Elektrárna ve Vyšším Brodě

Vodní dílo firmy Ignác Spiro & Söhne u Vyššího Brodu

Jedny z prvních dochovaných zmínek odkazujících na úmysl vystavět vodní elektrárnu pod Čertovou stěnou u Vyššího Brodu pocházejí z osmdesátých let 19. století. V roce 1894 zakupují firma Ignác Spiro & Söhne - továrna na strojní papír v Českém Krumlově - Pečkách, císařský rada Robert Eisner z Vídně a firma Ganz & Comp. Budapešť - strojírna v Leobersdorfu takzvaný Steindlův hamr (Steindlhammer) pod Čertovou stěnou. Tím získávají i vodní právo na Vltavě od Loučovic až k Vyššímu Brodu. Do stejné doby jsou datovány i první plány na umístění elektrárny zpracované ing. Františkem Karlem z Vyššího Brodu. Zde je již zcela jasně naznačena myšlenka svedení vody řeky Vltavy pod Loučovicemi do mírně klesajícího kanálu, vedoucího až k ostrohu Čertovy stěny a odtud tlakovým potrubím do vlastní strojovny elektrárny, stojící na vltavském břehu. Proto je za duchovního otce této stavby pokládán právě ing. F. Karel, i když vlastní závěrečný projekt byl zpracován projekční kanceláří firmy Ganz & Comp. Na základě těchto prvních studií bylo podáním z listopadu 1894 zahájeno jednání na vydání koncese ke stavbě a provozování zamýšlené elektrárny. Podle neověřené informace se započalo s výkopem přívodního kanálu v roce 1896, avšak jeho stavba postupovala v obtížném, kamenitém terénu pomalu. Vlastní vodoprávní povolení vodního díla bylo schváleno výnosem Císařského a královského místodržitelství v Čechách v Praze ze dne 9. března 1898. Projektová dokumentace se postupně v drobnějších částech měnila a doplňovala. Jedna z posledních zásadních změn pochází z roku 1902, kdy bylo rozhodnuto, že místo koncesovaných osmi Girardotových turbín budou použity pouze čtyři tehdy nové Francisovy turbiny mající vyšší účinnost.

Elektrárna byla postavena do konce roku 1902 a spuštěna v roce 1903. Závěrečná kolaudace proběhla 16.října 1903. Stavební část elektrárny včetně přívodního kanálu a jezu zhotovila firma Diss & Comp. - společnost pro betonové stavby ve Vídni. Celé vodní dílo se v době zahájení provozu skládalo z těchto částí :

1. Jez pod Loučovicemi - s 32 m dlouhou pevnou korunou s rybí propustí a na ni navazující 5 m dlouhou trámovou základovou výpustí. Vtok do kanálu byl dlouhý 20,6 m a chráněn hrubými česly (proti např. plovoucím větvím či jiným předmětům). Práh vtoku byl oproti dnu zvýšen (1,02 m pod korunou jezu), což bránilo vnášení naplavenin do kanálu (písek, kaménky apod.) Prostor před prahem, kde docházelo k jejich zachycování, byl pravidelně čištěn prostřednictvím štěrkové výpusti. Služebna dozorce byla postavena při pravé straně jezu.

   
   
   
   
   

2. Přívodní kanál - otevřený, kamenem vyzděný, o délce 1.650 m, šířce 5,7 m, hloubce 3,2 m a spádu 1 promile. Kanál byl opatřen u vtoku uzavíracím stavidlem a nedaleko svého ukončení i jalovou bezpečnostní výpustí, jejíž 3 m široké koryto ústilo přímo do Vltavy.

   
   

3. Vodní závěr - prostorná komora, kde končil kanál a začínalo tlakové potrubí vedoucí do vlastní strojovny elektrárny. Byl opatřen jemnými česly (zachycovaly dřevo, listí drobný plovoucí odpad z Porákovy papírny) a padacím stavidlem, umožňujícím rychlé zastavení přívodu vody do tlakového potrubí. Stavebně byl vodní závěr připraven na zaústění dvou tlakových potrubí. Zároveň byl opatřen základovou štěrkovou výpustí ústící do otevřeného polenového žlabu. Ta sloužila k čištění prostoru před vtoky do tlakového potrubí od usazených naplavenin. Nad vodním závěrem byl postaven domek, v němž byla ovládací zařízení stavidel a služebna dozorce.

   
   

4. Jednotlakové potrubí - ocelové, nýtované, o délce 560 m, průměru 1 800 mm a tloušťce stěn od 8 do 16 mm, umožňujícího dodávku až 7,5 m3 vody za vteřinu. Jeho největší část (od vodního závěru až po betonový kotvící blok u strojovny elektrárny) dodala a instalovala firma Škoda - kotlárna Plzeň. Zbývající část potrubí nacházejícího se přímo pod komorou uzavíracích šoupat dodala včetně uzavíracích šoupat a automatického výpustného zařízení firma Ganz & Comp. - strojírna v Leobersdorfu.

   
   
   

5. Budova strojovny - o rozměrech haly 49 x 12,3 m, výšce 9 m a síle stěn 80 cm. Ze severní strany k ní přiléhala komora uzavíracích šoupat a z jižní strany rozvodna. V hale bylo možno umístit v západní a střední části čtyři soustrojí, východní část byla příčkami rozdělena na kancelář, dílnu a sklad. Elektrárna byla spojena telefonem se služebnami na vodním závěru a na jezu a dále i s papírnou ve Větřní.
   
   

   
   

6. Strojní zařízení - tři hydroagregáty firmy Ganz & Comp. Budapešť - Leobersdorf. Každý se skládal z Francisovy turbíny s vodorovnou hřídelí o výkonu 2.500 HP při čistém spádu 94,6 m, 420 otáčkách za minutu a hltnosti 2,9 m3 vody za vteřinu, která byla trvale spojena s generátorem o výkonu 1 700 kW, vyrábějícím třífázový střídavý proud o napětí 15 000 V a kmitočtu 42 Hz.

   
   

7. Dálkové vedení - třívodičové s měděnými vodiči o průřezu 50 mm2, dlouhé 25 km, o přenosovém napětí 15 000 V, přenášející výkon elektrárny bez transformování do vlastního závodu v Pečkově mlýně (Větřní).

Kromě již zmiňované papírny byl prostřednictvím elektrárny dodáván proud i městům Vyšší Brod a Český Krumlov a dalším okolním městečkům a obcím. Zároveň se podařilo poprvé vyhovujícím způsobem umožnit plavbu polenového dříví kolem nesplavného úseku Vltavy pod Čertovou stěnou. To se z Loučovic plavilo otevřeným přívodním kanálem až k vodnímu závěru, kde se hromadilo u 1,5 m dlouhé hrany vodního přepadu. Prostřednictvím přívalové vlny bylo přes ni přehazováno do polenového žlabu, vedoucího souběžně s tlakovým potrubím a končícího v dolním odpadním kanálu ústícím do Vltavy.

V roce 1911 bylo strojní zařízení hydrocentrály doplněno o čtvrtý hydroagregát, dodaný firmou Voith - Sankt Pölten. Ten se opět skládal z Francisovy turbíny s vodorovnou hřídelí, avšak již o výkonu 4 000 HP při 420 otáčkách za minutu a hltnosti 4,2 m3 za vteřinu, která byla trvale spojena s generátorem o výkonu 2 700 kW, vyrábějícím třífázový střídavý proud o napětí 15 500 V a kmitočtu 42 Hz. V rozvodně, která byla rozšířena, byly umístěny dva autotransformátory a přenosové napětí dálkového vedení bylo zvýšeno na 22 500 V.

Velké průsaky vody z přívodního kanálu si vyžádaly přibližně v letech 1916 - 1919 jeho opravu, kterou prováděla firma Pittel & Brausewetter z Prahy. Protože nebylo možné dlouhodobě elektrárnu odstavit, byla voda z kanálu převedena kolem 180,8 m dlouhého rekonstruovaného místa provizorním dřevěným kanálem dlouhým 91 m, který byl jednou přenesen. Poblíž jalové výpusti byly zřízeny u kanálu zesílené opěrné pilíře.

Dvacátá léta tohoto století přinesla velkou vlnu rozšiřování a přestavby hydrocentrály a jejích součástí. V roce 1924 - 1925 byla před vodním závěrem na Čertově stěně vybudována firmou Wayss & Freytag A.G. a Meinong G.m.b.H. z Brna usazovací a vyrovnávací nádrž. V roce 1926 bylo Vítkovickými železárnami v Ostravě - Vítkovicích dodáno druhé tlakové potrubí délky 640 m. Bylo rovněž ocelové, nýtované, o průměru 2 000 mm a tloušťce stěn od 8 do 18 mm. Snaha využít hospodárně vltavskou vodu vedla k osazení pevné koruny jezu pod Loučovicemi jednoduchým nástavkem. Patrně ve stejné době byl asi přistavěn i betonový domek na pilíři mezi základovou a štěrkovou výpustí. Doba vzniku není upřesněna, nicméně nástavek i domek jsou zachyceny na fotografiích z roku 1926. Protože tento způsob byl nedostatečný, dochází v letech 1928 - 1929 ke stavbě nového železobetonového jezu a na něj navazujícího druhého přívodního kanálu. Projekt byl zpracován Technickou projekční a stavební kanceláří ing.J. Pfletschinger & Komp. z Vídně a Štýrského Hradce a stavbu prováděla firma Wayss & Freytag A.G. a Meinong G.m.b.H. z Brna, později Teplic - Šanova. Jez měl pohyblivou korunu, rozdělenou do dvou polí o délce 14,6 m a jalovou základovou výpust, širokou 3 m. Zvedání a sklápění koruny bylo provedeno dle systému Huber-Lutz, který pracoval pouze na principu přepouštění vody pod jezové klapky a pomocí jejího tlaku umožňoval jejich zvedání. Vtok do obou kanálů byl chráněn hrubými česly s dvojitým dnem. Spodní prostor sloužil k zachycování naplavenin (písek, kaménky apod.) a byl pravidelně čištěn štěrkovou výpustí. Starý jez, který stál o několik desítek metrů výše proti proudu, byl zachován, pouze z něj byl odstraněn pohyblivý jezový nástavek a snesen návodní pilíř. Zároveň zůstal plně zachován původní vtok do starého kanálu, který dále sloužil výhradně k plavení dřeva. Nový železobetonový přívodní kanál byl budován souběžně se starým, byl 3,3 m široký, 3,5 m hluboký a jeho poloha si vyžádala na 210 m dlouhém úseku u jalové výpusti poblíž Čertovy stěny volného vedení (nad zemí). Tento kanál byl opatřen každých 30 metrů dilatační spárou zatěsněnou dřevěným trámcem a měděnou vložkou. Před jeho zaústěním do usazovací a vyrovnávací nádrže byl opatřen stejně jako na začátku a stejně jako starý kanál uzavíracím stavidlem.

Na výše uvedené práce navazovala od roku 1928 celková přestavba a dostavba strojovny elektrárny. U vlastní haly byl stržen východní štít a byla prodloužena o 17,5 m včetně nové kancelářské přístavby. Na jižní straně byla stará rozvodna a transformátorová stanice přebudována a rozšířena a vznikly zde nové dílenské prostory, rozvodna a další potřebné zázemí. Zároveň byla na severní straně prodloužena komora uzavíracích šoupat. Vše bylo činěno za účelem plánovaného zvýšení instalovaného výkonu elektrárny dosazením pátého hydroagregátu. Ten dodala v roce 1929 firma Českomoravská Kolben-Daněk Praha - Blansko a skládal se z Francisovy turbíny s vodorovnou hřídelí o výkonu 10 860 HP při 504, resp. 650 otáčkách za minutu a hltnosti 10,3 m3 za vteřinu, která byla trvale spojena s generátorem o výkonu 9 000 kW vyrábějícím třífázový proud o napětí 5 250 V a kmitočtu 42 Hz, resp. 6 300 V při kmitočtu 50 Hz.

K buzení generátoru byl dále zřízen zvláštní budící agregát, sestávající z Peltonovy turbíny o výkonu 170 HP a 630 otáčkami za minutu spojené prostřednictvím výsuvné spojky "Eupex" s dynamem o výkonu 55 kW.

Vyšebrodská hydrocentrála dávala pracovní příležitost poměrně dosti zaměstnancům. Dle statistiky z roku 1923 zaměstnávala před rozšířením 21 dělníků a dva úředníky, v padesátých letech již dosahoval počet zaměstnanců až sedmdesáti. Kromě pracovníků zařazených do nepřetržité obsluhy a dozoru jak v samotné hydrocentrále, tak i na vodním závěru a na jezu, čítala i početné opravárenské a údržbářské čety. Mezi pracovními profesemi nechyběli mimo strojníků, zámečníků a elektrikářů také zedníci, truhláři a dokonce i zahradník. Spolu s výstavbou elektrárny v roce 1903 byl poblíž postaven trojpodlažní činžovní dům, ke kterému přibyla pravděpodobně ve dvacátých letech vícebytová vila, určená asi především pro úřednictvo. Jinak docházeli zaměstnanci do elektrárny z Vyššího Brodu a okolních vsí a osad.

Výstavbou Lipenské přehrady v padesátých letech a svedením veškeré vltavské vody do podzemního tunelu ztrácí vyšebrodská hydrocentrála svůj význam. Protože byla ve větřínské papírně některá zařízení papírenského soustrojí stavěna na kmitočet 42 Hz, je dočasně do jejich výměny upouštěna voda z Lipenské přehrady dále do vltavského koryta, aby mohla pohánět vyšebrodskou hydrocentrálu.

Ta však pracovala jen na snížený výkon a starší zařízení hydrocentrály se postupně rozebíralo. Po ukončení provozu je zlikvidováno počátkem sedmdesátých let veškeré zbylé strojní zařízení a budova hydrocentrály je předána jako výrobní hala Jihočeským dřevařským závodům. Ostatní části vodního díla nejsou využívány a postupně chátrají. Dosud byly zavezeny odpadem z loučovické papírny oba přívodní kanály včetně usazovací a vyrovnávací nádrže u vodního závěru. Ten slouží jako soukromý rekreační objekt. Jedno (starší) tlakové potrubí bylo demontováno, druhé je využíváno třemi soukromými malými vodními elektrárnami.

Stavba vyšebrodské hydrocentrály byla ve své době nevídaným dílem, které doslova uvedlo v údiv veškerou tehdejší odbornou veřejnost. Je označována za první velkou hydrocentrálu nejen na území Čech, ale i v Rakousko-Uherské monarchii. Svým výkonem, který byl koncem dvacátých let ještě zvýšen a dosahoval téměř 17 MW, byla suverénně největší vodní elektrárnou v Čechách. Zároveň její vznik zásadní měrou ovlivnil brzkou elektrizaci měst Vyšší Brod a Český Krumlov a širokého území jihovýchodní Šumavy. Protože se jednalo o soukromou podnikovou elektrárnu a navíc v německých rukách, byl často její význam, a to již právě od doby první republiky, zamlžován a úmyslně opomíjen. Přesto je její prohlídka doporučována v nejrůznějších turistických průvodcích a příručkách. Genialita vodního díla se prozaicky odráží i ve vztahu k prastaré pověsti o vzniku Čertovy stěny. Inženýr František Karel totiž dokázal to, o co se v dávné době čert jen bezúspěšně pokoušel, totiž zadržet vltavské vody a odvést je ze svého koryta.

Další informace:
Historie papírny Větřní
Historie papírny Loučovice

(ja)