromnetz:

  • Kapazität und Speicher: Während Kernkraftwerke meist konstant Grundlast liefern, fungiert das PSW Limmern als hochflexible „Batterie in den Alpen“. Die Anlage kann bei vollständig gefülltem Muttsee (Oberbecken) rund 33 Stunden lang unter Volllast betrieben werden, was einer Speicherkapazität von 33 Gigawattstunden (GWh) entspricht.
  • Jährliche Einspeisung: Im Geschäftsjahr 2020/21 speisten die gesamten Kraftwerke Linth-Limmern (inklusive der älteren Anlagenteile) insgesamt 1.620 GWh Energie ein.
  • Gesamtleistung: Durch den Ausbau „Linthal 2015“ stieg die Gesamtkapazität aller KLL-Anlagen von zuvor 520 MW auf insgesamt 1.520 MW.

Limmern agiert in Bezug auf die reine Leistungsstärke (MW) fast auf Augenhöhe mit grossen Kernkraftwerken, seine Hauptaufgabe jedoch nicht in der dauerhaften Energieproduktion, sondern in der Bereitstellung von Spitzen- und Regelenergie sowie der Speicherung von Stromüberschüssen liegt.



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Disclaimer / Abgrenzung

Stromzeit.ch übernimmt keine Garantie und Haftung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der in diesem Bericht enthaltenen Texte, Massangaben und Aussagen.


Quellenverzeichnis (April 2026).


Vielen Dank an Axpo für die eindrücklichen Videos und die Bilder (1,2,3 und Banner) aus dem Video:
Das Pumpspeicherwerk Limmern im Zeitraffer | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=e-LBLu8lNIc

Videos:

Pumpspeicherwerk Limmern: Animationsfilm | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=FRg_BLjK9Mw&t=25s

Das Pumpspeicherwerk Limmern im Zeitraffer | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=e-LBLu8lNIc

Neue Seilbahn: Pumpspeicherwerk Limmern | Axpo (ohne Text)
https://www.youtube.com/watch?v=-RWud8KVe7E

Pumpspeicherwerk Limmern: Kurzfilm | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=a2I37nnI3Ig

PSW Limmern | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=7xyDrh6nPv4

9 Jahre in 12 Minuten: Dokumentation des Baus des PSW Limmern | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=SHaHUqdU97o

Pumpspeicherwerk Limmern: Aufstau Muttsee im Zeitraffer | Axpo (ohne Text)
https://www.youtube.com/watch?v=VtcFVr0fU0c

Pumpspeicherwerk Limmern Technikeinbau: Hightech mitten im Hochgebirge | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=qAFDT4NxBSQ&t=1s

Pumpspeicherwerk Limmern: Stahlwasserbau | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=ML9KU0zW8QE&t=1s

Steuerung des Pumpspeicherwerks Limmern | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=gN-2ELglPWc

Pumpspeicherwerk Limmern: Animationsfilm | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=FRg_BLjK9Mw&t=1s

Das kann das PSW Limmern | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=_t6VRZ3TH9E&t=1s

Pumpspeicherwerk Limmern: Segnung Staumauer Muttsee | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=3E3uqGphwQ8

Pumpspeicherwerk Limmern: Die Staumauer entsteht | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=HaRaHJqiTOU&t=5s

Pumpspeicherwerk Limmern: Ein Projekt nimmt Gestalt an | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=K18-jAIYsUY

Pumpspeicherwerk Limmern: Staumauerbau Muttsee | Axpo
https://www.youtube.com/watch?v=neW5m63VWFk

Webseiten:

https://www.axpo.com/ch/de/energie/produktion-und-verteilung/wasserkraft/pumpspeicherwerk-limmern.html 

https://de.wikipedia.org/wiki/Kraftwerke_Linth-Limmern

https://www.axpo.com/ch/de/axpo-erleben/fuehrungen/pumpspeicherwerk-limmern.html

https://glarusnord-walensee.ch/de/map/detail/fuehrungen-im-pumpspeicherwerk-limmern-0e5296ee-4402-4f77-a06c-9e5c1112b3f2.html

https://www.marti.com/ch_de/projekte/pumpspeicherkaraftwerk_linth-limmern.php

https://www.raonline.ch/pages/edu/nw3/power01a4a108a.html

https://www.ebp.global/ch-de/projekte/materialbewirtschaftung-und-baulogistik-staumauer-muttsee

https://www.aew.ch/publikationen/magazin-aew-on/fruehling-2026/energiereise

https://engineering-group.ch/referenz_it/pumpspeicherwerk-limmern--linthal-2015

https://www.raonline.ch/pages/edu/nw/power01a4a0.html

Das Pumpspeicherwerk Limmern fungiert als gewaltige alpine Batterie, die durch das Hin- und Herpumpen von Wasser zwischen dem Limmernsee und dem höhergelegenen Muttsee elektrische Energie speichert. Die Anlage der Axpo nutzt Überschussstrom in Zeiten geringer Nachfrage, um Wasser nach oben zu befördern, und produziert bei hohem Bedarf wertvolle Spitzenenergie. Mit einer Leistung von 1000 Megawatt und der längsten Staumauer der Schweiz stellt das Werk ein technologisches Pionierprojekt im Kanton Glarus dar. Die Quelle beleuchtet zudem die logistischen Höchstleistungen während der zehnjährigen Bauzeit sowie die Bedeutung des Kraftwerks für die schweizerische Versorgungssicherheit. Neben technischen Details und Rekorden wird auch auf die ökologische Renaturierung und das touristische Angebot für Besucher hingewiesen.

Illustration © stromzeit.ch* NotebookLM:
Die Weiterverwendung einzelner Illustrationen erfordert eine explizite Bewilligung von stromzeit.ch.

 

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