Elektrizitäts. werk. Gemeindewerke Pfäffikon ZH

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1 Elektrizitäts werk Gemeindewerke Pfäffikon ZH

2 Inhalt Editorial Editorial 3 Vom Wasserrad zur Turbine 4 Schweizer Pioniere 6 Die Pfäffiker Pioniertat Wie die Anlage dimensionieren? 10 Widersprüchliche Interessen 12 Gründung des Elektrizitätswerkes Pfäffikon 14 Einheitliche Spannung und Freileitungs-Verkabelung 16 Energieweg vom Kraftwerk zum Haushalt 18 Struktur der Elektrizitätsversorgung 20 Unterwerk/Einspeisung 22 Mittelspannungsnetz 24 Trafostationen 26 Elektrizitätswerk Pfäffikon/Netzkarte 28 Niederspannungsnetz 30 Netzkommandoanlage und Betriebswarte 32 Zähler 34 Tarifarten 36 Tarifentwicklung 38 Kleinwasserkraftwerk 40 Energie und Umwelt 42 Werkgebäude 44 Geschäftsfelder und Organisation Werke 46 Zwischenfälle 48 Qualitätsmanagement 49 Strassenbeleuchtung 50 Finanzielle Lage 51 Ausblick 52 Anhang Personen 54 Liebe Leserinnen und Leser Mit dieser Broschüre möchten wir vier Jahre nach der Broschüre über die Wasserversorgung aus dem Jahr 2001 nun auch das Elektrizitätswerk der Gemeinde Pfäffi kon der Pfäffi ker Bevölkerung vorstellen. In Pfäffikon wurde im Jahr 1892 mit dem vom Tobelweiher gespiesenen Kraftwerk im Weiherholz eines der ersten Elektrizitätswerke im Zürcher Oberland in Betrieb genommen. Im ersten Teil dieser Schrift wird deshalb diese Pioniertat von privaten Initianten dargestellt. Da diese jedoch schon bald von der rasanten Entwicklung der Nachfrage überrannt wurden, entwickelte sich ein verbitterter Konkurrenzkampf zwischen zwei Versorgern, bis im Jahr 1916 die Gemeinde beide Netze zum gemeindeeigenen Elektrizitätswerk zusammenführen konnte. Im zweiten Teil stellen wir das heutige Elektrizitätswerk dar, wie es von den Gemeindewerken Pfäffi kon betrieben wird. Für viele ist es eine Selbstverständlichkeit, dass jederzeit elektrische Energie in beliebiger Menge bezogen werden kann. Wir möchten Ihnen deshalb den Weg vom Kraftwerk über die verschiedenen Netzebenen, Transformationsstufen und Leitungsarten bis zum Endverbraucher sowie die zur Steuerung notwendigen Anlagen vorstellen. Ich möchte allen danken, welche einen Beitrag zur Herausgabe dieser Broschüre geleistet haben. Danken möchte ich aber auch dem Personal der Gemeindewerke für seinen Einsatz für die unterbruchslose Versorgung mit Elektrizität zu jeder Tages- und Nachtzeit. Stefan Gubler Gemeinderat/Werkvorstand 3

3 Vom Wasserrad zur Turbine Mittelalterliches Wasserrad In Ägypten und Assyrien wurden Bewässerungen gebaut, welche den Feldern das kostbare Flusswasser mittels Schöpfrädern zuleiteten. Bald realisierte man, dass bei den Schöpfrädern die Kraft der sich drehenden Achsen zusätzlich genutzt werden konnte: Man trieb damit Getreide- und Ölmühlen an. Erst im 12. Jahrhundert fi ndet erstmals die Nockenwelle Anwendung; jetzt konnten Stampfen, Sägen und Schmitten angetrieben werden. Der Pfäffi kersee wird von relativ kleinen Bächen gespiesen, welche nur eine sehr bescheidene Wasserkraft abzugeben vermögen. Die Pfäffiker realisierten aber schon früh, dass die nördlich, Richtung Winterthur durchfl iessende Luppmen in den Pfäffi kersee umgeleitet werden konnte. Schon 1464 wurde ein Müllereibetrieb in Bussenhausen (westliche Hörnlistrasse) erwähnt, welcher das Luppmenwasser nutzte. Seit 1815 vergab der Kanton Wasserrechte. Die gesamte Höhendifferenz beträgt 50 Meter; zuoberst (heutige Haushaltschule Lindenbaum) richtete sich eine Baumwollspinnerei ein, welche später als Seidenspinnerei von Heinrich Krebser bekannt wurde. Neben der erwähnten Mühle wurden an der westlichen Hörnlistrasse früher eine Knochenstampfi und eine Sägerei betrieben. Das Gefälle von der Hörnlistrasse zur Russikerstrasse nützte noch bis um 1980 die Mühle Egli, welche stark expandiert hatte und erst um 1980 stillgelegt wurde. Unten am Müllistutz siedelte sich eine mechanische Werkstatt an, welche später von Walter Bräcker übernommen wurde. In der Gegend des heutigen Frohwies-Kreisels nutzte die Seidenspinnerei Nüssli die Wasserkraft. Südlich der Kempttalstrasse betrieb die Familie Isler eine Rosshaarspinnerei, und schliesslich siedelte sich hinter dem Gasthaus Hecht die Firma Huber an (heute Gemeindebibliothek). Diese Wasserrechtsinhaber betrieben bis ungefähr 1860 Wasserräder von bis zu 3,5 Meter Durchmesser. In Pfäffi kon errichtete im Jahre 1877 Karl Egli eine neue Mühle an der Russikerstrasse und installierte als Erster eine Turbine, nachdem er die Wasserrechte der Ölstampfi und der Sägerei erworben hatte. Er konnte somit eine Höhendifferenz von 20 Metern nutzen (vgl. den hier abgebildeten Plan). Fast gleichzeitig installierte die Seidenweberei Krebser zwei Francis-Turbinen (Leistung 34 PS, bei einer Höhendifferenz von 9 Metern). Wasserrad um 1880 Francis-Turbine von Sulzer Escher Wyss 4 5

4 Schweizer Pioniere: Escher Wyss, Brown Boveri, Huber Pumpwerk Letten, Escher Wyss SULZER ESCHER WYSS Petrollampe Gaslaterne Mitte des 19. Jahrhunderts erfand Edison in Amerika die elektrische Glühlampe und Siemens in Deutschland den Dynamo. Die Glühlampen, welche eine sehr viel höhere Lichtstärke erzeugten als die bis anhin üblichen Kerzen und Petrollichter, erlebten eine sehr grosse Nachfrage galten anfangs aber noch als Luxus. Überall in der Schweiz begann man sich mit der Elektrizität zu befassen. Im Jahre 1866 installierte Ingenieur Brown damals bei der Maschinenfabrik Oerlikon (MFO) angestellt eine Uebertragungsleitung für die im Kraftwerk Kriegstetten erzeugte elektrische Kraft (30 PS) nach dem 18 km entfernten Solothurn: Er konnte einen Wirkungsgrad von 75% erreichen. Im Jahre 1891 gelang es Ingenieur Brown in der Nähe von Frankfurt, eine Kraft von 300 PS über 175 km mit einem Wirkungsgrad von 75% zu transportieren. Die Weiterentwicklung der Turbinen erlaubte, Wasserkraftwerke mit grossen Leistunge zu errichten (bis PS pro Turbine als weltweit führende Firma etablierte sich die Zürcher Firma Escher Wyss 1967 von Sulzer übernommen). Im Jahre 1891 gründete Ingenieur Brown zusammen mit Boveri in Baden die Firma BBC (heute ABB), welche sich in den folgenden Jahrzehnten als eine der weltweit führenden Elektrofirmen profi lieren konnte. Promenadenbeleuchtung Paris 1880 Mit der 1856 gegründeten Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) in Zürich standen eine Institution zur Verfügung, welche nicht nur die Grundlagenforschung pfl egte, sondern auch einen hochstehenden Ingenieurstand heranbildete. In Pfäffi kon kaufte Rudolf Huber im Jahre 1880 eine kleine Fabrik hinter dem Gasthof Hecht und begann umwickelten Draht herzustellen anfangs für die Befestigung von künstlichem Blumenschmuck auf Strohhüten. Bereits 1885 wurde die Firma Huber mit der Charakterisierung «Fabrik isolierter Leitungsdrähte» ins Handelsregister eingetragen. Vater und Sohn Huber verbesserten den Verarbeitungsprozess laufend und hielten Kontakt zu den Pionieren der Elektroindustrie war Vater Huber Mitbegründer des Schweizerischen Elektrotechnischen Vereins (SEV). Heute stellt die Firma Huber+Suhner (1969 mit Suhner in Herisau fusioniert) immer noch schwergewichtig Kabel, Drähte und Stecker her heute vor allem für Hochfrequenzanwendung. Huber+Suhner ist der wichtigste Arbeitgeber in Pfäffi kon mit ungefähr 600 Arbeitsplätzen. Der Konzern weist für das Jahr 2004 einen Umsatz von 560 Mio. Franken aus. 6 7

5 Die Pfäffi ker Pioniertat 1891 Neuer Stauweiher im Luppmentobel, 1891 Kraftwerk Weiherholz In früheren Zeiten wurden die Strassen und Häuser unserer Dörfer während der langen Winternächte mit Kerzenlicht, Petrol- und Gaslampen beleuchtet. Als es um 1880 gelang, elektrische Glühlampen in Grossserien herzustellen, wuchs das Bedürfnis, Häuser und Strassen elektrisch zu beleuchten installierte ein renommiertes Hotel in St. Moritz die erste elektrische Beleuchtung in der Schweiz. Die ortsansässige Firma Huber hatte sich auf die Isolation von Kupferdrähten spezialisiert, war dadurch mit der neuen elektrischen Technologie vertraut und damit Auslöserin für die pionierhaften Pfäffi ker Elektroaktivitäten. Wie vorstehend ausgeführt, wurde die Wasserkraft der Luppmen bereits in «vorelektrischer Zeit» mit dem Mühle- und dem Krebsiweiher genutzt. Für die Elektrizitätserzeugung stand somit nur noch die Wasserkraft zwischen der Mühle Balchenstahl und dem Krebsiweiher zur Verfügung. Anfangs war noch überlegt worden, ob man die Kraft mit Seilzügen ins Dorf übertragen könne ähnlich wie damals im Kemptner Tobel und im Neuthal. Bald aber war klar, dass man die Wasserkraft wirkungsvoller in elektrische Kraft umformen und als solche in das Siedlungszentrum transportieren konnte. Bereits im März 1891 lag eine Vorstudie über die elektrische Strassenbeleuchtung in der Zivilgemeinde Pfäffikon vor, und am 21. Juni 1891 wurde die Aktiengesellschaft «Electrische Kraftübertragung Pfäffi kon» gegründet, welche die Kraftanlagen bauen und betreiben sowie die Zivilgemeinde und die Haushalte mit Lampenstrom versorgen sollte. Im Mai 1893 wurde für die elektrische Strassenbeleuchtung ein defi nitiver Vertrag mit der Zivilgemeinde, dem Hauptabnehmer von elektrischer Energie, abgeschlossen. Die Erstellungskosten für die elektrische Krafterzeugung und Verteilung betrugen rund Franken und wurden durch ein Aktienkapital von Franken und durch Bankkredite fi - nanziert. Das Aktienkapital war in 400 Aktien à 200 Franken eingeteilt, wobei die gewichtigsten Aktionäre G. Nüssli-Näf (54 Aktien), die Zivilgemeinde Pfäffi kon (25), C. Egli (25), R. Huber (18), Pfenninger (später Bräcker: 17), Tierarzt Stucky (10) und A. Kündig (10) waren. Das anfangs von einem Konsortium gehaltene Paket von 66 Aktien wurde in einen weiteren Kredit der Spar- und Leihkasse umgewandelt. Der an der Gründungsversammlung vom 21. Juni 1891 gewählte Vorstand setzte sich zusammen aus Gemeindepräsident Albert Kündig als Vorsitzendem, Major Bannwart als Aktuar, Tierarzt Stucky als Quästor sowie G. Nüssli-Näf als Beisitzer. Wasserkraftwerk Tobelweiher Einzugsgebiet: 9,5 km 2 Talsperre: Erd- und Lehmdamm: 100 m lang, 7,5 m hoch, 4,5 m breit (Krone) Stauweiher: Oberfl äche m 2 mittlere Tiefe von 2,3 m minimaler Zufl uss 150 l/s Druckleitung: Gusseisenrohr 50 cm Durchmesser, 800 m lang, Durchfl ussmenge 250 l/s, Höhendifferenz 18 m Energieproduktion: durchschnittlich kwh pro Jahr Erstes EW, Weiherholz, 1891 Wasserablass unterhalb Staumauer,

6 Elektrizitätswerk Weiherholz, nach 1906 Wie die Anlage dimensionieren? Francis-Turbine, EW Weiherholz Werner Bosshard, EWP-Monteur Das Maschinenhaus der Aktiengesellschaft Elektrische Kraftübertragung wurde 1892 erstellt: ein Backsteinbau mit Ziegeldach. Im Parterre waren Turbine, Transmission, Generatoren und die Schaltanlage untergebracht, im 1. Stock waren die Akkumulatoren-Batterien installiert und im 2. Stock befand sich die Wärterwohnung. Im Jahre 1906 wurde ein Lokal für die Unterbringung des Dieselmotors angebaut und mit dem Maschinenhaus mit einem Mauerdurchbruch verbunden. Wie vorstehend erwähnt, war die Aktiengesellschaft eine Pionierin und hatte deswegen auch Lehrgeld zu bezahlen. Der Stauweiher im Tobel hatte zwar eine stattliche Grösse da man aber anfangs nur mit der elektrischen Beleuchtung von Häusern und Strassen gerechnet hatte, installierte man eine relativ kleine Turbine, von welcher direkt Gleichstrom mit einem Generator erzeugt wurde. Die installierte Leistung von 18 kw war so gewählt worden, damit der geplante Bedarf an elektrischer Beleuchtung auch an Winterabenden und -nächten abgedeckt werden konnte. Es zeigte sich aber rasch, dass mehr Lampen angeschlossen wurden und das Gewerbe seinen Kraftbedarf mit den gegenüber dem Wasserrad viel praktischeren Elektromotoren befriedigen wollte. Um den Spitzenbedarf überhaupt abdecken zu können, sah sich die Gesellschaft bereits 1895 gezwungen, während der Nacht und tagsüber elektrische Energie auf Vorrat zu erzeugen und in relativ teuren Akkumulatorenzellen zu speichern. Bereits im nächsten Jahr musste ein Petrolmotor installiert werden, um die Elektrizitätsproduktion in den Spitzenstunden der Nachfrage anzupassen. In den folgenden Jahren mussten die Anlagen ständig erweitert werden, was nicht mehr Dieselmotor Sulzer 1906, mit Weiherholz-Anbau erlaubte, das eingesetzte Kapital angemessen zu verzinsen und zu amortisieren. Eine Expertise aus dem Jahre 1911 kommentiert die schwierigen Anfangsjahre wie folgt: «Der Konsum kann in normalen Jahren noch zum weitaus grössten Teil mit der Wasserkraft gedeckt werden. Schade ist, dass die Turbinenleistung nicht grösser gewählt worden ist (z.b. zwei Turbinen mit insgesamt 70 PS). Die Turbine mit knapp 30 PS vermag nur 28% des Anschlusswertes zu decken; es müssen somit bei Maximalbelastung stets der Akkumulator und eventuell auch der Dieselmotor zur Unterstützung herangezogen werden, selbst wenn noch so viel Wasser im Stauweiher vorhanden ist man würde viel besser tun, mehr hydraulisch statt elektrisch zu akkumulieren, d.h. eine bessere Ausnützung der Wasserkraft und einen geringeren Akkumulatorenverschleiss.» Ausrüstung der Kraftanlagen Generator Maschinenfabik Oerlikon (MFO) Gottfried Bossert, , EWP-Monteur 1892 Bau gemäss Projekt SLM Winterthur mit Girard-Turbine von Escher Wyss und Generator von Rieter (18 kw, 140 V, 125 A, 90% WG) 1895 Einbau von Akkumulatorenzellen 1896 Einbau eines Petroleummotors, 18 kw 1899 Erweiterung der Akkumulatorenzellen 1902 Einbau Francis-Turbine von Escher Wyss, 22 kw 1903 Gleichstrom-Generatoren von Rieter, 2 x 18 kw 1905 Zusätzlicher Generator von MFO, 18 kw 1906 Anbau Gebäude, Dieselmotor von Sulzer, 38 kw 1909 Zusätzlicher Generator von MFO, 18 kw Bei der Francis-Turbine wird das Wasser durch ein feststehendes «Leitrad» mit verstellbaren Schaufeln auf die gegenläufi g gekrümmten Schaufeln des Laufrads gelenkt. Da das Wasser vor dem Eintritt in die Turbine unter höherem Druck steht als nach dem Austritt, spricht man auch von einer Überdruckturbine

7 Widersprüchliche Interessen Die Energiekosten waren hoch: Der Hauptabnehmer (Zivilgemeinde), welchen die vorelektrische Beleuchtung rund 300 Franken pro Jahr gekostet hatte, musste nun das Zehnfache aufwenden. In den Anfangsjahren entwickelten sich die Industrie und das Gewerbe in Pfäffi kon ausserordentlich und deren Nachfrage nach elektrischer Energie nahm stetig zu die zur Verfügung stehende Wasserkraft aber blieb naturgemäss konstant. Schliesslich traten noch personelle Schwierigkeiten auf und der Vorstand zerstritt sich, worauf die Spar- und Leihkasse einen Kredit von Franken kündigte. Die Generalversammlung setzte eine Fünferkommission (bestehend aus den Herren J. Peter, H. Schoch, J. Fridöri, J. Kobelt und A. Krebs) ein, welche die Vorstandsarbeit und die fi nanzielle Situation zu prüfen hatte. Auf deren Empfehlung entliess die Generalversammlung im August 1903 den Verwalter und erklärte im Oktober den Konkurs. Im Januar 1904 übernahm die Nachfolgerin, die Elektrizitätsgenossenschaft Pfäffi kon, die Anlagen für Franken, wobei die Anlagekosten der konkursiten Gesellschaft Franken betrugen. Inzwischen hatten die Industriellen und die Gewerbetreibenden nach anderen Anbietern Ausschau gehalten und sich für den Wechselstrom entschieden, welcher viel günstiger transportiert werden konnte und sich zum Betrieb von grossen Motoren besser eignete. Sie schlossen sich in einer Aktiengesellschaft zusammen, der «Elektra Pfäffi kon». Es gelang ihnen im Jahre 1903 einen sehr günstigen Liefervertrag mit der Firma Motor AG in Baden auszuhandeln, welche ihnen Wechselstrom aus dem neuerstellten Flusskraftwerk Beznau mit einer Spannung von 8000 V zu einem festen Preis bis ins Jahr 1917 zusicherte (nämlich 5 Rappen pro kw). Die Elektra überfl ügelte die Genossenschaft. Für das Jahr 1911 wurden folgende Lieferungen rapportiert: Mühle Egli (bezog kwh à 5 Rappen), Fabrik Huber ( à 5), Rosshaarspinnerei Isler (68000 à 5,75), Fabrik Bräcker ( à 7,5), Landwirtschaftliche Genossenschaft (15000 à 7,5), Baugeschäft Stahel (4000 à 7,5). Die übrigen Abonnenten der Elektra bezogen kwh und bezahlten im Schnitt 20 Rappen pro kwh. Die Elektra setzte somit jährlich ungefähr kwh ab, die Genossenschaft hingegen nur kwh (zu einem Gestehungspreis von 7 Rappen pro kwh). Die Elektrizitätsgenossenschaft Pfäffi kon, welche 1903 die konkursite Aktiengesellschaft übernahm, beschränkte sich in der Folge auf den Unterhalt der Krafterzeugungsanlagen und die Optimierung der Haupt- und Nebenleitungen. Sie konnte ihre teure mittlere Energieproduktion von kwh pro Jahr absetzen, obschon die Stromkonsumenten Rappen pro kwh bezahlen mussten. Die Genossenschaft schrieb fortan schwarze Zahlen. Anfänglich hatte man versucht, mit der Elektra eine Aufgabenteilung abzusprechen dahingehend, dass die Genossenschaft Kleinkunden mit Gleichstrom und die Elektra vorwiegend gewerbliche Kunden mit Wechselstrom versorgt. Die Elektra war aber nicht gesprächsbereit, und die Beziehungen zwischen Elektra und Genossenschaft waren und blieben sehr gespannt, was sich auch negativ auf das Dorfl eben auswirkte. Albert Kündig-Stiefel, erster Präsident der Aktiengesellschaft Kraftübertragung Pfäffikon Bezirksgerichtspräsident ( ), Nationalrat ( ) War Mitinitiant von Wasserversorgung, Telegraf, Telefon, Autobus, Kanalisation, Pestalozziheim (heute Palme) und Krankenasyl (heute GerAtrium). Er sei eine Frohnatur gewesen und hoch angesehen in seinem Nachruf wird darauf hingewiesen, dass die «Kraftübertragung» sein Sorgenkind war

8 Gründung des Elektrizitätswerkes Pfäffi kon Bereits im Jahre 1909 verlangten die Präsidenten der acht Zivilgemeinden, dass der Gemeinderat eine gemeinsame Elektrizitätsversorgung der Gemeinde studiere nur die Zivilgemeinden Pfäffi kon und Irgenhausen besassen zu jener Zeit bereits elektrische Strassen- und Häuserbeleuchtung. Der Gemeinderat setzte eine siebenköpfi ge Studienkommission ein, welche das Ingenieurbüro Strehlin in Zürich mit den fachlichen und fi nanziellen Abklärungen beauftragte. Dieses berechnete den Anlagenwert der Genossenschaft mit Franken und den der Elektra auf Franken. Die Elektra forderte aber Franken, worauf eine Expertise beim EKZ eingeholt wurde. Diese setzte den Wert der Elektra-Anlagen auf Franken fest, worauf die Electra ihre Forderung auf Franken reduzierte. Nun stellte sich die Genossenschaft auf die Hinterbeine und forderte Gemeindepräsident A. Kündig als Präsident, vilgemeindepräsident A. Peter als Vizepräsident, Zi- als Beisitzer Oberst C. Egli, Gemeinderat A. Jucker, H. Wettstein, J. Walder und J. Bietenholz. Die Elektroinstallationsfi rma A. Krebs wurde für die Anlagenwartung beauftragt. Das neue kommunale Werk startete mit mehr Glück als seine Vorgänger schon in den ersten Jahren konnten jährliche Abschreibungen von Franken getätigt werden. Nachdem die Gemeindeversammlung im Jahre 1921 einen Kredit von Franken für die Umstellung von Gleich- auf Wechselstrom genehmigt hatte, verbesserte sich die fi nanzielle Lage nochmals, sodass das Elektrizitätswerk in der Lage war, die lokalen Netze der Aussenwachten (Zivilgemeinden) zu übernehmen. Schon 1928 konnte eine markante Tarifsenkung vorgenommen werden. für ihre Anlagen Franken, aber nur für den Fall, dass die Elektra ihre Anlagen zu deren Anlagekosten von Franken veräusserte. Der Kanton liess die Gemeinde wissen, dass er den Versorgungsauftrag an die Gemeinde nur bewilligen würde, falls die Gemeinde beide Unternehmen übernähme. Nach vierjährigem Verhandeln erklärte der Gemeinderat im Dezember 1913 diese als gescheitert. Als im Ersten Weltkrieg die Versorgung mit Petroleum knapp wurde, intervenierten die Zivilgemeinden erneut, worauf im Dezember 1915 der Gemeinderat wieder eine Kommission einsetzte. Als den beiden Grossbezügern, der Mühle Egli und der Fabrik Huber, zugestanden wurde, auch zukünftig elektrische Energie kostengünstig direkt von den EKZ zu beziehen, konnten die Verhandlungen erfolgreich abgeschlossen werden. Die Gemeindeversammlung hatte schon im Vorfeld prinzipiell entschieden, dass der eigenen elektrischen Energieversorgung der Vorzug gegenüber einem Verkauf der Anlagen an die EKZ zu geben sei. Am 21. Mai 1916 beschloss die Gemeindeversammlung: die Gründung des kommunalen Elektrizitätswerkes samt entsprechendem Betriebsstatut, den Kauf der Anlagen der Genossenschaft für Franken und der Elektra für Franken, die Gewährung eines Kredites von insgesamt Franken, wovon Franken für den Ausbau, insbesondere die Erschliessung der übrigen Aussenwachten. Die Elektrizitätskommission, die Vorläuferin der heutigen Werkkommission, setzte sich wie folgt zusammen: Alfred Kündig- Schneider Erster Präsident des kommunalen Elektrizitätswerks Versicherungsinspektor der Mobiliarversicherung, Bezirksgerichtspräsident , Gemeindepräsident , Präsident Antiquarische Gesellschaft

9 bezogen auf die Spannungsverhältnisse Kabelverteilkabine (Buffet), Schlössligarten 1937 (Louis Käser und Albert Krebs ) Einheitliche Spannung und Freileitungs-Verkabelung Freileitung Seestrasse (Albert Krebs 1931 und Zeno Rehmund ) 16 Das kommunale Pfäffiker Elektrizitätswerk entwickelte sich weiterhin erfreulich mit der Übernahme der Pfäffiker Wasserversorgung im Jahre 1938 entstanden dann die Pfäffiker Gemeindewerke. Nachdem in den zwanziger Jahren die Umstellung auf Wechselstrom abgeschlossen war, stellten sich in den beiden folgenden Jahrzehnten die Kernaufgaben, einerseits eine einheitliche und kostengünstige Spannung einzuführen und anderseits die bis dahin üblichen Freileitungen durch unterirdische Kabel zu ersetzen. Die seinerzeitige Expertise erklärte dem Normalbürger diese Bedürfnisse wie folgt: «Die elektrische Energie setzt sich aus Strom und Spannung zusammen, wie die hydraulische Energie aus Wassermenge und Gefälle. Dem letzteren entspricht in der Elektrizität die Spannung (V), der ersteren der Strom (A). Um grosse elektrische Stromstärken auf grosse Distanzen zu übertragen, braucht man grosse Leitungsquerschnitte (dicke Drähte), genau gleich wie grosse Wassermengen auch mächtige Rohrkaliber bedingen. Schwere Rohrkaliber ebenso wie dicke Kupferdrähte sind teuer, besonders wenn es sich um lange Leitungen handelt. Bei sehr hoher Spannung braucht eine vorgegebene Strommenge dünnere, leichtere und damit billigere Drähte. Deswegen versuchte man in den letzten Jahren die Spannung so hoch wie möglich zu halten. Nun ist aber die Höhe der Spannung in Sekundärnetzen und speziell in den Hausinstallationen aus verschiedenen Gründen beschränkt. Einmal hängt die zulässige Höchstspannung vom Bau der Glühlampen ab, dann von der Güte und Zweckmässigkeit der Isolationsmaterialien und der Apparate, wie Schalter, Sicherungen, und endlich vom Mass der Gefährdung der persönlichen Sicherheit. Das Aufkommen der elektrischen Beleuchtung geht bei uns in den Anfang der 1880er Jahre zurück, wo die ersten Fabriken, die über Dampfmaschinen oder Wasserkraftmaschinen verfügten, die elektrische Beleuchtung einführten. Als Stromsystem kam ausschliesslich Gleichstrom in Frage. Etwa 10 Jahre später kam der Wechselstrom auf, erstmals öffentlich angewendet und bekannt gemacht an der ersten elektrischen Ausstellung in Frankfurt am Main Mit der Einführung des Wechselstromes und der Spannungstransformation begann der eigentliche Siegeszug der Elektrizität. Es war mit einem Schlage möglich, grosse Wasserkräfte auch in den entlegensten Stellen im Gebirge auszunutzen und die erzeugte Energie in Hochspannung zu übertragen und in den Wohnzentren in Gebrauchsspannung zu transformieren und zu verteilen. Jede neu entstehende Stromversorgung wählte nach Belieben und speziell in Rücksicht auf die örtlichen Verhältnisse eine eigene Sekundärspannung, sodass wir heute in der Schweiz das reinste Chaos von Gebrauchsspannungen haben....» Mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung hielten sich die Werke an die Empfehlung der Experten, erhöhten die Betriebsspannung und verlegten die Zuleitungen unter den Boden. Dies war aber nur möglich, weil die Werke finanziell auf gesunden Beinen standen und durch den Liefervertrag mit den EKZ von den Sorgen der Energiebeschaffung weitgehend befreit waren. Die eigene Stromproduktion deckte 1947 nur noch 4% des Bedarfes und schwankte stark, von kwh in einem trockenen Jahr (1947) bis kwh in einem nassen Jahr (1950). Verkabelung Hochstrasse 1937 (Emil Hirzel , erster EWPMonteur, Albert Krebs ) 17

10 Energieweg vom Kraftwerk zum Haushalt Der überwiegende Teil der elektrischen Energie wird heute noch in rotierenden Generatoren produziert. Je nach Antrieb der Generatoren werden die einzelnen Kraftwerkstypen unterschieden: In Wasserkraftwerken sind Wasserturbinen für den Antrieb verantwortlich. Dabei wird je nach Herkunft des Wassers unterschieden zwischen Laufkraftwerken an Flüssen oder Speicherkraftwerken aus Stauseen. Diese sind besonders wertvoll, erlauben sie doch die indirekte Speicherung der elektrischen Energie. Oberaarsee Die elektrische Energie ist im Gegensatz zu den Brennstoffen wie Heizöl nicht an eine Materie gebundene Energie. Sie fl iesst als Welle durch leitfähiges Material wie Kupfer oder Aluminium, ohne dieses zu verändern. Sie kann aber im Gegensatz zu den Brennstoffen nicht in grösseren Mengen gespeichert werden. Dies hat für die Elektrizitätsversorgung einschneidende Konsequenzen. Die laufend im Netz verbrauchte Energie muss jederzeit in den Kraftwerken durch die Umwandlung aus anderen Energieträgern zur Verfügung gestellt werden. Hier kommt allerdings die andere fundamentale Eigenschaft zu Hilfe: Die elektrische Energie kann relativ einfach, bei hoher Spannung auch mit sehr grosser Leistung über weite Distanzen fast verlustfrei übertragen werden. Wegen der genannten Eigenschaften steigt die Zuverlässigkeit und die Wirtschaftlichkeit der Elektrizitätsversorgung mit der Anzahl und der Leistung der Kraftwerke. Deshalb besteht in Europa ein Hochspannungsnetz mit 380 kv Spannung, welches heute von der Atlantikküste bis an die Grenze zu Weissrussland und der Ukraine reicht. Alle grossen Kraftwerke speisen in dieses riesige Netz ein. Wegen der grossen Spannung und damit der teuren Leitungen und Anlagen ist dieses Netz aber nicht gut für die Feinverteilung geeignet. Es bestehen deshalb darunter weitere lokale Netze mit tieferer Spannung. Für die Versorgung eines Haushalts in Pfäffi kon sieht der Weg der elektrischen Energie so aus: Die aus dem Hochspannungsnetz bezogene Energie wird im Unterwerk Breite der NOK erstmals auf 220 kv heruntertransformiert und über eine Hochspannungsleitung zum Unterwerk Aathal der NOK geführt. Hier erfolgt die zweite Transformation auf 110 kv. Die Leitung Aathal Pfäffikon führt die Energie zum Unterwerk Pfäffi kon, wo sie auf 16 kv transformiert wird und ins Mittel- spannungsnetz des EWP eingespeist wird. Über die im ganzen Netz verteilten Transformatoren- stationen, wo die letzte Transformation auf die Niederspannung von 400/230 V erfolgt, werden nun die einzelnen Verbraucher versorgt. In Kernkraftwerken treiben Dampfturbinen die Generatoren an, welche ihren Dampf aus durch Kernkraft erwärmtem Wasser beziehen. Im Ausland bestehen auch thermische Kraftwerke, welche mit Kohle oder Heizöl befeuerte Kessel haben. Auch dort sind Dampfturbinen oder Gasturbinen für den Antrieb der Generatoren vorhanden. Auch Windkraftwerke gehören in diese Kategorie, treiben dort doch die Windräder ebenfalls Generatoren an. Ein steigender, wenn auch immer noch verschwindend kleiner Teil der elektrischen Energie wird heute direkt aus Sonnenenergie durch Solarzellen erzeugt

11 Struktur der Elektrizitätsversorgung 380 kv Leitung Tavanasa-Breite im Humbel Die Axpo Holding befindet sich zu 100 Prozent im direkten und indirekten Besitz der Ostschweizer Kantone. Die Axpo Holding ist an einer grossen Zahl von Wasser- und Kernkraftwerken beteiligt, welche die Stromproduktion für die Axpo-Gruppe sicherstellen. Die Axpo handelt mit elektrischer Energie auf dem internationalen Strommarkt je nach ihren Produktionsmöglichkeiten, ihrem Eigenbedarf und den aktuellen Marktpreisen. Zudem betreibt sie die Hochspannungs-Übertragungsleitungen von den Kraftwerken zu den Kantonswerken und zu den Austauschpunkten mit ihren Handelspartnern, so auch die zwei 380 kv-leitungen, welche unsere Gemeinde in Wallikon Humbel überqueren. Versorgungsgebiete Kanton Zürich mit EKZ und Gemeindewerken EKZ als Endverteiler Die Kantonswerke, in unserem Fall die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich EKZ, betreiben die Unterwerke und verkaufen den Strom in Mittelspannung (16000 Volt) an Gemeinde- und Stadtwerke weiter. In früher kleineren Gemeinden, welche in der Pionierphase noch keine eigenen Gemeindewerke aufgebaut hatten, übernahm die EKZ auch die Endverteilung bis zu den einzelnen Haushaltungen. Die Gemeindewerke Pfäffikon übernehmen den Strom von den EKZ direkt auf der Sammelschiene des EKZ-Unterwerks Pfäffikon im Barzloo mit einer Spannung von Volt. Gemeindewerke EW Zürich und StW Winterthur 20 21

12 Unterwerk/Einspeisung NOK 110kV-Freileitung Aathal Barzloo, Faichrüti FS6, gekapselte 110 kv-schaltanlage Barzloo, EKZ 16 kv-schaltanlage Barzloo, EKZ Alte Messstation Büel 1903 Das Elektrizitätswerk Pfäffikon (EWP) bezieht die Energie von den Elektrizitätswerken des Kantons Zürich (EKZ). Früher erfolgte die Einspeisung über eine 8 kv-freileitung vom Unterwerk Aathal in die Messstation Büel, die 1953 auf 16 kv umgestellt wurde. Dort wurde die durch das EWP bezogene Energie und Leistung gemessen. Alle übrigen Transformatorenstationen bezogen ihre Energie von der Messstation Büel, welche damit das Zentrum des 16 kv-netzes war. Mit dem wachsenden Verbrauch von elektrischer Energie genügte die 16 kv-einspeisung nicht mehr und musste ersetzt werden. Im Jahre 1978 erstellten die EKZ deshalb im Industriegebiet Barzloo in Pfäffi kon ein neues Unterwerk, welches anfänglich mit 50 kv und seit November 1991 mit 110 kv versorgt wird. Das EWP konnte sich für die Einspeisung in sein 16 kv-netz mit drei Leitungen im Unterwerk einkaufen. Dies erfolgte zuerst über eine Leitung und ab 1986 mit einer zweiten Leitung zur alten Messstation Büel. Im Jahr 2000 konnte noch eine dritte Leitung zur Trafostation Kläranlage in Betrieb genommen werden, womit das EWP nun über eine leistungsfähige und zuverlässige Versorgung mit elektrischer Energie verfügt. Trotz der mehrfachen Einspeisung ab dem Unterwerk gab es in den frühen Morgenstunden des 1. Oktobers 2003 den längsten Stromunterbruch im ganzen Netz der Gemeinde Pfäffi - kon. Durch einen von einem Tier verursachten Kurzschluss geriet einer der beiden 110/16 kv- Transformatoren in Brand und wurde komplett zerstört. Während der Löscharbeiten musste der nebenan stehende Transformator ausgeschaltet werden, womit das 16 kv-netz spannungslos war. Etwa um 5 Uhr konnte der unbeschädigte Transformator wieder eingeschaltet werden und Pfäffi kon hatte wieder Strom. Trotz dieser sehr seltenen Störung wegen eines Transformatorbrandes konnte die Stromversorgung nach einem Unterbruch von 2 Std. 15 Min. ohne Einschränkungen wieder aufgenommen werden. Transformatoren 110/16 kv, Unterwerk Barzloo 22 23

13 Mittelspannungsnetz Leitungsbau Seestrasse ca Betriebsleiter Emil Vollenweider Leitungsbau Schulstrasse 16 kv Mastschalter Die Mittelspannungsleitungen transportieren die elektrische Energie mit einer Spannung von Volt vom Unterwerk im Barzloo zu den rund 50 Transformatorenstationen in der Gemeinde Pfäffi kon. Da der Strom wegen dieser hohen Spannung bereits bei einer Annäherung auf rund 20 cm mit einem Lichtbogen überschlagen kann, müssen alle nicht isolierten Teile einen genügend grossen Abstand voneinander und zu geerdeten Teilen haben. Bei den althergebrachten Freileitungen zweigen die Zuleitungen zu den Trafostationen von der Stammleitung ab, wobei vor und nach den Abzweigungen der Stromfl uss durch Stangenschalter unterbrochen werden kann. Durch eine Schaltstange können die drei auf dem Mast in genügendem Abstand voneinander angeordneten Phasen getrennt und wieder verbunden werden. Beim Übergang von einer Freileitung zu einem Erdkabel werden die drei Phasen auf der Überführungsstange über einen isolierten Endverschluss ins Kabel geführt, welches am Mast emporsteigt. Die Freileitungen sind sehr anfällig auf Kurzschlüsse mit Ästen, welche durch Winddruck oder Schneelast zu nahe an die Leitungen geraten, worauf die Schutzschalter in den Trafostationen zur Sicherheit ausschalten. Aber auch durch Unfälle mit Autos, Traktoren, bei Erntearbeiten und Holzfällerarbeiten, waren immer wieder Unterbrüche zu beklagen. Deshalb wurden die Mittelspannungsfreileitungen im Dorf schon vor Jahrzehnten und in den letzten Jahren auch forciert in den Aussenwachten verkabelt. So konnte im Jahr 2004 auch die besonders anfällige Freileitung entlang dem Bergholz nach Wallikon stillgelegt werden. Bei Sturmwind gibt es heute praktisch keine Piketteinsätze mehr, während noch vor wenigen Jahren fast bei je- dem stärkeren Sturm mehrere Unterbrüche zu jeder Tages- und Nachtzeit behoben werden mussten. In der ersten Hälfte des vergangenen Jahrhun- derts wurden Bleikabel mit isolierender Ölfüllung verwendet, wobei das Öl bei den Endverschlüs- sen laufend nachgefüllt werden musste. Die Kabel wurden im Boden eingesandet und mit Kabeldecksteinen gegen mechanische Beschä- digungen geschützt. Heute werden hingegen Leerrohre aus Kunststoff verwendet, worin die Kabel später eingezogen und bei Bedarf auch wieder ohne Grabarbeiten ersetzt werden können. Dazu werden vor den Trafostationen und an wichtigen Verzweigungen Kabelzugschächte eingebaut. Mehrere parallel verlaufende Kabelrohre werden in einem Graben als kompakter Kabelrohrblock verlegt. Die Gräben werden wenn immer möglich gleichzeitig für Kabel der Swisscom und Cablecom sowie für Wasserleitungen genutzt, sodass die Grabkosten geteilt werden können. Die Kabel sind heute aus Kupfer und haben eine Kunststoffisolation, wobei im Mantel zumeist auch noch ein Glasfaserkabel für die Fernsteuerungsanlage integriert ist. Mit den heutigen Bodenkabeln werden die Schaltungen in den Trafostationen vorgenommen, wo jede Leitung und auch der Trafoabgang einzeln auf die Sammelschiene geschaltet werden können. Die Trafostationen werden wenn immer möglich ringförmig miteinander verbunden, sodass bei einem Leitungsunterbruch von der anderen Seite her eingespiesen werden kann. Überführungsstange mit Endverschluss, 16 kv und 400/230 V 24 25

14 Trafostationen TS Balmerstrasse Turmtrafostation Auslikon vor dem Abbruch Frühere MS-Verteilung TS Bruggwiesenstrasse Mittelspannungsschaltanlage TS Büel Transformator TS Loorenstrasse Für die Verteilung der elektrischen Energie auf die einzelnen Verbraucher sind im Netz des Elektrizitätswerks Pfäffi kon 49 Transformatorenstationen vorhanden. Die Entfernung zwischen den einzelnen Stationen beträgt im überbauten Gebiet ein paar hundert Meter, ausserhalb bis zu einigen Kilometern. Die meisten Stationen sind in speziellen Gebäuden, heute vorfabrizierten Betonhäuschen, eingebaut. Andere befi nden sich in öffentlichen oder privaten Gebäuden wie dem Gemeindehaus oder dem Einkaufszentrum Frohwies. Früher standen vor allem in den Aussenwachten sogenannte Maststationen, wo sich der Transformator oben auf vier Freileitungsstangen befand. Die letzte Maststation des EWP steht noch in Auslikon an der Dorfstrasse. Sie wird in den nächsten Jahren ebenfalls in ein Gebäude verlegt werden. In jeder Transformatorenstation sind folgende drei Anlagenteile vorhanden: In der Mittelspannungsschaltanlage (16 kv) sind die ein- und abgehenden Kabel über Leistungsschalter mit der Sammelschiene und damit untereinander verbunden. In den alten Anlagen sind die Sammelschienen als offene Leitungen im Gebäude geführt, und das Personal ist nur durch Gitter vor Berührung geschützt. In den modernen Anlagen sind alle unter Spannung stehenden Teile gekapselt, wodurch auch bei einem Kurzschluss keine Personengefährdung mehr besteht. Diese Anlagen benötigen auch wesentlich weniger Platz als die frühere Bauart. Mit den Leistungsschaltern können die einzelnen Leitungen ausgeschaltet werden. Zum Schutz der Leitungen bei Kurzschlüssen (Überschlag zwischen zwei stromführenden Leitern) oder Erdschlüssen (Überschlag zwischen einem stromführenden Leiter und der Erde) sind Relais vorhanden, welche die Leistungsschalter bei Überstrom selbsttätig ausschalten. Die Einstellwerte der Schutzrelais wurden durch umfangreiche Berechnungen des ganzen Netzes bestimmt. Es sollen ja in einem Fehlerfall nur die betroffene Leitung und Station ausgeschaltet werden, damit möglichst wenige Verbraucher vom Ausfall betroffen sind. Damit diese sogenannte Selektivität des Schutzes gewährleistet ist, müssen an den Schutzrelais mehrere Parameter eingestellt werden. An den in den älteren Anlagen vorhandenen Primärrelais kann neben dem Maximalstrom auch die Auslösezeit eingestellt werden. Die modernen elektronischen Sekundärrelais können auf Grund der eingegebenen Leitungsdaten den Fehlerort berechnen (Distanzschutz) und schalten damit den betroffenen Anlageteil gezielt aus. In jeder Station befi nden sich ein bis drei Trans- formatoren mit bis zu 1000 kva Leistung. Sie setzen die aus der 16 kv-schaltanlage bezo- gene Spannung auf die Niederspannung von 3 x 400 V/230 V hinab. Sie sind mittels Schalter und Schutzrelais gegen Kurzschlussströme und Überlast geschützt. Die Niederspannungsverteilung wird von den Transformatoren mit 3 x 400 V/230 V versorgt. Über Sicherungen sind die einzelnen Abgänge zu den Verteilkabinen sowie naheliegenden Liegenschaften angeschlossen. Zu der Niederspannungsverteilung gehört auch die Steue- rung der Strassenbeleuchtung, welche über die Netzkommandoanlage erfolgt. Stangentrafo Ruetschberg 26 27

15 EKZ Einspeisung Gemeindewerke Pfäffi kon Elektrizitätswerk Legende Netzkarte EKZ Unterwerk Barzloo nach UW Saland Tranformatorenstation EWP (16 kv 400 V) Tranformatorenstation EKZ (16 kv 400 V) Unterwerk EKZ (110 kv 16 kv) EKZ Noteinspeisung Stoffelstrasse 16 kv Bodenkabel EWP 16 kv Bodenkabel EWP (geplant) 16 kv Freileitung EWP 16 kv Bodenkabel EKZ 16 kv Freileitung EKZ vom UW Aathal 110 kv Bodenkabel NOK 110 kv Freileitung NOK 380 kv Freileitung NOK EKZ Noteinspeisung Aathal EWP EKZ NOK Elektrizitätswerk Pfäffi kon ZH Elektrizitätswerke des Kantons Zürich Nordostschweizerische Kraftwerke EKZ Noteinspeisung Hofhalden 28

16 Niederspannungsnetz Gusti Schintler EWP Monteur Die Niederspannungsleitungen führen den Strom mit einer Spannung von 400/230 Volt von den Trafostationen zu den Haushaltungen. Je nach Bauepoche wurden dafür Freileitungen, gemuffte Erdkabel unter Decksteinen oder Erdkabel in Kabelschutzrohren verwendet. Das Niederspannungsnetz in der Gemeinde Pfäffikon umfasst 184 km Kabelleitungen und nur noch 6,1 km Freileitungen. Die NS-Freileitungen führen ab (Stangen-)Trafostationen über blanke Metalldrähte auf zahlreichen Holzstangen zu Dachständern, von wo ein isoliertes Kabel ins Hausinnere führt. Gleichzeitig können auch Strassenlampen an die Holzstangen montiert werden. Da diese Freileitungen anfällig auf Sturm, Blitzschlag und Unfälle sind, wurden sie laufend verkabelt, sodass sie heute nur noch ganz selten in Aussenwachten angetroffen werden können. Kabeldecksteine Kabelrohrblock mit Kunststoffrohren Muffe Verteilkabine in Lärmschutzmauer, Hochstrasse Montage einer Verteilkabine Die älteren Erdkabel wurden eingesandet und mit Kabeldecksteinen gegen mechanische Beschädigungen geschützt. Wichtige Verzweigungen wurden in Kabelverteilkabinen geführt, in welchen alle Leiter auf Kupferschienen offen und noch ungeschützt gegen Berührung installiert waren. In den Kabinen sind die einzelnen Kabel mit Sicherungen geschützt und können durch das Herausnehmen der Sicherungen auch ausgeschaltet werden. Wo immer möglich wurden die Kabinen in Form von Ringen untereinander verbunden, sodass in Notfällen auch Einspeisungen aus einer anderen Richtung möglich waren. Die einzelnen Hausanschlüsse wurden mit Muf- fen an die Stammkabel angeschlossen. Dazu wurden in den gusseisernen Muffen die abzwei- genden Kabel auf das Stammkabel gespleisst und der Hohlraum anschliessend zur Isolation mit Teer ausgegossen. Diese Bauweise hat den Nachteil, dass defekte oder alte Kabel später nur durch Ausgraben repariert oder ersetzt werden können. Zudem können im Störfall nur ganze Häusergruppen, aber nicht einzelne Bezüger separat ausgeschaltet werden. Seit rund 20 Jahren werden die Erdkabelan- lagen mit Leerrohren aus Kunststoff gebaut, wobei jedes Haus einzeln mit einer Kabelver- teilkabine verbunden wird, sodass keine Muffen in der Strasse erstellt werden müssen. So kann jedes Kabel je nach Bedarf ein- und wieder ausgezogen und auch jedes Haus einzeln ein- und ausgeschaltet werden. In modernen Verteilkabinen werden die Monteure durch Kunststoffabdeckungen gegen unabsichtliches Berühren der unter Spannung stehenden Sammelschienen geschützt. Durch das Verlegen von Reserve-Leerrohren kann beim Strassenbau auch für spätere Verbindungen vorgesorgt werden, sodass dann keine Grabarbeiten mehr im neuen Strassenbelag notwendig sind. Alle Leitungen sind im Leitungskataster der Gemeindewerke exakt eingezeichnet, damit vor Grabarbeiten die genaue Lage nachgesehen und eingemessen werden kann. Verteilkabine im Sonnengrund 30 31

17 Leistung im Verlauf des Tages Netzkommandoanlage und Betriebswarte Peter Winiger, Administrator und Sekretär Werkkommission Marlene Büchi, Administration Die Stromeinkaufskosten der Gemeindewerke Pfäffi kon bei den Elektrizitätswerken des Kantons Zürich (EKZ) werden zu etwa einem Viertel durch die Leistungsspitze von rund 8900 kw bestimmt (Durchschnitt der vier höchsten Viertelstundenspitzen pro Jahr). Deshalb ist es von zentraler Bedeutung, die Spitzenbelastung des Netzes durch das Ab- und Zuschalten von grossen Verbrauchern wie Boilern, Direktheizungen, Wärmepumpen und Waschmaschinen steuern zu können. Gleichzeitig müssen jedoch auch die Strassenlampen gesteuert und die Zähler zwischen Hoch- und Niedertarif hin- und hergeschaltet werden. Vor 1963 mussten diese Schaltungen mit 735 Schaltuhren in den Trafostationen und bei den Endverbrauchern ausgelöst werden. Die Kontrolle und der Unterhalt dieser Schaltuhren in den Haushaltungen führten zu einem grossen Ankuppelung Rundsteuersignale Leistungsziel effektive Leistung Aufwand, vor allem auch das Anpassen der Schaltuhren für die Strassenbeleuchtung an die Lichtverhältnisse der Jahreszeiten. Deshalb wurde 1963 eine erste Fernsteuerungsanlage für Franken angeschafft und in der Messstation Büel, dem damaligen Einspeisepunkt des EKZ, installiert. Ein rotierender Frequenzumformer der Maschinenfabrik Oerlikon (MFO) modulierte auf den 50 Hz-Wechselstrom ein Signal von 1050 Hz, welches die verschiedenen Schaltrelais in den Empfängern in den Haushaltungen hin- und herschaltet wurde diese Anlage durch eine neue Decabit-Anlage von Zellweger Uster (heute Enermet) ersetzt, die am neuen Einspeisepunkt im Unterwerk Barzloo installiert wurde und die Rundsteuersignale nun elektronisch erzeugt. Neben den Sperr- und Tarifschaltsignalen gibt es bei dieser Anlage übrigens auch besondere Programme für die Beleuchtungsabschaltung während des «Räbeliechtli»-Umzuges und für die Kirchenbeleuchtung. Wie die Tageslastkurve von einem kalten Wintertag zeigt, kann durch die Steuerungsanlage die Verbrauchsleistung sehr gut geglättet werden. Bis nach zwei Uhr nachts kann durch das Zuschalten von zehn verschiedenen Boilergruppen das Nachtloch gefüllt werden, während die Mittagsspitze durch das Sperren von Wärmepumpen, Direktheizungen und Waschmaschinen entschärft werden kann. Nachdem 1998 von der Firma Rittmeyer (Zug) eine neue Betriebswarte für die Wasserversorgung angeschafft werden musste, erweiterte man diese auch auf das Elektrizitätswerk. So können nun von den 20 wichtigsten Trafostationen zentral im Werkhof Schanz der Schaltzustand und die Leistungsbelastung Betriebswarte EW im Werkhof Schanz, Paolo Meni, Chefmonteur angezeigt und auch Schaltungen im 16kV-Netz vorgenommen werden. Während zuvor bei Störungsmeldungen vor Ort in verschiedenen Trafostationen der Schaltzustand nachgesehen und der Fehler gesucht werden musste, kann nun der Netzzustand zentral am Bildschirm analysiert und es können auch ferngesteuerte Ersatzschaltungen vorgenommen werden. Damit dies auch bei Stromunterbruch möglich ist, sind die entsprechenden Trafostationen mit Akkumulatorenschränken ausgerüstet. Für die Datenübermittlung wird das werkeigene Netz von Lichtwellenleitern benutzt, welche bei Leitungsbauten laufend zusammen mit den 16 kv-kabeln miteingezogen werden

18 Gleichstromzähler 1886 Zähler Wechselstromzähler 1918 In den Urzeiten der elektrischen Stromversorgung benötigte man noch keine Stromzähler. Die Einschaltdauer des einzelnen Gerätes (z.b. einer Lampe oder eines anderen Elektroapparates) war einigermassen «bekannt». Der Betrieb von beispielsweise einer Glühbirne genügte als Information zur Tarifierung dieser Anwendung. Die Hauptimpulse für die Entwicklung von Stromzählern erfolgten im Wesentlichen durch stetig steigende Anforderungen bei der Tarifi erung der elektrischen Energie. Hausablesung mit Aussenkasten, Hans Jakob Isler, Ableser Die ersten Gleichstromzähler vor der Jahrhundertwende waren noch richtige Schmuckstücke aus den damaligen mechanischen Werkstätten. Mit der Einführung der Wechselstromnetze wurden die Gleichstromzähler durch sogenannte Ferraris-Zähler ersetzt. Dieser Zählertyp zeichnet sich durch seine hohe Zuverlässigkeit und günstige Kostenlage aus. Er besteht aus zwei kleinen Elektromagneten, die durch Induktion (Wirbelstromerzeugung) eine drehbare Scheibe aus Aluminium in Bewegung setzen und damit eine Zahlenrolle antreiben, die der Messung der durchflossenen Strommenge dient. Die Technologie dieses Haushaltzählers blieb über mehrere Jahrzehnte auf ungefähr demselben Stand. Ein entscheidender Schritt zu neuen Zählerkonzepten erfolgte mit der allgemeinen Einführung der Elektronik in den 80er-Jahren in die bisherige konventionelle Elektrizitätstechnik, als Ablesung mit Handterminal, Hermann Inglin, Kontrolleur vollelektronische Rundsteuerempfänger eingeführt wurden. Der damit erfolgte Anstoss zur Schaffung von kostengerechteren Tarifen führte zur Entwicklung von teil- und vollelektronischen Zählern. Damit lässt sich auch die Zählerablesung mit Handterminals besser bewerkstelligen. Probleme der Zuverlässigkeit, Manipulierbarkeit und Eichfähigkeit haben die Einführung des elektronischen Zählers in grösserem Ausmasse bis heute etwas gebremst. Im Haushaltbereich spielt der vollelektronische Zähler eine zunehmende Rolle. Er schafft die messtechnischen Voraussetzungen zur Einführung von Mehrfachtarifen (Hoch-/Niedertarif; Sommer/Winter-Preisdifferenzierung) und erlaubt den Einsatz von Handterminals zur zeitsparenden Ablesung. Der Wechselstrom besteht bei uns aus drei Phasen R, S und T, bei welchen der Strom 50 Mal pro Sekunde die Richtung wechselt (50 Hertz). Wie die Grafik der drei um je 120 Grad verschobenen Sinuskurven aufzeigt, beträgt die Spannung zwischen einer der drei Phasen und dem Neutralleiter 0 rund 230 Volt, während die Spannung zwischen jeweils 2 Phasen RS, ST oder RT rund 400 Volt beträgt. Einfache Geräte haben Anschlüsse mit nur einer Phase (230 Volt) und dem Neutralleiter, während Geräte mit höherem Energiebedarf wie z.b. Motoren alle drei Phasen (400 Volt) benötigen. Bis weit über die Jahrhundertwende wurden im Allgemeinen nur Grossbezüger mit Stromzählern ausgerüstet. Die bezogene Strommenge wurde je nach installierter Leistung (Anzahl Glühlampen, Bügeleisenleistung usw.) nach leistungsabhängigen Pauschalansätzen verrechnet. Heute wird der Stromverbrauch in der Schweiz für die rund vier Millionen Stromkunden in Haushalt, Dienstleistungsbereich, Gewerbe und Industrie in der Regel mit individuellen Strommessgeräten erfasst

19 Energieverbrauch nach Tarifarten Tarifarten Schon zu Beginn der Elektrifi zierung am Ende des 19. Jahrhunderts wurden unterschiedliche Pauschaltarife für die Beleuchtung und für Motoren-Antriebsstrom, später auch für Wärmeanwendungen geschaffen. Solange die Werke eine Kontrolle über die installierten Stromverbrauchsgeräte (Lampen, Motoren usw.) hatten, konnte ein Pauschaltarif für diese Anwendungsgruppen zum Ansatz kommen. Einzelne Lampen wurden gezählt, zur Kontrolle konnten diese auch oft nur beim Elektrizitätswerk selbst (unter Rückgabe der alten Glühbirne) gekauft werden. Die Pauschaltarife ohne Verbrauchsmessung mittels Stromzählern wurden im Laufe der Zeit durch Blocktarife ersetzt, die zumeist zwischen dem Anwendungszweck der Elektrizität, d.h. «Licht», «Kraft» und «Wärme», unterschieden. Diese Tarifdifferenzierung erforderte unter- schiedliche Stecker und Steckdosen (teilweise festinstallierte Geräte) zur tarifgerechten Ab- rechnung der verschiedenen Stromgeräte, was die Installationen verteuerte. Die Tarifgestaltung erfolgte nach dem sogenann- ten «Wertschätzungsprinzip», bei dem der Preis für Lichtenergie den höchsten, Motorenstrom einen mittleren und Wärmeanwendungen im Allgemeinen den tiefsten Ansatz aufwiesen. In den 40er-Jahren wurden die Tarife nach Ver- wendungszweck allmählich durch sogenannte Einheitstarife abgelöst. Mit der Einführung dieser Einheitstarife konnten die anwendungsorientierten Tarife für Beleuchtung, Motorenkraft und Wärme allmählich aufge- hoben werden. Weiterhin wurden aber ähnliche Tarife vielerorts teilweise direkt, teilweise indi- rekt über spezielle Preisgestaltungen trotzdem beibehalten. So war zum Beispiel in vielen Einheitstarifen die Bedingung enthalten, dass der Doppeltarif (günstige Nachtstrompreise) nur bei Vorhandensein eines namhaften Nachtstromverbrauchs (z.b. Elektroboiler) gewährt werde. Auch andere anwendungsbezogene Tarife wie solche für Brotbacköfen, für Schweissmaschinen, für Elektroheizungen usw. fanden (und fi nden teilweise bis heute) noch Anwendung. Die bereits seit Beginn der Elektrifi zierung übliche Unterteilung der Tarife für die verschiedenen Kundenkategorien Haushalt, Gewerbe und Industrie wurde im Allgemeinen bis heute beibehalten. Vergleich Tarifarten 1925 und Licht-Tarif Haushaltungs-Tarif Spätnacht-Tarif Fabrik-Tarif Tageskraft-Tarif Niederspannungs-Sammeltarif Haushalttarif GH Kleingewerbetarif GKG Niederspannungs-Sammeltarif NS Hochspannungs-Sammeltarif HS Tarif UL für unterbrechb. Energielieferung Gewerbetarif temporär GGT Beleuchtungstarif ST Rückliefertarif RE 36 37

20 Strompreise in Pfäffikon von 1925 bis 2005 (exkl. Mwst) Leistungsspitze Tarifentwicklung in Pfäffi kon Zuständigkeit Von 1917 bis 2001 wurden die Stromtarife auf Antrag des Gemeinderates und der Elektrizitätskommission (heute Werkkommission) von der Gemeindeversammlung festgesetzt. Mit Inkrafttreten der neuen Verordnung über die Abgabe elektrischer Energie per 1. Juni 2002 erhielten Gemeinderat und Werkkommission die alleinige Kompetenz zur Festsetzung. Der aktuelle Strompreis für den Haushalt ist gegenüber 1925 um durchschnittlich 53% tiefer. Wenn man berücksichtigt, dass in der gleichen Zeitspanne der Landesindex der Lebenshaltungskosten um 264% gestiegen ist, so ist die Entwicklung des Stromtarifs für die Pfäffiker Bevölkerung äusserst positiv verlaufen. Tarifanpassungen Tarifanpassungen in Pfäffi kon wurden hauptsächlich dann vorgenommen, wenn der Stromlieferant, die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ), seinen Wiederverkäufertarif für die kommunalen Elektrizitätswerke änderte. Früher war dies etwa alle vier bis fünf Jahre der Fall. Heute werden die Stromtarife in Pfäffi kon jährlich angepasst, da die EKZ seine Tarifstrukturen immer wieder überarbeitet. Auffallend ist, dass die Strompreise in Pfäffi kon von 1935 bis 1954 unverändert blieben. Verrechnung Haushaltungen Ende des 19. Jahrhunderts wurde der Stromverbrauch der Haushaltungen nach Pauschal- tarifen abgerechnet. Voraussetzung war, dass das Werk eine Kontrolle über die installierten Stromverbrauchsgeräte (Lampen, Motoren usw.) hatte. Anfang des 20. Jahrhunderts bis 1954 wurden die Haushaltungen zum sogenannten Haushaltungstarif abgerechnet. Dabei wurde der Energiepreis durch einen Doppeltarifzähler ermittelt, wobei das EW Pfäffi kon den Hochtarif gestaffelt nach Verbrauchshöhe und den Niedertarif mit Einzelpreis verrechnete. Ab 1955 wurden die Haushaltungen mit dem Lichttarif (L) und dem Wärmetarif (K) abgerechnet. Auch hier waren die Einheitspreise gestaffelt. Es gab also keinen offiziellen Haushalttarif mehr. Erst ab 1960 wurde der Grundgebühren-Haushalttarif (HG) wieder eingeführt. Strompreise EWP 2005 (nach Abzug von 15% Rabatt/exkl. Mehrwertsteuer) Tarif Hochtarif Niedertarif Leistungspreis (Rp. pro kwh) (Rp. pro kwh) (Fr. pro kw) Haushalt (GH) Kleingewerbe (GKG) Industrie (NS)* Industrie (HS)* ST (öffentl. Beleuchtung) UL (unterb. Energielieferung) Gewerbe temporär (GGT) * Durchschnittspreis Sommer- und Wintertarif Hochtarif: Mo Fr Uhr Sa Uhr Niedertarif: restliche Zeiten 38 39