Die Entwicklung zur heutigen Energiestadt Wädenswil begann vor 125 Jahren. Letztlich ging es damals darum, fossile Brennstoffe durch die erneuerbare, einheimische Energie der Wasserkraft zu ersetzen. Die damalige Motivation dazu war jedoch nicht umwelt- und klimapolitisch, sondern der rasch wachsende Energiebedarf der Wädenswiler Industrie. Dieser wurde durch Kohle gedeckt. Aber wegen steigender Nachfrage entstand 1889 eine Verknappung und Verteuerung. Der Grund für die sogenannte Kohlekrise waren Bergarbeiterstreiks aufgrund prekärer Lebens- und Arbeitsbedingungen in Frankreich, im deutschen Saarland und im Ruhrgebiet. Nicht von der Verteuerung betroffen waren die Beleuchtung und das Kochen mit dem damals im Wädenswiler Gaswerk produzierten Stadtgas.

Die Initiative zum Bau eines Wasserkraftwerks an der Sihl, welches nicht nur Wädenswil, sondern fast das ganze linke Seeufer mit Strom versorgen konnte, ergriffen die Gebrüder Walter und Jakob Treichler. Sie betrieben die Wolltuchfabrik am Sagenbach in Wädenswil, die spätere Tuwag. Nachdem Walter Treichler an der Pariser Weltausstellung 1889 die Vorteile des elektrischen Stroms und dessen innovative Anwendungsmöglichkeiten kennen gelernt hatte, plante er mit dem Wädenswiler Ingenieur und Professor für angewandte Elektrotechnik an der ETH, Walter Wyssling (1862–1945), den Bau eines regionalen Elektrizitätswerkes. Es sollte zu diesem Zeitpunkt das grösste Wasserkraftwerk der Schweiz werden. Wyssling leitete die Planung sowie die bau- und maschinentechnische Ausführung des Kraftwerks. Er hatte bereits bei der Bauleitung des Kraftwerks Letten in Zürich technische Erfahrung gesammelt und sollte später erster Direktor der neugegründeten Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) werden.
Die Wasserführung der Bäche an den Abhängen des Zürichseeufers hatte sich als zu unergiebig erwiesen. So suchte man das Gefälle der Sihl möglichst nahe bei Wädenswil zu nutzen.

Im März 1892 bewilligte der Regierungsrat den Gebrüdern Treichler das Projekt des Sihl-Kraftwerkes Waldhalde und erteilte die Wasserrechtskonzession. Es gab aber Auflagen: Auf Wunsch der lokalen Fischer musste eine Forellenfischtreppe erstellt werden. Das Einlaufwehr musste aus Beton statt der ursprünglich vorgesehenen Schwellbretter aus Holz sein. Bereits im März 1893 war die Projektfinanzierung gesichert, nachdem das erforderliche Aktienkapital von einer Million Franken und Obligationen im Betrag von 600 000 Franken dank reger Nachfrage innert einer kurzen Frist gezeichnet worden waren. Am 29. Mai 1893 konstituierte sich die «Aktiengesellschaft Electricitätswerke an der Sihl», so dass mit den etwa zwei Jahre dauernden Bauarbeiten im Herbst 1893 begonnen werden konnte.
Die Wasserfassung erfolgte durch ein Einlaufwehr an der Hüttner Sagi und führte das Oberwasser mit einem maximalen Schluckvermögen von 3 Kubikmetern pro Sekunde und einem nominellen Durchfluss von 1,8 Kubikmetern pro Sekunde durch einen 2,2 Kilometer langen Stollen mit einem Promille Gefälle. Der mit Sandbetonsteinen ausgemauerte Stollen von 2,5 Quadratmeter Querschnitt mündete in einen künstlich erstellten Weiher im Teufenbachtälchen. Ein Gutachten von Albert Heim, Geologieprofessor an der ETH, hatte die Machbarkeit der Streckenführung durch den Molasse-Untergrund sowie mögliche Schwierigkeiten durch Findlinge und Wassereinbrüche aufgezeigt. Die Streckenführung des Stollens war leicht genickt. Sie war aufgrund von Einsprachen notwendig, um das Wassereinzugsgebiet des Hüttnersees zu umgehen. Die Knickstelle ermöglichte zudem den Bau eines kurzen Seitenstollens zum Sihlhang, um von dort in zwei Richtungen gleichzeitig den Stollenbau in Angriff nehmen zu können.
Durch einen 15 Meter hohen Erddamm mit wasserseitiger Abdichtung aus Kalkschlamm und einem betonierten Überlauf entstand der Teufenbachweiher mit einem Inhalt von etwa 200 000 Kubikmeter. Er wirkte als Ausgleichbecken bei veränderlicher Kraftwerksleistung und Wasserführung der Sihl, um den Wasserdruck und -durchfluss zu stabilisieren.

107 Vor dem fast fertigen Damm des Teufenbachweihers lagen im Frühjahr 1895 die Druckrohre bereit.

Vom Wasserschloss führte die 110 Meter lange Druckleitung, in welcher sich mit abnehmender Höhe der Wasserdruck aufbaut, über ein Gefälle von 68 Prozent zum 72 Meter tiefergelegenen Maschinenhaus am Sihlufer. Das vierstöckige Maschinenhaus mit fünf vertikalachsigen Maschinengrupppen enthielt in der untersten Etage die gesammelten Abflüsse aus den Turbinen. Im darüber liegenden Stockwerk befanden sich die Turbinen mit Zuleitungen und Armaturen. Darüber lag der Maschinensaal mit den Generatoren und elektrischen Schaltanlagen. Im obersten Geschoss waren zwei Wohnungen für das Betriebspersonal. Escher-Wyss in Zürich lieferte die Girard-Turbinen. Sie schluckten bis zu 800 Liter Wasser pro Sekunde und leisteten je 295 Kilowatt. Bei dieser Turbinenbauart wurden die Schaufeln des rotierenden Laufrades anders als bei den heute gebräuchlichen Pelton-Turbinen von oben auf zwei gegenüberliegenden Viertelkreissektoren mit Wasser beaufschlagt. Dort erzeugte die Umlenkung der Strömung eine Reaktionskraft in Umfangsrichtung zum Antrieb. Das Prinzip der Reaktionskraft kann man sich selbst praktisch veranschaulichen, indem man zu Hause bei frei hängendem Duschenschlauch den Wasserhahn aufdreht. Die dadurch entstehende Reaktionskraft bewegt den Duschenkopf entgegen der Ausströmrichtung nach hinten.
Zur Leistungsregulierung der Turbinen dienten Regulierschieber, welche die Anströmöffnungen bei wechselnder Belastung anpassten. Denn die Drehzahl von 360 Umdrehungen pro Minute musste konstant bleiben, damit die Wechselstromfrequenz konstant war. Die Verstellung der Regulierschieber erfolgte durch von Druckwasser angetriebene hydraulische Servozylinder – ähnlich wie heute die Servolenkung von PKWs funktioniert. Die Steuerventile der Servozylinder wurden durch die seinerzeit gebräuchlichen Fliehkraftregler betätigt. Das Saugrohr unter der Turbine konnte zur Einstellung des Wasserstandes im Rohr variabel belüftet werden, um je nach Wasserstand der Sihl optimale Ausströmbedingungen und einen guten Wirkungsgrad zu erzielen.
Das aus den Saugrohren der Turbinen abströmende Wasser wurde aus dem Maschinenhaus über einen 110 Meter langen, teilweise gedeckten Unterwasserkanal flussabwärts der Sihl zurückgegeben, so dass der Ausfluss nicht durch Hochwasser, Eis oder mitgeführtes Geschwemme verstopft werden konnte. Jede Turbine verfügte zudem über ein Bypass-Leerlaufventil. War eine Turbine abgestellt, konnte über diesen Bypass das Wasser direkt unter Umgehung der Turbine in die Sihl abgegeben werden. Dadurch konnte ein ausreichender Wasserstrom auch bei Turbinenstillstand abfliessen, um ein Überlaufen des Teufenbachweihers und bei Frost ein Einfrieren von Leitungen zu vermeiden.
Zur Stromerzeugung dienten Zweiphasen-Synchrongeneratoren von Brown Boveri in Baden, deren umlaufende Rotoren mit 14 magnetischen Polen direkt auf den vertikalen Turbinenwellen montiert waren. Diese mit 360 Umdrehungen pro Minute umlaufenden Magnetfelder ergaben Wechselspannungen von 5000 Volt mit einer Frequenz von 42 Hertz – anstelle der heute üblichen 50 Hertz. Die fünf Generatoren erzeugten eine Brutto-Nennleistung von 1,475 Megawatt, was eine pro Tag erzeugte Energiemenge von 25 400 Kilowattstunden ergibt. Damit könnten heute vergleichsweise etwa 600 von vier Personen bewohnte Wohnungen versorgt werden.
Diese Generatoren hatten eine Besonderheit: Sie erzeugten sowohl einphasigen Wechselstrom für Beleuchtungszwecke und kleinere Elektromotoren als auch zweiphasigen sogenannten Kraftstrom. Letzterer diente der Erzeugung von magnetischen Drehfeldern, wie sie für den Antrieb von Motoren grosser Leistung in der Industrie gebraucht wurden. Dies bedingte eine doppelte Leitungsführung für beide Stromarten zu den industriellen Verbrauchern. Für Beleuchtung und Gewerbe wurden separate, einfache Leitungen erstellt. Entsprechend getrennte Leitungen führten einerseits nach Horgen und Thalwil sowie auf die andere Seite nach Wädenswil und Richterswil. Menzingen, Bocken, Käpfnach, Oberrieden, Au, Hütten und Samstagern bekamen nur Leitungsabzweiger für die einphasige Versorgung.

109 Der elektrisch beleuchtete Maschinensaal der Tuchfabrik Reidbach, Ende des 19. Jahrhunderts.

Zu Beginn der Bauarbeiten im Herbst 1893 wurde die Sihl hälftig abgedämmt, um die Mauer des Hüttner Einlaufwehrs im trockenen Flussbett auf eine solide Grundmoräne aufzubauen. Im Frühjahr 1895 war auch das Einlaufwerk mit Grob- und Feinrechen und den Kies-, Schlamm- und Abschlussfallen fertiggestellt. Der Stollen wurde innerhalb von 16 Monaten durch den Moränenuntergrund gebaut. Während der Bauzeit des Stollens wurden dessen Wände und Gewölbe mit Sandbetonsteinen ausgekleidet. Der Sand dazu wurde in der Nähe oberhalb der Finsterseebrücke gewonnen. Stellenweise mussten beim Vortrieb Wassereinbrüche und sandhaltige Strecken überwunden werden. Wasserführende Schichten am Nordende des Stollens erforderten den Einsatz von Stahlträgern anstelle der Eichenbohlen zur Abstützung des Stollenvortriebes. Eine Frostperiode erwies sich dabei als hilfreich: Der Boden fror ein und verhinderte Wassereinbrüche am Nordende des Stollens.

Walter Treichler, der als Hauptinitiant des Projekts der Gründer der «Aktiengesellschaft Electricitätswerke an der Sihl» war, erlebte die Fertigstellung und Inbetriebnahme des Werkes nicht mehr selbst. Er war am 10. Juni 1894 beim Abstieg vom Mythen einem tödlichen Schlaganfall erlegen.

Als im Jahr 1908 die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) gegründet wurden, übernahmen diese neben weiteren Gemeindewerken auch das Kraftwerk Waldhalde. Im Laufe der folgenden Jahre wurden Turbinen, Generatoren und Schaltanlagen mehrfach erneuert und die Leistung verbessert.

106 Elektrizitätswerke des Kantons Zürich
107 Elektrizitätswerke des Kantons Zürich
108 Elektrizitätswerke des Kantons Zürich
109 Elektrizitätswerke des Kantons Zürich
110a Elektrizitätswerke des Kantons Zürich
110b Elektrizitätswerke des Kantons Zürich

Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (Hg.), 100 Jahre Kraftwerk Waldhalde, Wädenswil 1995.
100 Jahre Kraftwerk Waldhalde, Beilage zum Allgemeinen Anzeiger vom Zürichsee, 28.9.1995.
Christian Rogenmoser, Wädenswil 1893: Strom für Licht und Kraft, in: Jahrbuch der Stadt Wädenswil 1993, S. 40–45.
Wasserkraftnutzung an der Sihl, Jahrheft Pro Sihltal 57/2007.
Walter Wyssling, Das Elektricitätswerk an der Sihl, in: Schweizerische Bauzeitung, 29 (1897), doi: 10.5169/seals-82481.
Peter Ziegler, Wädenswil, Band 2, Wädenswil 1971, S. 99–108.