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Mit Innovationen die Zukunft der Wasserkraft sichern

Betreiber von Wasserkraftwerken wissen es längst: die Anforderungen aus der EU-Wasserrahmenrichtlinie und damit verbunden den nationalen Wassergesetzen steigen kontinuierlich an.

Nicht nur die rechtlichen Rahmenbedingungen verschärfen sich, sondern auch die gesellschaftliche Sichtweise ­orientiert sich noch stärker an der Ökologie. Beim Neubau von Wasserkraftwerken genügt der Hinweis auf CO2-­Vermeidung durch diese regenerative Energieform allein nicht mehr. Im Fokus von Natur- und Umweltschützern, aber auch von Genehmigungsverfahren stehen schon seit einiger Zeit sämtliche Auswirkungen der geplanten Kraftwerke auf die Umwelt. Zunehmend wird auch der Ruf nach ökologischen Verbesserungen bei Bestandsanlagen laut.

Wie sollen die Planer neuer Kraftwerke oder die Kraftwerksbetreiber auf die Forderung nach möglichst „ökologischen“ Kraftwerken reagieren? Mit dem grundsätzlichen Infragestellen hoher Anforderungen oder Verweisen auf wirtschaftliche Zwänge lassen sich weder Naturschützer noch Genehmigungsbehörden überzeugen. Vorhandenes Potential nicht zu nutzen oder Kraftwerke stillzulegen ist weder energiewirtschaftlich sinnvoll noch wirtschaftlich akzeptabel.

Innovative Konzepte
Der Freistaat Bayern will hier eine Hilfestellung anbieten, um die Energiewende aktiv mitzugestalten und die Zukunft der Wasserkraft unter den ökologischen Rahmenbedingungen zu sichern. Die staatseigene Bayerische Landeskraftwerke GmbH setzt dabei auf innovative Wasserkraftwerkstechnik. Durch eigene Vorzeigeprojekte wollen Geschäftsführer Dipl.-Ing. Thomas Liepold und Projektleiter Dipl.-Ing. (FH) Jochen Zehender die breite Anwendung dieser naturverträglichen Technik unterstützen. Die Bayerische Landeskraftwerke GmbH betreibt 20 Wasserkraftwerke, insbesondere an den staatlichen Talsperren und an der Schifffahrtstraße Main-Donau-Kanal in Bayern. Zudem kooperiert sie an zwei weiteren Standorten mit regionalen Energieversorgern. Drei dieser Anlagen gelten als sogenannte Öko-Wasserkraftwerke, wobei die innovative Kraftwerkstechnik besonders fischverträglich gestaltet wurde. Weitere fünf Projekte befinden sich derzeit in der Planungs- beziehungsweise Genehmigungsphase.

VLH-Turbine
Die technischen Konzepte unterscheiden sich beim Fischschutz erheblich. So ist bei der Very-Low-Head (VLH)-Turbine vorgesehen, dass die Fische möglichst unversehrt durch das Kraftwerk abwandern können. Die großen Abmessungen von bis zu fünf Metern Laufraddurchmesser und die sehr langsamen, variablen Drehzahlen von etwa 20 bis 60 Umdrehungen pro Minute bieten dafür sehr gute Voraussetzungen. Ein Grobrechen dient lediglich dem Maschinenschutz. Jedoch stößt diese Technik bei Fallhöhen über drei Metern an ihre Grenzen. Durch die einfache Konstruktion des Bauwerks ist auch das Umrüsten von Bestandsanlagen denkbar.

Bewegliches Kraftwerk
Einen anderen Weg des Fischschutzes bietet das sogenannte bewegliche Wasserkraftwerk. Hier werden die Fische durch einen engmaschigen Rechen von der Passage durch die Turbine abgehalten und zu einem kontinuierlichen Fischabstieg in der Überströmklappe geleitet. Eine weitere besondere Eigenschaft verbirgt sich hinter der anhebbaren Konstruktion des Kraftwerksmoduls. Dadurch kann bei Hochwasser Geschiebe aus dem Oberwasser unter dem Kraftwerk hindurch ins Unterwasser gespült werden. Somit wird auch dem ökologisch wertvollen Geschiebehaushalt Rechnung getragen.

Optimierungen
Für einen noch besseren Schutz auch von Kleinfischen werden in einem nächsten Schritt vorgelagerte Feinrechen und möglichst fischverträgliche Turbinentypen kombiniert. So soll die prognostizierte Schädigungsrate weiter reduziert werden. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Druckverlauf bei der Energieumwandlung in der Turbine, da ein sehr schneller Druckabfall für Fische ähnlich schädlich ist wie mechanische Einwirkungen.

Fischschleusen und Fischlifte
Bei aktuellen Projekten will die Bayerische Landeskraftwerke GmbH innovative Fischschleusen und Fischlifte nicht nur für den Fischauf- sondern insbesondere auch für den Fischabstieg einsetzen. Die dafür benötigte Wassermenge wollen die Ingenieure nicht auf ein Minimum reduzieren, sondern in einer kleinen Lockstromturbine energetisch nutzen. Ziel ist eine win-win-Situation für die Fischökologie und den energetischen Ertrag. Die Bayerische Landeskraftwerke GmbH hat dazu im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt und Verbraucherschutz einen „Entwicklungsschwerpunkt innovative Fischwandersysteme“ eingerichtet. Nach dem Bau der entsprechenden Anlagen sollen umfangreiche fischökologische Untersuchungen Ergebnisse liefern, um die breite Anwendung solcher Lösungen zu unterstützen.

Standorte gesucht
Die Bayerische Landeskraftwerke GmbH hat sich zum Ziel gesetzt, Innovationen auch an bestehenden Kraftwerksstandorten einzusetzen. Sie will damit zeigen, dass diese Standorte für die Energieerzeugung gesichert und gleichzeitig hohe Umweltstandards erfüllt werden können. Deshalb sucht die Firma Standorte in Bayern, welche zum Kauf oder für Kooperationen zur Verfügung stehen.


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