Wasserkraft - Ein wichtiger Bestandteil der erneuerbaren ...¼reudate042017-p-1… · formator 10-kV-Schalt-schränke Trans-formator-kühlung Unterer Düsenrohrbogen Kugel-schieber

WasserkraftEin wichtiger Bestandteil der erneuerbaren Energieversorgung

Vorwort ........................................................................................................................................................... 1

Wasserkraft ist das Fundament der erneuerbaren Energien ............................................................................ 2

Die erneuerbaren Energien ............................................................................................................................. 3

Wasserkreislauf ............................................................................................................................................. 3

Geschichte der Wasserkraft ........................................................................................................................... 4

Wasserkraft als bedeutendster Teil der erneuerbaren Stromerzeugung ......................................................... 6

Das Potenzial der Wasserkraft ....................................................................................................................... 7

Beitrag zum Klimaschutz .............................................................................................................................. 8

Typen von Wasserkraftanlagen ........................................................................................................................ 9

Laufwasserkraftwerke ................................................................................................................................... 9

Speicherkraftwerke ..................................................................................................................................... 10

Pumpspeicherkraftwerke ............................................................................................................................ 11

Wasserkraft hält das Stromversorgungssystem in Gang ................................................................................. 12

Das zukünftige Stromversorgungssystem: Stabil und sicher mit Wasserkraft ................................................. 13

Wasserkraft ist „Hightech made in Europe“ ................................................................................................... 14

Forschung und Entwicklung .......................................................................................................................... 14

Wirtschaftliche Aspekte................................................................................................................................. 15

Wasserkraft trägt der Umwelt- und Naturschutz Rechnung ........................................................................... 16

Nutzen von Wasserkraftanlagen in ihrer unmittelbaren Umgebung ............................................................... 16

In Einklang mit der Europäischen Gesetzgebung ........................................................................................... 18

Wasserkraft mit guter CO2- und Wasserverbrauchs-Bilanz ............................................................................. 18

Wasserverbrauchs-Bilanz ............................................................................................................................ 18

Energiebilanz und Erntefaktor .................................................................................................................... 18

Vertrauen und Akzeptanz .............................................................................................................................. 19

Akzeptanz gegeben ..................................................................................................................................... 19

Wasserkraft als ein Schlüssel für soziale und wirtschaftliche Entwicklung .................................................. 19

Weitere Vorteile der Wasserkraft ................................................................................................................... 20

Inhalt

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Wasserkraft | Ein wichtiger Bestandteil der erneuerbaren Energieversorgung

VorwortEnergie steht im Mittelpunkt nahezu jeder bedeutenden Herausforderung unseres täglichen Lebens. Die Europäi-sche Union hat sich zum Ziel gesetzt, den zukünftigen Energiebedarf vor allem mit der Erzeugung aus erneuer-baren Energien zu decken und gleichzeitig die Emissio-nen von Treibhausgasen zu reduzieren. In diesem Zusam-menhang haben die europäischen Mitgliedsstaaten ver-bindliche Ziele vereinbart. Im Vergleich zum Niveau von 1990 soll bis 2020 der Anteil der erneuerbaren Energien am Gesamtenergieverbrauch auf 20 % erhöht, die Treibh-ausgasemissionen um 20 % reduziert und die Energieeffi-zienz um 20 % gesteigert werden. Darüber hinaus wurde bereits ein weiterführendes Rahmenprogramm bis zum Jahr 2030 beschlossen. Dieses sieht einen Anteil der er-neuerbaren Energien von mindestens 27 %, eine Reduzie-rung der Treibhausgasemissionen von 40 % sowie eine Steigerung der Energieeffizienz um mindestens 27 % vor.

Weltweit haben 1,4 Milliarden Menschen keinen Zugang zu elektrischer Energie und zusätzlich 1 Milliarde Menschen nur zeitweise. Wasserkraft ist eine der erneuerbaren Energien, die für eine sichere, nachhaltige und wett-bewerbsfähige Energieversorgung heute und in Zukunft steht. Für den Energiesektor sind lange Anlagenlebensdauern verbunden mit hohen In-vestitionen charakteristisch. Hier sind klar definierte und verlässliche Rah-menbedingungen erforderlich, um die notwendigen Investitionen für eine Energiewende zu einer erschwinglichen, CO2-armen Energieversorgung bis 2030 und darüber hinaus einzuleiten. Der Einsatz von wettbewerbsfähi-gen und hocheffizienten Systemen zur Energiespeicherung, wie z. B. von Pumpspeicherkraftwerken und Batterien, wird für die weiter steigende Nutzung der schwankenden Sonnen- und Windenergie benötigt.

Die Europäische Union ist sich der Tatsache bewusst, dass sie als eine technisch hoch entwickelte Wirtschafts-gemeinschaft eine führende Rolle in der weiteren Nut-zung der erneuerbaren Energiequellen einnehmen muss. Innerhalb aller EU-Mitgliedsstaaten ist dabei eine größe-re Sensibilisierung gegenüber Umweltgesichtspunkten festzustellen.

Europas Wasserkraftindustrie nimmt eine führende Rolle in der Welt im Bereich der nachhaltigen Entwicklung um-weltfreundlicher Stromerzeugungstechnologien ein. In-novationen auf diesem Gebiet sind für den Übergang zu einer CO2-freien Elektrizitätserzeugung mit der Ent-stehung neuer Industriezweige und veränderter Beschäf-tigungsverhältnisse verbunden. Dadurch wird der Erhalt guter Lebensbedingungen für zukünftige Generationen gesichert.

Wasserkraftanlage Dolgarrog, Großbritannien, innogy SE.

Pumpspeicherkraftwerk Schluchsee, Deutschland, Schluchseewerke AG.

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Heute unterstützt eine große Mehr-heit der europäischen Bevölkerung die Nutzung und den weiteren Aus-bau der erneuerbaren Energien. Folglich stellen die „Erneuerbaren“ eine wesentliche Stütze der EU-Energiepolitik dar. Das Ziel ist die Verringerung der Emissionen aus kohlebasierten Energiequellen, die Einschränkung der Abhängigkeit von Brennstoffen aus Nicht-Mit-gliedsstaaten der EU und die Ent-koppelung der Energiekosten von Ölpreisen.

Aus der Gruppe der erneuerbaren Energien ist die Wasserkraft für den Energiemix der Zukunft unver-zichtbar:• Langzeit-Wirtschaftlichkeit und

Unabhängigkeit von Brennstof-fen tragen zur Preisstabilität bei.

• Niedrigste CO2-Bilanz innerhalb der gesamten Gruppe der erneu-erbaren Energien ist Ausdruck des hohen ökologischen Werts der Wasserkraft.

• Andere Erneuerbare wie Wind und Sonne erzeugen Elektrizität mit hohen nicht beeinflussbaren Schwankungen. Im Gegensatz zu Strom aus Wind- und Sonnen-kraft ist die Stromerzeugung aus Wasserkraft stabil und regelbar. Außerdem trägt sie auch zur Sta-bilisierung des Stromnetzes durch die Nutzung ihrer Spei-cherkraftwerke bei.

Mit diesen Eigenschaften kann Wasserkraft selbst die erweiterte Nutzung fluktuierender erneuerba-rer Energiequellen unterstützen und ist damit das Fundament der erneuerbaren Energien.

Wasserkraft ist das Fundament der erneuerbaren Energien

Die erneuerbaren TechnologienDie „Familie“ der erneuerbaren Energien umfasst verschiedene Energiequellen, wie Sonne, Wind, Wasser sowie Biomasse, und Technologien, die zur Nutzung dieser Ressourcen eingesetzt werden können.

Für die Wasserkraft ist im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energien ihr großes Leistungsspektrum von einigen Kilowatt (kW) bis zu hunderten von Megawatt (MW), ihre Flexibilität sowie ihre Speicherfähigkeit in Verbindung mit einem Speichersee charakteristisch. Sie kann sowohl in eigenständigen wie auch in verbundenen Systemen zur Stromerzeugung und Netzregelung eingesetzt werden. Auf diese Weise liefert sie ein breites Spektrum von Dienstleistungen.

Wasserkraft erreicht bei geringen Betriebskosten Wirkungsgrade von 85 bis 95 %.

Die sich ergänzende Stromerzeugung und speicherung aus den Erneuerbaren führt zu Syner gien der verschiedenen Technologien bei gesicherter Netzstabilität. Folglich wird durch ihr Zusammenwirken eine Zukunft mit „grüner Energie“ schneller erreicht. Aufgrund ihrer ausgezeichneten Flexibilität und einem verzweigten Netzwerk von Anlagen ist die Wasserkraft das Fundament beim Zusammenwirken der Erneuerbaren.

Die erneuerbaren Energien

Weniger Stärker anpassungsfähig anpassungsfähig Grundlast

Sonne Biomasse

AnpassungsfähigeWasserkraft

Wellen und Gezeiten

Wind Geothermie

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Die erneuerbaren EnergienWasserkreislauf

Wasserkraft ist eine erneuerbare Energie. Sie nutzt den hydrologi-schen Kreislauf, der letztlich von der Sonne in Gang gehalten wird und damit Wasserkraft zu einer in-direkten Form von Sonnenenergie macht.

Der kontinuierliche Kreislauf be-ginnt mit der Erwärmung der Erd-oberfläche infolge der Sonnen-einstrahlung. Diese führt zur Ver-dunstung von Wasser aus den Ozea-nen, Seen und Flüssen sowie zu einer Transpiration aus Pflanzen [Abbildung 1].

Der Wasserdampf steigt in die At-mosphäre auf, wo er abkühlt und in Form von Wolken, Nebel, Dunst oder Tau sichtbar kondensiert. Die sich bildenden Tropfen fallen als Niederschlag auf die Erde zurück.

Die natürliche Speicherung in Bo-den und Grundwasser ermöglicht es darüber hinaus, Wasserkraft-anlagen auch unabhängig von Re-genereignissen zu betreiben und stellt damit Vorhersehbarkeit und Verfügbarkeit sicher. Der endlose Kreislauf treibt Wasserkraftanlagen an, die mit höchstem Wirkungsgrad bei niedrigen Kosten Strom erzeu-gen und auch speichern können.

Kondensation

Transpirationvon Pflanzen

Verdunstung aus Ozeanen, Seen

und Strömen

Niederschlag

GrundwasserOberflächenabfluss

Speicher-kraftwerk

Laufwasserkraftwerk

Wasserkreis lauf

Abb. 1: Der natürliche Wasserkreislauf einschließlich der Wasserkraftnutzung.

Der Wasserkreislauf, angetrieben von der Sonnenenergie, wurde bereits vor Jahrtausenden zum Betreiben von Bewässerungssystemen und Antrieb von Mühlen genutzt. In der heutigen Zeit wird mit hoch entwickelten Turbinen Elektrizität ohne Emission von Treibhausgasen erzeugt.

Sowohl in Europa als auch weltweit gibt es noch bedeutende Potenziale für die Nutzung von Wasserkraft.

Wasserkraftwerk Älvkarleby – eines der ersten in Schweden, Vattenfall.

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Geschichte der WasserkraftDie Fähigkeit der Menschheit, Was-ser zu nutzen und für den eigenen Gebrauch in unterschiedlichen Funktionen einzusetzen, löste eine bedeutende Neuorientierung aus. Bereits etwa 4000 vor Christus sie-delten sich erste bekannte Kultu-ren in der Nähe von Flüssen oder Seen an, um fruchtbaren Boden zu bewässern. Sumerer im unteren Mesopotamien gehörten zu den ersten, die Flüsse kontrollierten. Sie legten Dämme zum Hochwas-serschutz an und Kanäle zur Be-wässerung trockener, unfruchtba-rer Flächen für die Landwirtschaft. Hierzu wurden Schöpfräder einge-setzt [Abbildung 2]. Im antiken Griechenland wurde erstmals vor etwa 2000 Jahren Wasserkraft zum Mahlen von Weizen zu Mehl ge-nutzt.

Der Betrieb von Mühlen durch Wasserräder leitete eine wesentli-che Entwicklung für die Industrie und Geschäftstätigkeiten schon während des Mittelalters ein. Im Laufe der Zeit wurde die Wasser-

krafttechnologie stetig verbessert. Im 18. Jahrhundert wurde die po-tenzielle Energie des Wassers zum Schöpfen und Mahlen genutzt, im 19. Jahrhundert zusätzlich zur Er-zeugung elektrischer Energie. Die Erfindung der ersten kommerziell erfolgreichen Niederdruckturbine durch Benoit Fourneyron (1826) lieferte die Grundlage für die heute bekannte Francis-Turbine (1848) [Abbildung 3].

Das erste Wasserkraftwerk wurde 1880 in Northumberland, England, in Betrieb genommen. Zur gleichen Zeit erfand Lester Allen Pelton ein Freistrahl-Impulssystem zum An-trieb von Wasserrädern, heute be-kannt als Pelton-Turbine [Abbildun-gen 4 und 6]. Einige Jahre später, 1886, erfolgte die Inbetriebnahme der ersten großen Wasserkraft-anlage an den Niagara-Wasserfällen in den USA, die der industriellen Nutzung diente.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts nahm die Nutzung der Wasserkraft zu mit einem Wachstum von jähr-lich bis zu 10 %. Aufbauend auf den technischen Erkenntnissen bei den Francis- und Pelton-Turbinen entstand ein letzter Haupttyp: Die Kaplan-Turbine [Abbildungen 5 und 7]. Sie wurde vom österreichi-schen Ingenieur Viktor Kaplan im Jahre 1913 aus der Francis-Turbine weiterentwickelt und patentiert.

Die fortschreitende Industrialisie-rung und Elektrifizierung in den 1920er Jahren mit der Anforde-rung, Energie zu speichern, gab den Anlass zu weiteren wesentli-chen Entwicklungen. Pumpspei-cherkraftwerke bieten als einzige Energieanlagen die Möglichkeit, Elektrizität wirtschaftlich und in nennenswertem Umfang mithilfe potenzieller Energie (Speicherwas-ser) zu speichern. Wie keine ande-re Kraftwerksart halten sie eine

Abb. 2: Die Wasserschöpfräder von Hama am Fluß Orontes, Syrien.

Abb. 3: Laufrad einer FrancisPumpturbine, Limberg II, Österreich.

Abb. 4: Instandhaltungsarbeiten an einer PeltonTurbine (Turbine und Generator) im Speicherkraftwerk ReisseckKreuzeck, Österreich.

Abb. 5: KaplanTurbine – Sicht durch die Leitwerköffnung auf das Laufrad, Wasserkraftwerk Freudenau, Österreich.

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Leistungsreserve mit hoher Verfüg-barkeit vor und können auftreten-de Spitzenlasten abdecken sowie Regelleistung für den Netzbetrieb zur Verfügung zu stellen.

Während der 1930er Jahre wurden größere Staudämme errichtet und leistungsstärkere Turbinenkon-struk tionen entwickelt. Eine Inten-sivierung des Wasserkraftwerks-baus begann etwa 10 Jahre später, im Gleichschritt mit dem industri-ellen Wachstum nach dem 2. Welt-krieg, in Verbindung mit größeren Verteilungs- und Übertragungslei-tungen. Insbesondere nach der Öl-krise in den 1970er Jahren erlang-te die Wasserkraft hohe Bedeutung für Stromerzeuger als eine sichere und kostengünstige Energiequelle.

Heute ist Wasserkraft weltweit die größte erneuerbare Quelle für die Elektrizitätserzeugung. Die Pump-speichertechnologie ist weiterhin die einzige verfügbare Option für die Speicherung von Elektrizität in großem Maßstab, um die Schwan-kungen der Stromerzeugung aus Wind und Sonne auszugleichen. In der Zukunft wird der Wasserkraft

0 1 2 3 4 5 10 m

Maschinenhalle

Steuerkabel-Durchführung Generatorkabel-Durchführung

Turbinenauslauf

Haupttrans-formator

10-kV-Schalt-

schränke

Trans-formator-kühlung

UntererDüsenrohrbogen

Kugel-schieber

Oberer Düsenrohrbogen

Turbineachse644,1 m

Generator

10-kV-Bus-Stäbe

Pelton-turbine

Abb. 6: Querschnitt eines Krafthauses mit PeltonTurbine, Speicherkraftwerk Mayrhofen, Österreich.

weiterhin eine zentrale Bedeutung im Zuge der „Energiewende“ zur Sicherstellung der Stabilität des Stromnetzes zukommen. Sie leistet nicht nur einen Beitrag zur Redu-zierung von Treibhausgasemissio-nen und sondern trägt auch we-sentlich zur Verminderung der Ge-samtkosten der Elektrizitätserzeu-gung bei.

PortalkranOberwasserbereich Auslaufbereich

Maschinenhalle Fuß- und Radweg

Dammbalken-HebeanlageMittlerer Wasserstand152,42 m

Maximaler Betriebswasserstand161,35 m

Rechenreinigungsanlage

EinlaufrechenDichtungswand

Inspektionsöffnung Haupteinheit mit Kaplan-Rohrturbinem.a.s.f

Donau142,00 mTurbinenwelle

Abb. 7: Querschnitt eines Laufwasserkraftwerkes, KaplanTurbine mit horizontalem Schacht.

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Wasserkraft als bedeutendster Teil der erneuerbaren StromerzeugungIm Weltmaßstab ist die Wasser-kraft die größte Quelle der erneu-erbaren Energie, durch die mehr als 1 Milliarde Menschen mit um-weltfreundlicher Elektrizität ver-sorgt werden. Sie stellt etwa 16 %

der weltweiten Elektrizitätspro-duktion und somit einen Anteil von 72,5 % an der derzeitigen er-neuerbaren Energieerzeugung dar [Abbildungen 8 und 9].

Innerhalb der Europäischen Union (EU-28) hat sich der Prozentanteil der erneuerbaren Energiemenge von 1990 bis 2014 verdoppelt. Von 2000 bis 2014 hat sich der Anteil der Erneuerbaren an der Stromer-zeugung von 14,8 % auf 28,2 %

erhöht [Abbildung 10]. Obwohl die Stromproduktion mittels Son-nen- und Windkraft ebenfalls stark gestiegen ist, stellt in 2014 die Wasserkraft die größte Quelle an erneuerbarer Energie dar [Abbil-dungen 11 und 12].

Konventionellethermische

Kraftwerke 67 % Wasserkraft16 %

Erneuerbare (ohne Wasserkraft)

6 %

Kernenergie11 %

Abb. 8: Erneuerbare Elektrizitätserzeugung weltweit 2014. Quelle: IEA World Energy Outlook 2016.

Geothermie1,5 %

Sonne, Gezeiten undWellen 3,5 %

Wind13,3 %

Biomass and Waste

Biomasseund Abfälle9,2 %

Wasserkraft72,5 %

Abb. 9: Erneuerbare Elektrizitätserzeugung weltweit 2014. Quelle: IEA World Energy Outlook 2016.

100 %

90 %

80 %

70 %

60 %

50 %

40 %

30 %

20 %

10 %

0 %1990 2000 2010 2014

Erneuerbare

Kernenergie

Erdöl undProdukte

Gase

FesteBrennstoffe

Jahr

Ant

eil i

n %

Abb. 10: Brutto Elektrizitätserzeugung in den EU28 (1990, 2000, 2010, 2014) Quelle: eurostat, data: 2014.

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Das Potenzial der WasserkraftDas weltweit verfügbare Potenzial der Wasserkraft ist mehr als viermal größer als die gegenwärtig instal-lierte Leistung von mehr als 1.000 Gigawatt (GW, Hydropower and Dams World Atlas, 2013). Derzeit wird von einer installierten Leis-tung an Wasserkraft von rund 218 GW in Europa ausgegangen, wovon mehr als 150 GW auf Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke entfallen (IHA – Hydropower Status Report, 2016).

In Europa (EU-28 mit Norwegen, der Schweiz und der Türkei) gibt es noch ein geschätztes ungenutztes Potenzial für die Stromerzeugung aus Wasserkraft von etwa 650 Ter-rawattstunden (TWh) pro Jahr (EURELECTRIC – Wasserkraft für ein nachhaltiges Europa, 2013). Sensible oder unter Umweltschutz stehende Gebiete sind in diese Ab-schätzung nicht einbezogen. Ein weiterer Schwerpunkt wird auf die Errichtung oder Ertüchtigung von Pumpspeicherkraftwerken gelegt. Rund 8.500 MW befinden sich ent-weder in Planung oder in der Er-richtungsphase (IHA – Hydropower Status Report, 2016).

Geothermie1 %Biomasse

18 %

Sonne11 %

Wind28 %

Wasserkraft42 %

Abb. 12: Brutto Erzeugung erneuerbare Elektrizität in der EU28 in 2014 (gesamt 899 TWh) Quelle: eurostat, data: 2014.

Tabelle 1: Ungenutztes Potential der Wasserkraft in Europa. Quellen: EURELECTRIC, Hydropower for a sustainable Europe 2013, and DG Energy, Statistical pocketbook 2015.

Schlüsselzahlen zur Wasserkraft in Europa

EU28 EURELECTRIC Mitglieder

Erzeugung 403 TWh 553 TWh

Gesamtleistung 150 GW 198 GW

Zusätzliches Potenzial 298 TWh 650 TWh

Abfälle1 %Erdöl und

Produkte2 %

Kernenergie28 %

Gase15 %

Feste Brennstoffe25 %

Erneuerbare29 %

Abb. 11: Brutto Elektrizitätserzeugung in der EU28 in 2014 (gesamt: 3.191 TWh) Quelle: eurostat, data: 2014.

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Beitrag zum KlimaschutzDie Treibhausgasemissionen wäh-rend der Herstellungs- und Betriebs-phase bezogen auf die erzeugte elektrische Energie über die Nut-zungsdauer sind für die Wasserkraft im Vergleich zu allen anderen er-neuerbaren Energien am gerings-ten. Während der Errichtung, des

Betriebs und der Instandhaltung werden nur geringe Emissionen an Treibhausgasen in die Atmosphäre abgegeben. Bereits heute werden durch die Wasserkraftnutzung in-nerhalb der EU-28 Emissionen von etwa 180 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr vermieden.

Spez

ifisc

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g C

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q/kW

h

2.000

1.500

1.000

500

0

-500

-1.000

-1.500

Mittelwert

Erneuerbare Nicht erneuerbare

Bioe

nerg

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Phot

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Geo

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Kern

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gie

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gas

Erdö

l

Kohl

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Abb. 13: Spezifische Treibhausgasemissionen der verschiedenen Stromzeugungstechnologien unter Berücksichtigung des gesamten Lebenszykluses. Quellen: EURELECTRIC Hydropower for a sustainable Europe. Data base: IPCC 2011, Summary for Policymakers.

Wasserkraft spielt in allen Leistungsgrößen eine Schlüsselrolle bei der europäischen Elektrizitätsversorgung und hat noch ein wesentliches Ausbaupotenzial.

• Sie bietet wesentliche Mengen an CO2armer Elektrizität zu niedrigen Kosten, begrenzt die Ausgaben der Gesellschaft auf dem Weg hin zu einem „grüneren Energiesystem“ und unterstützt die Wettbewerbsfähigkeit Europas im globalen Wirtschaftssystem.

• Die Nutzung des gesamten Spektrums der Anlagenarten – klein und groß, Laufwasser, Speicher und Pumpspeicherkraftwerke – ermöglicht die zuverlässige und kostengünstige Einbindung der wachsenden Stromerzeugung aus Wind und Sonnenkraft.

• Wasserkraft vermindert die Abhängigkeit von Importen fossiler Brennstoffe und sorgt für Wertschöpfung sowie Beschäftigung in Europa.

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Typen von WasserkraftanlagenWasserkraftanlagen gewinnen elek-trische Energie mittels Wasser unter Einfluss von Schwerkraft. Wasser treibt eine Turbine an, die gewon-nene mechanische Energie wird mittels eines Generators zur Erzeu-gung von Elektrizität genutzt. Die

allgemein üblichen Typen von Was-serkraftanlagen sind folgende:

• Laufwasserkraftwerke

• Speicherkraftwerke

• Pumpspeicherkraftwerke

Laufwasserkraftwerke

Laufwasserkraftwerke produzieren nahezu kontinuierlich elektrische Energie. Die Stromerzeugung hängt von der verfügbaren nutzbaren Wassermenge und von den Unter-schieden zwischen den Wasserstän-den im Ober- und Unterwasser ab.

Jahreszeitliche Schwankungen der nutzbaren Wassermenge können Schwankungen beim Umfang der Stromerzeugung bewirken. Jedoch kann in einem gemäßigten Klima auch in Zeiten ohne Niederschlag eine der Jahreszeit entsprechende konstante Wassermenge erwartet werden. Grund dafür ist, dass die meisten Flüsse in einem gemäßig-ten Klima über ihre eigene Wasser-speicherung im Erdboden verfügen, d. h., dass Grundwasser ständig in den Fluss einfließt. Folglich werden Laufwasserkraftwerke für die Grundlastversorgung mit Elektrizi-tät genutzt.

Die Leistung der Anlagen reicht von einigen Kilowatt (kW) in Kleinwas-serkraftwerken bis mehreren hun-dert Megawatt (MW). Gegenwärtig repräsentieren Laufwasserkraftwer-ke den weltweit überwiegend ge-bräuchlichen Typ der Wasserkraft-anlagen.

Es gibt drei Typen an Wasserkraftanlagen: Laufwasser, Speicher und Pumpspeicherkraftwerke. Wasserkraftanlagen erzeugen mittels der potenziellen Energie des Wassers Elektrizität.

Laufwasserkraftwerk Freudenau an der Donau, Österreich, Verbund Hydro Power GmbH.

Rheinkraftwerk Iffezheim, Laufwasserkraftwerk, Deutschland/Frankreich, EnBW AG.

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SpeicherkraftwerkeZu jedem Speicherkraftwerk ge-hört ein Speichersee oder -becken, die die kurzfristige Elektrizitäts-produktion von einem Wasserzu-fluss unabhängig macht.

Im Bereich des alpinen Gebirges werden Speicherseen von Glet-scher- und Niederschlagswasser gefüllt. Speicherbecken werden üblicherweise aus naheliegenden Flüssen über Kanäle, Stollen oder Rohrleitungen gespeist. Durch Druckrohrleitungen wird das ge-speicherte Wasser zu den Turbinen in einem tiefer liegenden Krafthaus oder eine Maschinenkaverne im Berg geleitet. Wie in Laufwasser-kraftwerken wandelt der Genera-tor die Drehbewegung der Turbine in Elektrizität um. Die Auslegung und die installierte Leistung eines Speicherkraftwerkes hängen we-sentlich von der Topografie und den Eigenschaften der Gelände-form ab. Sie bewegt sich gewöhn-lich zwischen 10 MW bis über

1.000 MW. Neben der Energiespei-cherung stellt die Flexibilität der Stromerzeugung einen wesentli-chen Faktor und Vorteil von Spei-cherkraftwerken dar. Innerhalb von weniger als fünf Minuten kann ein Speicherkraftwerk seine Leis-tung von 0 auf 100 % hochfahren. Damit kann ein plötzlicher Bedarf an Spitzenlast im Übertragungs-netz zeit- und bedarfsgerecht abge-deckt werden.

Zudem ist mit Speicherkraftwer-ken eine „Schwarzstartfähigkeit“ möglich: Nach einem flächende-ckenden Übertragungsnetzausfall sind Speicherkraftwerke in der La-ge, dieses gänzlich ohne externe Unterstützung wieder aufzubauen. Damit wird auch die Vorausset-zung zum Wiederanfahren von fossil-befeuerten Kraftwerken und Kernkraftwerke geschaffen. Auf diese Weise hält die Wasserkraft auch in „dunklen Zeiten“ die Stromversorgung in Gang.

Lünersee: Speicher des Pumpspeicherkraftwerks Lünersee, Österreich, Vorarlberger Illwerke AG.

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Pumpspeicherkraftwerke

Ein Pumpspeicherkraftwerk ist eine besondere Art des Speicherkraftwer-kes [Abbildung 14]. In Niedriglast-zeiten, zum Beispiel nachts, kann ein Pumpspeicherkraftwerk Energie speichern, indem Wasser von einem tiefer liegenden Unterbecken in ein höher liegendes Oberbecken ge-pumpt wird. Bei Bedarf an Spitzen-

last wird das im Oberbecken gespei-cherte Wasser zur Turbine abgelassen und wieder zur Elektrizitätserzeu-gung genutzt. Heute stellen Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke 99 % der weltweit installierten Energie-speicherkapazität.

Entsprechend der hohen Flexibilität und aufgrund ihrer hohen Wirkungs-grade (mehr als 80 % Ertragsleis-tung) bieten Pumpspeicherwerke die bestmögliche Art und Weise große Mengen elektrischer Energie zu spei-chern und zu erzeugen.

Im Hinblick auf die wirtschaftlichen Gegebenheiten ist die Pumpspeicher-technologie erste Wahl für die Schaf-fung weiterer Speicherkapazitäten, und zwar sowohl in Anbetracht ihres Wirkungsgrades als auch der gerin-gen spezifischen Speicherkosten im Vergleich zu anderen Speichermög-lichkeiten. In Europa waren im Jahr 2013 Pumpspeicherwerke mit etwa 50.000 MW Leistung im Betrieb.

Speicher-Oberbecken Wasserschloss

Bogen-Staumauer

Schieberkammer

Kugelschieber

DruckrohrleitungMaschinenkaverne

RolltorSchieberkammer

Speicher-Unterbecken

Bogen-Staumauer

ReversibleFrancis-Turbine

Motor/Generator

Abb. 14: Schematische Darstellung eines Pumpspeicherkraftwerks.

Pumpspeicherkraftwerk Goldisthal in Ostthüringen, Deutschland, Vattenfall, R. Weisflog.

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Wasserkraft hält das Stromversorgungssystem in GangEuropa benötigt zu jeder Zeit eine gesicherte Elektrizitätsmenge zu er-schwinglichen Preisen. Eine Aufga-be besteht darin, das Verteilungs-netz zu überwachen und auszuglei-chen, um eine sichere und gleich-bleibende Elektrizitätsversorgung für 700 Millionen Menschen in Eu-

ropa zu gewährleisten. Zum Aus-gleich plötzlicher Schwankungen des Elektrizitätsbedarfs sind insbe-sondere die Flexibilität und die Speicherfähigkeit der Wasserkraft von Bedeutung. Von Pumpspeicher-kraftwerken können kurzfristig er-zeugte Stromüberschüsse von weni-

Flexible Wasserkraft ist eine der Schlüsseltechnologien, die die Versorgungssicherheit in unserem System maßgeblich unterstützt. Flexible Wasserkraftwerke, insbesondere Speicher und Pumpspeicherwerke, sind in der Lage, die unstetige Stromerzeugung aus Sonnen und Windkraft auszugleichen, und, wenn erforderlich, zu speichern.

Nominelle Leistung Wind und Photovoltaik

Einspeisung Wind und Photovolatik80.000

70.000

60.000

50.000

40.000

30.000

20.000

10.000

0

Net

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Okt

.

Nov

.

Dez

.

Jan.

Feb.

Mär

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Apr

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Mai

Juni

July

Aug

.

Sep.

Okt

.

2012 2013

TatsächlicheGesamtlast

Abb. 15: Einspeisung aller Wind und Solaranlagen und Gesamtlast in Deutschland (Oktober 2012 bis Oktober 2013). Quellen: EEX, Bundesnetzagentur, Windmonitor.de, Entsoe, Rolf Schuster.

Speicher Blasjö, Speicherkraftwerk Tonstad 7,8 TWh, Norwegen, Statkraft.

ger flexiblen Kraftwerken oder fluk-tuierenden erneuerbaren Quellen zur Speicherung aus dem Netz ent-nommen und damit die Netzstabili-tät und Versorgungssicherheit ge-währleistet werden [Abbildung 15].

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Das zukünftige Stromversorgungssystem: Stabil und sicher mit WasserkraftDie europäischen Mitgliedsstaaten streben einen 20-%-Anteil der Er-neuerbaren an der Elektrizitätser-zeugung bis 2020 an. Bis 2030 soll dieser Anteil weiter gesteigert wer-den und ein grundsätzlicher politi-scher Fahrplan bis 2050 liegt be-reits vor. Der Zuwachs wird im We-sentlichen aus einem steigenden Anteil der Wind- und Photovoltaik-leistung basieren. In Abhängigkeit der Wetterverhältnisse produzieren die entsprechenden Systeme zeit-weise keine oder auch überschüssi-ge elektrische Energie mit Auswir-kungen auf die Stabilität des Über-tragungsnetzes. Das Gleichgewicht von Erzeugung und Verbrauch ist jedoch zwingend aufrecht zu erhal-ten, da Elektrizität nicht unmittel-bar im Netz gespeichert werden kann, Haushalte und Großabneh-mer, wie die Produktionsindustrie, jedoch von der Netzstabilität ab-hängig sind. Ungleichgewichte von Stromeinspeisung und –nachfrage können zu Ausfällen (Blackouts) mit erheblichen Folgen auf Gesell-schaft und Volkswirtschaft führen.

Eine Lösung dieses Problems be-steht in der Einrichtung von „Smart Grids“. Flexible Kraftwerke, wie Wasser- und Gaskraftwerke, wer-den mit Speicheranlagen (Pump-speicher) zum Netzausgleich ge-

koppelt. Laufwasserkraftwerke wer-den zur Abdeckung der Grundlast eingesetzt, da sie ununterbrochen betrieben werden können. Spei-cher- und Pumpspeicherkraftwerke sind in der Lage, zusätzliche Elekt-rizität zu Spitzenlastzeiten zu pro-duzieren. Zukünftig werden mögli-cherweise die fluktuierenden Er-neuerbaren zu Schwankungen der Stromeinspeisung in einer Größen-ordnung führen, die die bisher auf der Verbrauchsseite auftretenden Lastschwankungen übersteigen.

Das Stromsystem Europas benötigt einen diversifizierten Mix aus er-weitertem Netzausbau, Kraftwerks-flexibilität, Lenkung der Nachfra-geseite sowie Speicherkapazitäten, um die zukünftigen Herausforde-rungen zu meistern. Gegenwärtig sind Pumpspeicherwerke die einzi-ge umfassende Speichertechnolo-gie für Elektrizität im großtechni-schen Maßstab.

Wasserkraft ist eine Energiequelle, die mit ihren Laufwasserkraftwer-ken und ihren Speicher- und Pump-speicherkraftwerken die erforderli-che Flexibilität [Abbildung 16] und die notwendige Reservekapazität für die nationale und europäische Übertragungsnetzstabilität bietet. Diese Flexibilität ermöglicht es der Wasserkraft, plötzliche Nachfrage-schwankungen abzudecken oder Einspeiseverluste aus anderen Quellen auszugleichen. Auch hier kann die Wasserkraft als Funda-ment der erneuerbaren Energien angesehen werden.

Volkswirtschaftlich vorteilhaft ist nicht nur ein weiterer Ausbau von Laufwasserkraftwerken, sondern auch von Wasserkraftanlagen mit Speicher- und Pumpspeichertech-nologie.

Wasserkraft spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung einer effizienten Versorgungssicherheit, da sie große Mengen an elektrischer Energie zu niedrigsten Kosten bereitstellen und speichern kann. Eine Wasserkraftanlage kann für die Grund und Spitzenlastproduktion ausgelegt werden.

Die Wasserkraft steht auch für die gesamte Bandbreite der Netzdienstleistungen zur Verfügung, die aufgrund der beträchtlichen Auswirkungen von Schwankungen der immer größer gewordenen Einspeisungen erneuerbarer Energiequellen benötigt werden. Die Schnellstartfähigkeit von Speicher und Pumpspeicherkraftwerken ist z. B. dabei behilflich, plötzliche Lastschwankungen im Übertragungsnetz auszugleichen und so die Stabilität von Spannung und Frequenz sicherzustellen.

Geplanter Bedarf Folgetag

Geplanter Tagesbedarf

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Zeit

Abb. 16: Flexibler Betrieb eines Pumpspeicherkraftwerks am Beispiel von Kops II, Österreich.

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Wasserkraft ist „High-tech made in Europe“Angepasste, standortspezifische und hocheffiziente technische Lö-sungen sind das Markenzeichen der europäischen Wasserkraft. Bis heu-te ist dieser europäische Industrie-sektor stets weltweit führend bei der Herstellung und in der Entwick-lung der Wasserkrafttechnologie geblieben. Drei große Hersteller von Wasserkraftwerksausrüstungen und Hunderte von kleineren Fir-men in Europa halten einen zwei drittel Anteil am weltweiten Was-serkraftmarkt und sichern 80.000 hoch qualifizierte Arbeitsplätze in der EU-28. Sie produzieren „High-tech“ und repräsentieren gemein-sam den in Europa ansässigen Hochtechnologie-Sektor.

Forschung und EntwicklungDie heutige Wasserkrafttechnologie bietet bewährte und gleichzeitig hoch entwickelte Lösungen für eine höchst zuverlässige, anpassungsfä-hige und preisstabile Elektrizitäts-erzeugung und ist als eine ausge-reifte Technologie anerkannt.

Dennoch können durch die fortge-führte Forschung im Bereich der hydraulischen und elektrischen Ausrüstung, der Tunnelvortriebs-technik, des integrierten Flussge-bietsmanagements sowie der um-weltgerechten Materialien und Technologien laufende Verbesse-rungen bei zukünftigen Projekten sichergestellt werden.

Die Fortführung von Forschung und Entwicklung im Bereich der Was-serkraft ist geboten, um für innova-tive und marktgerechte Technologi-en Sorge zu tragen. Hierbei stehen zwei Forschungsgebiete im Vorder-grund: Die umweltbezogene und die technische Optimierung.

Im Sinne dieser zwei Zielsetzungen streben die europäischen Wasser-kraftindustrien Weiterentwicklun-gen von Turbinen an, die eine höhe-re Erzeugung und eine bessere An-passungsfähigkeit bei einer guten Umweltverträglichkeit aufweisen [Abbildung 17].

Wirkungsgradverbesserung bei der Wasserkraft

+ 4 %

KaplanFrancisPelton

Pelto

n-Tu

rbin

e ge

liefe

rtim

Jahr

195

0

75 %

1900 1920 1940 1960 1980 2000

Turb

inen

-Spi

tzen

wirk

ungs

grad

Jahr der Markteinführung

95 %

90 %

85 %

80 %

Abb. 17: Beispiel technische Entwicklung bei Wirkungsgradsteigerungen von Turbinen. Quelle: Hydro Equipment Association, Andritz Hydro.

PolKlemmen an der Rotorachse des Generators, Pumpspeicherkraftwerk Langenprozelten, RheinMainDonau AG, Jan Kiver.

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Wirtschaftliche AspekteDie technischen, wirtschaftlichen und umweltbezogenen Vorteile der Wasserkraft machen diese zu einer wichtigen Technologie für den zu-künftigen Energiemix.

Investitionen in die Wasserkraft sind gekennzeichnet durch ver-gleichsweise hohe Errichtungsauf-wendungen, denen allerdings auf-grund der langen Nutzungszeiten von mehr als 100 Jahren sehr gerin-ge Betriebskosten von teilweise we-niger als 1 €Ct pro kWh gegenüber-stehen [Abbildung 18]. Eine groß angelegte Wirtschaftlichkeitsstudie

zur Wasserkraft in Europa (KEMA Consulting GmbH, 2015) liefert ei-nen sehr guten Überblick über die wirtschaftliche Situation. Beispiels-weise ist der Beitrag der Wasser-kraft zum europäischen BIP (Brut-toinlandsprodukt) größer als 38 Milliarden € (25 Milliarden € in den EU-28) und bietet über 80.000 hoch qualifizierte Arbeitsplätze. Die eu-ropäischen Hersteller haben einen Anteil von zwei Dritteln am welt-weiten Markt und investieren 5 % ihres jährlichen Umsatzes in For-schung und Entwicklung (FuE).

Wasserkraft ist eine bewährte und hoch entwickelte Technologie basierend auf einer Erfahrung von mehr als einem Jahrhundert. Forschung und Entwicklung sind dennoch erforderlich, um die bereits hohen Wirkungsgrade (> 90 %) weiter zu erhöhen, die Kosten zu senken und negative Umwelteinflüsse zu minimieren. Darüber hinaus sind die Zuverlässigkeit und technische Lebensdauer der Wasserkrafteinrichtungen weiter zu steigern.

Hochwertige Arbeitsplätze:

• 650.000 € jährliche Wertschöpfung je Beschäftigtem.

• Dieser Wert ist 8fach höher als der Durchschnittswert im europäischen Herstellersektor.

Wind

Wellenenergie

Wasserkraft

Geothermie

Sonne,Kraftwerk und Photovoltaik

Biomasse

0 10 20 30 40 50 60 70 80

€Cent2005/kWh

Abb. 18: Gesamtkosten der Stromerzeugung. Quelle: übernommen vom IPCC, 2011.

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Wasserkraft trägt Umwelt- und Naturschutz RechnungAufgrund des fortschreitenden Kli-mawandels haben erneuerbare Energien weltweit eine größere Be-deutung erlangt. Wasserkraft ist ei-ne der umweltfreundlichsten erneu-

erbaren Energien. Sie unterstützt den Einsatz volatiler Energiequel-len, schont natürliche Ressourcen und trägt zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen bei.

Nutzen von Wasserkraftanlagen in ihrer unmittelbaren UmgebungJede Weiterentwicklung von Infra-struktur bedingt unvermeidlich Eingriffe und Veränderungen in der Umgebung und berührt umweltbe-zogene Gesichtspunkte im Hinblick auf veränderte Landnutzungen und Fließgewässereigenschaften. Je-doch gehen von der Wasserkraft auch verschiedene positive Effekte auf die Umwelt aus. Eventuelle ne-gative Effekte werden durch unter-schiedliche Maßnahmen, wie auch durch Neuerungen und Techno-logien gemäß dem Stand der Tech-nik, auf ein Minimum reduziert.

Neue Wasserkraftanlagen werden überwiegend innerhalb bereits ver-änderter Wasserkörper errichtet. Strategien zur Kontrolle von Stau-raum- und Flachwasserzonen zur Beherrschung von Sedimentations-erscheinungen werden dabei zu-nehmend bedeutender.

Fischpässe ermöglichen eine fluss-aufwärts gerichtete Wanderung von Organismen und unterstützen damit das natürliche Wanderverhalten von Fischen. Aquatische Organismen wandern zur Erhaltung ihrer Art, zur Nahrungsversorgung oder we-gen wechselnder Ansprüche und Le-bensgewohnheiten. Um die Durch-gängigkeit von Fließgewässern wie-der herzustellen, wurde die Einrich-

Beispiele von Fischpässen. Vorwiegend natürliche sowie technische Lösungen.

tung von Fischpassagen zwingend in die europäische Wassergesetz-gebung aufgenommen. Bezogen auf die flussabwärts gerichtete Wande-rung, ermöglichen neuartige „fisch-freundliche“ Turbinenkonstruktio-nen die ökologisch verantwortungs-volle weitere Erschließung von Was-serkraftreserven.

Neubau des Wasserkraftwerks Hagneck, Schweiz, BKW Energie AG. Landschaftsschutz und Schutz von Flora und Fauna auf hohem Niveau.

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Wasserspeicher können schließlich auch für die Bewässerung von Flä-chen und als touristische Erholungs-zonen für Wassersport, Fischerei, Schwimmen und Bootsverkehr zu-sätzlich zu anderen Nutzungszwe-

cken als sogenannte Vielzweckein-richtungen dienen. Einige Land-schaften um Wasserkraftanlagen wurden im Anschluss an die Bau-ausführung zu Naturreservaten und geschützten Gebieten erklärt.

Viele Wasserkraftanlagen sind beliebte Ausflugsziele, die Gelegenheiten zur Erkundung der Natur bieten.

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In Einklang mit der europäischen GesetzgebungEine neue Zeitrechnung der Gesetz-gebung für die europäische Energie-erzeugung und den Umweltschutz ist angebrochen. Die meisten Staaten haben maßgebende Gesetze auf nati-onaler und regionaler Ebene, die die Übereinstimmung mit der europäi-schen Gesetzgebung sicherstellen. Wasserkraftanlagen sind in Einklang mit bestehenden oder erwarteten eu-

ropäischen Direktiven, beispielswei-se mit der europäischen Wasser-rahmenrichtlinie (WRRL) oder NATURA 2000, zu errichten und zu betreiben. Sie wurden beschlossen, damit ein „guter ökologischer Sta-tus“ der Wasserkörper in den maß-gebenden Bereichen erreicht wird und um die Morphologie der euro-päischen Gewässer zu schützen.

Wasserkraft mit guter CO2- und Wasserverbrauchs-BilanzIn Zeiten eines erhöhten Umwelt-bewusstseins ist eine umweltscho-nende, nachhaltige Elektrizitätser-zeugung wichtig. Das Interesse und die Absicht, erneuerbare Energien in steigendem Umfang zu nutzen, be-stehen bereits seit längerer Zeit. Re-gierungen, Unternehmen und Ver-braucher suchen daher Wege, um eine bestmögliche Wasser- und CO2-

Bilanz in Verantwortung vor zukünf-tigen Generationen zu erreichen (geringer Wasserverbrauch und niedrige CO2-Emissionen über den gesamten Herstellungs- und Lebens-zyklus je erzeugter kWh). Wasser-kraft stellt eine Elektrizitätserzeu-gungstechnologie dar, die eine posi-tive Wasserbilanz hat und bei Wei-tem die beste CO2-Bilanz aufweist.

Wasserverbrauchs-BilanzDie Frischwasser- und Trinkwas-serknappheit sind ein wichtiges Thema des globalen Umweltschut-zes. Wasserkraft verbraucht und verschmutzt nicht das Wasser, das sie für die Elektrizitätserzeugung benötigt. Die komplette Wasser-

menge, die für die Erzeugung von Elektrizität verwendet wird, wird unverändert an den Wasserkörper zurückgegeben. Darüber hinaus verschmutzt die Wasserkraft weder die Luft noch erzeugt sie Abwär-me, Lärm oder industriellen Abfall.

Energiebilanz und ErntefaktorDie globale Erwärmung sowie die Reduktion von Treibhausgasemis-sionen stehen auf der Tagesord-nung der Umweltpolitik ganz oben. Die Wasserkraft sorgt einer-seits für eine Entlastung des Pri-märenergieverbrauchs, da sie kei-nerlei fossile Primärenergie benö-tigt. Andererseits erzeugt sie bei einer üblichen Nutzungszeit von 100 Jahren bis zu 280 mal mehr Energie als für Errichtung und Be-trieb benötigt werden [Abbildung 19]. Dieses Verhältnis übertrifft die CO2-Bilanz jeder anderen Elek-trizitätserzeugungstechnologie.

0 50 100 150 200 250 300

Wasserkraft

Wind

Sonne, Photovoltaik

SonneSolarthermiekraftwerk

Geothermie

ErdgasKombikraftwerk

Braunkohle

Kernenergie

Erntefaktor: kWherzeugt/kWhverbraucht

Abb. 19: Energiebilanz und Erntefaktor: Bandbreiten unterschied licher Energiearten. Quelle: Hydropower for a sustainable Europe, EURELECTRIC, 2013.

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Vertrauen und AkzeptanzDie Wasserkraft bietet mehr als aus-schließlich eine saubere und nach-haltige Elektrizitätserzeugung- Sie fördert auch regionale Entwicklun-gen. Vorteile reichen vom touristi-schen Sektor bis zur lokalen Wirt-schaft. Diese Vorteile sind auf die

Elektrizität selbst und auf Nebenef-fekte zurückzuführen, die meist mit Speicherseen verbunden sind. Un-tersuchungen zeigen, dass die Be-völkerung in der Nachbarschaft die-se Art der erneuerbaren Energie begrüßt.

Akzeptanz

Im Gegensatz zu emissionsintensi-ven Stromerzeugungstechnologi-en, die zunehmend mit regulatori-schen Auflagen konfrontiert wer-den (z. B. CO2-Emissionshandel) sowie auf öffentliche Ablehnung stoßen, stellt die Wasserkraft gene-rell eine saubere und erneuerbare Energiequelle dar.

Während insbesondere kleinere An-lagen sich einer hohen öffentlichen Akzeptanz erfreuen, ist die Akzep-tanz von größeren projektierten Wasserkraftanlagen umso geringer, je näher sie sich an dem persönlichen Eigentum befindet. Andererseits er-kennen Menschen, die bereits in der Umgebung von großen Anlagen – möglicherweise mit großen Spei-cherseen – leben, den Vorteil und die positiven Auswirkungen auf die loka-le Wirtschaft und den Freizeitwert.

Um die berechtigten Ansprüche al-ler eingebundenen gesellschaftli-chen Gruppen und Geschäftsbetei-ligten zu berücksichtigen, streben die Elektrizitätsversorger die Um-setzung sämtlicher Projekte mit weitgehender öffentlicher Beteili-gung und einem hohen Maß an ge-sellschaftlicher Akzeptanz an. In diesem Sinne ist es selbstverständ-

lich für jeden Elektrizitätsversorger, die hohen europäischen Gesetzes-vorgaben für Umwelt und Sicher-heit einzuhalten.

Wasserkraft als Schlüssel für sozia-le und wirtschaftliche Entwicklung

In Anlehnung an Ergebnisse der Weltbank bringen Wasserkraftpro-jekte wesentliche Multiplikations-effekte mit sich. Für einen inves-tierten Euro werden 40 bis 100 €Ct zusätzlicher Wertschöpfung ge-schaffen. Nebeneffekt, wie die Schaffung von Infrastruktur, sind dafür ein Beispiel.

Beschäftigungen im Bereich der Wasserkraft werden im Rahmen der Errichtung, der Instandhaltung so-wie des Anlagenbetriebs, insbeson-dere auf einen örtlichen Bereich bezogen, geschaffen und gesichert. Mit einer Nutzungsdauer von 100 Jahren oder mehr stehen Wasser-kraftprojekte für einen weiten Be-reich erforderlicher Dienstleistun-gen, die Beschäftigung für Jahr-zehnte sichert. In vielerlei Hinsicht führen der Ausbau und die Ent-wicklung der Wasserkraft zu allge-meiner wirtschaftlicher und sozia-ler Aufwertung.

Pumpspeicherwerk Limmern mit dem Muttseedamm, Schweiz, Axpo Power AG, Daniel Werder.

20


Weitere Vorteile der WasserkraftHochwasserschutz: Wasserkraftan-lagen schützen potenziell gefährde-te Hochwassergebiete und nehmen eine wichtige Rolle im Hinblick auf die größtmögliche Schadensbe-grenzung bei umgebenden Gebäu-den und Infrastruktur ein. Wäh-rend Zeiten erhöhter Niederschläge können Stauhaltungen als Retenti-onsbecken fungieren. Das hohe Rückhaltevermögen von Speicher-seen ermöglicht die Verminderung von Hochwasserspitzen, indem sie den Abfluss verringern können und dadurch den allgemeinen Hoch-wasserschutz verbessern. Laufwas-serkraftwerke arbeiten auf eine ähnliche Art und Weise. Wenn der Wasserpegel im Ober- bzw. Unter-wasser bis auf ein schadensbrin-gendes Maß steigt, werden Stau-wehre geöffnet bzw. geschlossen, um die Flutspitzen zu verzögern oder deren Intensität zu mindern. Viele weitere Maßnahmen, wie die

Nutzung von Bypasskanälen und automatisch arbeitenden Brunnen zur Stabilisierung von Grundwas-serleitern während der Hochwas-serspitzen dienen der Vermeidung von Flutschäden.

Schiffbarkeit: Auf einigen Flüssen mit Schiffsverkehr kann die Schiff-barkeit verbessert werden, indem die Fließgeschwindigkeit vermin-dert und Wassertiefen mittels der Wehre von Wasserkraftanlagen und Dämmen stabilisiert werden.

Sicherstellung von Bewässerung und Trinkwasserversorgung: In wasserarmen Bereichen ist die Be-wahrung der Trinkwasserqualität von gleicher oder höherer Bedeu-tung als eine effiziente Elektrizitäts-erzeugung. Ein modernes Speicher-management unterstützt die Sicher-stellung der Versorgung von Städten mit Trinkwasser und/oder zur Be-wässerung.

Die Situation für die Schifffahrt auf der Donau wird durch Wasserkraftanlagen deutlich verbessert und sicherer.

VGB PowerTech e.V.Deilbachtal 17345257 Essen | Deutschland

Tel.: +49 201 8128 – 0Fax: +49 201 8128 – 302www.vgb.org

Dr. Mario BachhieslWolfgang Czolkoss (verantw.)ISBN: 978-3-86875-951-8 (eBook)

VGB PowerTech e. V. ist der internationale Fachverband für die Erzeugung und Speicherung von Strom und Wärme.

Seit dem Jahr 2000 tauschen Betreiber und Hersteller von Wasserkraftanlagen ihre Erfahrungen auf Expertenebene innerhalb des »VGB PowerTech | Wasserkraft« aus.

Aktive Mitgliedsunternehmen in Gremien von »VGB PowerTech| Hydro«.

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24, rue Salomon de Rothschild - 92288 Suresnes - FRANCETél. : +33 (0)1 57 32 87 00 / Fax : +33 (0)1 57 32 87 87Web : www.carrenoir.com

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