Hybrid-Anlage in Kals kombiniert Wasserkraft, Photovoltaik und Batteriespeicher

Mit der Inbetriebnahme einer innovativen Hybrid-Anlage geht die Kals Energie Kraftwerk GmbH & Co. KG in der Großglockner-Gemeinde neue Wege: Die Verbindung eines bestehenden Wasserkraftwerks mit einer 500 kWp-Photovoltaikanlage und einer leistungsstarken Batteriespeicherlösung schafft ein zukunftsweisendes Gesamtsystem aus erneuerbarer Er- zeugung und moderner Speichertechnologie. Als erste Anlage dieser Art in Tirol zeigt das Projekt, wie sich Netzstabilität, Versorgungssicherheit und regionale Wertschöpfung gezielt stärken lassen. Angesichts des steigenden Bedarfs an Regelenergie gewinnen solche Hybridlösungen zunehmend an Bedeutung.

Wasserkraft als Basis des hybriden Energiesystems

In der Großglockner-Gemeinde Kals hat man sich seit langem dem Einsatz erneuerbarer Energien verschrieben und über die Jahre immer wieder Akzente gesetzt. Als Mastermind und Triebfeder hinter den Projekten steht mit Ing. Robert Trenkwalder ein Fachmann, der ein Ingenieurbüro für Metall- und Maschinenbau führt und sich seit Jahren für die Erneuerbaren engagiert – und auch Gesellschafter sowie Geschäftsführer der Kals Energie Kraftwerk GmbH & Co. KG ist. Neben ihm und zwei weiteren privaten Teilhabern ist auch die Gemeinde an der Gesellschaft beteiligt. Gegründet wurde diese 2005, als sie mit der Errichtung des Kleinkraftwerks Lesachbach ihren ersten Meilenstein setzte. Mit der 2-düsigen Peltonturbine lieferte die Anlage von da an rund 8,5 GWh sauberen Strom im Durchschnittsjahr, ehe sie sechs Jahre später erfolgreich erweitert wurde. „2011 haben wir die Anlage ausgebaut. Es war uns möglich die Ausbauwassermenge von bislang 650 l/s auf 750 l/s zu erhöhen und die Jahreserzeugung im Schnitt um etwa 0,5 GWh zu steigern. Bauliche Maßnahmen waren dafür nicht erforderlich, sämtliche relevanten Kraftwerkskomponenten waren für diese Reserve ausgelegt“, erinnert sich Robert Trenkwalder und macht in seinen Ausführungen einen Zeitsprung ins Jahr 2019, als man in Kals einen weiteren Meilenstein setzte. „Da ist es uns gelungen, das Kraftwerk am Regelenergiemarkt zu etablieren. Ein wichtiger Schritt im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage“, so der Fachmann.

Strahlablenker ermöglicht Teilnahme am Regelenergiemarkt

Für die Aufnahme in den Regelenergiemarkt habe es technisch nicht allzu viel benötigt, so Trenkwalder. Die Bereitstellung negativer Regelenergie erfolgt dabei schließlich über den Strahlablenker. „Der Strahlablenker, der bei unserem Kraftwerk mit einem Servomotor angetrieben wird, wird im Normalbetrieb ausschließlich in Abhängigkeit der Frequenz geführt. Damit kann sowohl die Aufgabe der Synchronisation als auch des Inselbetriebes abgedeckt werden. Für die Teilnahme an der Regelenergie musste das System lediglich um eine zusätzliche Programmierung ergänzt werden, die übergeordnet den Strahlablenker steuert, sodass dieser bei negativen Regelenergieaufrufen einschwenkt und die Leistungsabgabe in das Netz entsprechend reduziert. Die Kosten dazu betrugen damals rund € 5.000“, führt Robert Trenkwalder näher aus. Er räumt ein, dass durch die rasche Abfolge von Aufrufen aus dem Regelenergie-Markt durchaus mit Verschleißerscheinungen an den Komponenten des Strahlablenkers zu rechnen sei, diese in ihrem Fall aber kaum merkbar ins Gewicht gefallen seien. Einen entscheidenden Vorteil dieser Regelungsmöglichkeit sieht der Fachmann allerdings in ihrer ökologischen Verträglichkeit: Im Gegensatz zur Düsenregelung hat der Einsatz des Strahlablenkers keine Auswirkungen auf die Gewässerökologie, da das Fließwasserkontinuum unverändert bleibt und nicht abrupt verändert wird.

Konkurrenz am Regelenergiemarkt wird stärker

Für die Kals Energie zahlte sich der Einstieg in die Regelenergie in jedem Fall aus. Durch die Bereitstellung von negativer Regelenergie konnten die Stromerlöse in den Jahren 2019 bis einschließlich 2025 im Durchschnitt um rund 10 % erhöht werden. „Die Bedeutung und der Bedarf an Regelenergie steigt mit der Zunahme an volatilen Erneuerbaren generell. Wir gehen allerdings davon aus, dass das Erlöspotential für den einzelnen Teilnehmer sinken wird, weil sich die Teilnehmeranzahl am Regelenergiemarkt gleichzeitig stark erhöht. Andererseits fallen bei vielen Wasserkraftanlagen vergleichsweise nur sehr geringe Investitionen für die Teilnahme am negativen Regelenergiemarkt an. Daher würde ich Wasserkraftbetreiber zu einer raschen Teilnahme raten“, so Trenkwalder. Im Rückblick auf die eigenen Erfahrungen verweist er darauf, dass die Kals Energie ihren Strom in diesen sechs Jahren bei drei unterschiedlichen Anbietern vermarktet habe. „Auch wenn es grundsätzlich eine wirtschaftlich höchst sinnvolle Anpassung für uns war, muss man einräumen, dass die Erlöse aus dem Regelenergiemarkt doch immer wieder stark schwankend waren“, führt Trenkwalder weiter aus.

Photovoltaik ergänzt Wasserkraft in Kals

Einen weiteren Meilenstein ließen die Osttiroler im März 2025 mit der Inbetriebnahme einer 500 kWp starken Photovoltaik-Freiflächenanlage folgen. Sie wurde so konzipiert, dass sie als Agri-PV weiterhin die landwirtschaftliche Nutzung der Fläche als Schafweide ermöglicht. Die ausgewählten Berghänge mit bis zu 30 ° Neigung sind landwirtschaftlich nur eingeschränkt nutzbar und konnten so sinnvoll doppelt verwendet werden. „Früher war hier eine Mähwiese, jetzt ist es eben eine Weidewiese“, so Robert Trenkwalder.
Die technische Umsetzung stellte aufgrund der anspruchsvollen Topografie besondere Anforderungen: Die Unterkonstruktion musste nicht nur die ungünstige Ausrichtung ausgleichen, sondern auch hohen Schnee- und Windlasten standhalten. Mit einer Modulneigung von 35 ° sowie einem Mindestabstand von 1,2 m zum Boden wurde zudem sichergestellt, dass Schneemassen schadlos abrutschen können. Trotz erhöhter Montagekosten erwies sich die Investition als wirtschaftlich tragfähig. Die Anlage, bei deren Umsetzung die Fa. EPV-Team aus Oberlienz kompetent in Planung und Ausführung unterstützte, ist bewusst auf die Übergangszeiten optimiert und liefert selbst bei der typischen winterlichen Verschattung eines alpinen Bergdorfs auf über 1.300 m Seehöhe noch beachtliche Erträge – an guten Dezembertagen etwa ein Viertel eines Sommertages. Im ersten Betriebsjahr wurde mit rund 1.100 kWh/kWp die Prognose sogar übertroffen. Der erzeugte Solarstrom wird über eine Direktleitung zum Kraftwerk geführt und gemeinsam mit dem Wasserkraft-Strom ins Netz eingespeist. Diese Kopplung unterschiedlicher erneuerbarer Energiequellen stärkt die Versorgungssicherheit und erhöht die Nachhaltigkeit.

Batteriespeicher stabilisiert die Energieerzeugung

Perfekt wurde die Hybrid-Energieanlage schließlich durch die Integration eines Batteriespeichers im November 2025. Trenkwalder erwähnt in diesem Zusammenhang lobend die Fa. SOCOMEC im Hinblick auf die kompetente Beratung sowie die fristgerechte Lieferung und Inbetriebnahme der Komponenten. Dem Speicher kommt dabei eine zentrale Rolle zu: Er gleicht die naturgemäß schwankenden Energiemengen aus Wasserkraft und Photovoltaik aus, indem er überschüssige Energie zwischenspeichert und nach Bedarf wieder ins Netz einspeist. Auf diese Weise wird nicht nur eine schonende Netzintegration ermöglicht, sondern auch aktiv zur Stabilisierung des Stromnetzes beigetragen – wie eben durch die Bereitstellung von Regelenergie. Die Anlage, die ausschließlich mit erneuerbarer Energie aus PV und Wasserkraft geladen wird, verfügt über eine Leistung von 1,5 MW und eine Kapazität von 3,0 MWh. Die Vermarktung erfolgt über die TIWAG, die im Rahmen eines entsprechenden Vertrags flexibel auf die Speicherkapazitäten zugreifen kann.
„Die Hybrid-Anlage aus Wasserkraft, Photovoltaik und Batteriespeicher wurde hier in Kals erstmalig in Tirol realisiert. Wir sind davon überzeugt, dass sie damit neue Maßstäbe für das Zusammenspiel erneuerbarer Energiequellen mit moderner Speichertechnologie setzt und zeigt, welches Potenzial in integrierten Energiesystemen steckt“, so Robert Trenkwalder, der zugleich einräumt, dass ein derartiges Projekt auch mit erheblichem Abstimmungsaufwand verbunden sei: „Insbesondere die Koordination mit dem zuständigen Netzbetreiber sowie mit den Behörden erfordert eine frühzeitige Planung und intensive Zusammenarbeit. Die Integration einer solchen Anlage ist nicht nur technisch anspruchsvoll, sondern auch organisatorisch komplex. Schließlich bewegen sich alle Beteiligten dabei größtenteils auf neuem Terrain.“

Hybrides Energiesystem steigert die Systemdienlichkeit

Sinkende Preise für Batteriespeicher haben in den vergangenen Jahren wesentlich zur steigenden Wirtschaftlichkeit dieser Anlagen beigetragen – eine Entwicklung, die sich allem Anschein nach fortsetzen dürfte. „Vor diesem Hintergrund hat sich die frühzeitige Entscheidung zur Investition in einen Batteriespeicher für uns als richtig erwiesen: Auf Basis der bereits abgeschlossenen Vermarktungsverträge sowie aktueller Erlösprognosen liegt die Amortisationszeit der Anlage voraussichtlich zwischen fünf und sieben Jahren. Damit zeigt sich, dass moderne Speicherlösungen nicht nur technologisch sinnvoll, sondern zunehmend auch wirtschaftlich attraktiv sind“, argumentiert Robert Trenkwalder.
Über die Wirtschaftlichkeit hinaus kommt der Anlage auch Bedeutung als Leuchtturm-Projekt zu. Der hybride Ansatz – die Kombination von Wasserkraft, Photovoltaik und Batteriespeicher – stärkt die Systemdienlichkeit und verteilt die Energieerzeugung auf mehrere Standbeine. „Ein weiterer positiver Effekt: Früher wurde beim Aufruf von negativer Regelenergie durch das Einlenken des Strahlablenkers grundsätzlich Energie vernichtet, die wir heute für das Laden der Batterie nutzen können“, so der Ingenieur aus Kals. Gleichzeitig profitieren regionale Energiegemeinschaften von günstigen Strompreisen, was die Akzeptanz vor Ort zusätzlich erhöht. Gerade im touristisch geprägten Raum zeigt sich, dass erneuerbare Energien nicht nur ökologisch, sondern auch wirtschaftlich tragfähig umgesetzt werden können, wenn entsprechende Rahmenbedingungen gegeben sind. Robert Trenkwalder bringt es auf den Punkt: „Die Erneuerbaren sind nahezu an jedem Standort der Welt aus volkswirtschaftlicher Sicht die billigste Variante, um Energie zu produzieren. Das stimmt mich sehr positiv. Wir sind daher auch stolz, mit unseren Bemühungen im Bereich der Wasserkraft, Photovoltaik sowie Batteriespeicher einen Beitrag zu Versorgungssicherheit, Unabhängigkeit und regionaler Wertschöpfung zu leisten. Gerade die aktuellen Verwerfungen am Energiemarkt zeigen unsere Verletzlichkeit auf – umso wichtiger ist es, weiterhin konsequent auf erneuerbare Energien zu setzen und diese auszubauen.“

Erschienen in zek HYDRO, Ausgabe 2/2026