08 Wasserkraft

Wasserkraft wird gerne als saubere Alternative zu kalorischen Kraftwerken präsentiert. Es geht aber in Zeiten des Klimawandels nicht nur darum, Treibhausgasemissionen zu vermeiden, sondern Ökosysteme so widerstandsfähig wie möglich zu erhalten, um Auswirkungen des Klimawandels abpuffern zu können. Da spielen gerade Flusssysteme eine wichtige Rolle (Hochwasserschutz, Wasserwirtschaft, Dürreperioden, …). Ein besonders in Österreich konfliktträchtiges Thema in der neuesten Ausgabe von Dynamo-Effekt.

Die Radiosendung

Eine Sendung von Alex Chladek, Isabella Gusenbauer und Kathrin Wimmer

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Hintergrundinformation

(Virus-Umweltbureau)

Wasserkraft

Kurzbeschreibung

Das Thema Wasserkraft hat insofern österreichspezifischen Charakter als nur wenige europäische Länder vergleichbare Potenziale haben. Die Nutzung der Wasserkraft ist ein in Österreich konfliktträchtiges Thema. Einerseits besteht ein von Superlativen geprägtes Bild („Star unter den Erneuerbaren Energieträgern“, „Wasserkraft ist Klimaschutz“), das, obwohl es sich bei Wasserkraft durchaus um einen wichtigen Energieträger handelt, in dieser Form (bei aller Bedeutung im Bereich der Stromversorgung) der Realität nicht standhalten kann. Andererseits bestehen Widerstände, die davon herrühren, dass von konventioneller Wasserkraftnutzung auch negative Auswirkungen ausgehen (Wasserwirtschaft, Grundwasserqualität und -quantität, ökologischer Zustand der Flüsse, Naturschutz, Fischereiwirtschaft). Wasserkraft hat in Österreich einen hohen Ausbaugrad erreicht (ca. 70% des Potenzials) - es kann also nicht mehr um die grundsätzliche Frage der Nutzung dieser Technologie gehen, sondern nur mehr darum, ob überhaupt, in welchem Ausmaß und wann weitere Kraftwerksanlagen errichtet werden sollen.

Nach Jahren eines Nahezu-Baustopps soll nun ein sogenannter „Masterplan Wasserkraft“, eine Art koordiniertes Kraftwerksausbauprogramm (erstellt vom VEÖ, Wirtschaftsministerium), vorangetrieben werden. Er umfasst mit 7 TWh zusätzlicher Jahreserzeugung (RAV) einen, gemessen an den Anforderungen geringen Beitrag (dies gilt sowohl für die Stromerzeugung als auch im größeren Ausmaß für die gesamte Energieversorgung), und entspricht, auf eine mittlere Leistung umgelegt, nur wenig mehr als dem Erzeugungvermögen eines großen kalorischen Kraftwerkes von 800 MW (Megawatt = 1 Million Watt) Leistung, wie es etwa in Mellach geplant ist (und es wird nicht nur ein Wärmekraftwerk geplant). Die einzelnen Projekte, die vom Masterplan Wasserkraft umfasst werden, sind nicht im Detail bekannt, und so gibt es auch keine vollständige Liste aller Projekte. Gleiches gilt für die bei Umsetzung des Masterplans zusätzlich installierte Gesamtleistung (EPL). Bisherige Informationen lassen darauf schließen, dass der Masterplan einen hohen Anteil an Speicherkraftwerken beinhaltet, daher sehr teuer ist, eine relativ hohe Leistung und ein relativ geringes Arbeitsvermögen umfasst (das bedeutet, dass kurzfristig zwar viel Strom produziert werden kann, es diesen Kraftwerken aber an jener Ausdauer fehlt, wie sie für den Dauerbetrieb im Bereich der sogenannten „Grundlast“ erforderlich wäre. Speicher im Hochgebirge haben nicht so viel Zufluss an Wasser wie ein Krafwerk an einem großen Fluss in tieferen Lagen. Bei der sogenannten Oberstufe des aus den Mythen der unmittelbaren Nachkriegszeit bekannten Kraftwerks Kaprun würde es bei vollständiger Leerung des Speichers durchschnittlich etwa 1,5 Jahre brauchen, bis dieser aus natürlichem Zufluss wieder gefüllt ist), und die 7 TWh nur zum Teil zur Abdeckung der Grundlast herangezogen werden können. Die in Pumpspeicherkraftwerken installierte Pumpleistung soll gegenüber dem Ist-Zustand verdreifacht werden. Dieser Fokus deutet darauf hin, dass der Masterplan vor allem dem Stromgeschäft der Elektrizitäts-Wirtschaft dient, die mit dem Spitzenstrom an den Strombörsen „zocken“ kann. Die Aussichten, die Versorgungstruktur Österreichs günstig zu beeinflussen, sind jedoch deutlich ungünstiger.

Diese Vorgangsweise ist energie- und klimapolitisch aus mehreren Gründen in Frage zu stellen. Der historische und gegenwärtige Kontext des Wasserkrafteinsatzes hat zu einer kontraproduktiven Entwicklung geführt (Errichtung und Betrieb gemeinsam mit Wärmekraftwerken im sogenannten hydrothermischen Verbund, rein angebotsorientierte Strompolitik, keine verbrauchsseitigen Maßnahmen oder lange Zeit sogar erwünschte Verbrauchszuwächse (Anm.: Verbrauchszuwächse galten und gelten beispielsweise als gefährdend für das „Wirtschaftswachstum“. Den daran orientierten Wachstumsstrategien hat sich dieser Auffassung folgend alles andere unterzuordnen – ungeachtet der Tatsache, dass es in einer begrenzten Welt kein unbegrenztes materielles Wachstum gibt.) Trotz einer Verfünffachung der Erzeugungskapazitäten zwischen 1955 und 1995 ist der Wasserkraftanteil an der Stromversorgung auch in den Zeiten des forcierten Ausbaus (der in diesem Ausmaß aufgrund des begrenzten Restpotenzials heute gar nicht mehr möglich ist) ständig zurückgegangen. Stattdessen musste verstärkt zu Strom aus fossil befeuerten Wärmekraftwerken bzw. Importen (samt Kernenergieanteil, vulgo Atomstrom) gegriffen werden. Entgegen den Beteuerungen werden mit einer solchen Politik keine Wärmekraftwerke (in Österreich hauptsächlich kohle- und gasbetriebene) ersetzt. Weder werden nicht filterbare Treibhausgasemissionen noch der Verbrauch fossiler Brennstoffe reduziert – die Importabhängigkeit steigt anstatt zu sinken. Energiepolitische Entscheidungen sind immer solche zwischen Handlungsalternativen. Wasserkraftzentrierte Politik führt in Österreich erfahrungsgemäß zur Unterlassung jener Aktivitäten, mit denen ursächlich und wirksam auf die soeben erwähnten Probleme reagiert werden müsste.

In Summe kommt es dann, wenig verwunderlich, zu einer ungünstigen Entwicklung (der Anteil an der Versorgung sinkt, anstatt - wie angestrebt und propagiert - zu steigen) - nicht nur trotz, sondern letztendlich sogar wegen des Wasserkraftausbaus.

In diesem Zusammenhang ist es fahrlässig, wenn nach einer Phase des Ausbaustopps nun Wasserkraft erneut als Allheilmittel etwa für Gaskrise oder Klimawandel dargestellt wird. Es sollte uns bewusst sein, dass damit ein Konzept präsentiert wird, das, bezogen auf die angepeilten Ziele, nachweislich bereits versagt hat - ohne dass sich Österreich überhaupt noch in der Lage befindet, Ausbau so intensiv wie in der Nachkriegszeit betreiben zu können.

Die Frage der Wasserkraft ist auch deshalb von wesentlicher Bedeutung, weil der Glaube an ihre (alleinige) Vormachtstellung und die daraus resultierenden Ausrichtungen energiepolitischen Handelns bzw. das Ausmaß von politischer Mitbestimmung auch in dieser Frage das Ergebnis bei der Erreichung energiestrategischer Ziele wesentlich beeinflussen. In Zeiten der freien Wahl der Stromanbieter (wo 100% Wasserkraftstrom jenen Konsument_innen angeboten wird, die dies nachfragen, wohingegen der Rest mit „Egalstrom“ abgespeist wird – dies unabhängig von der tatsächlichen Produktionsstruktur) spielt auch die Entscheidung als Konsument_in eine große Rolle.

Beschreibung der Wasserkrafttechnik

Die Fließgewässern innewohnende mechanische Energie wird seit langer Zeit vom Menschen zur Bereitstellung von Elektrizität genutzt. Vergleichsweise jung, aber dennoch etabliert, ist die Nutzung der Wasserkraft (Kraft auch im Sinne von Strom) zur Erzeugung elektrischer Energie. Sie zählt zu den ausgereiften Stromerzeugungsprinzipien mit Jahrzehnten an Betriebserfahrung.

Im „konventionellen“ Segment der Wasserkraftwerke werden Fließgewässer entweder gestaut, oder Teile des Durchflusses dem Gewässer durch Ausleitungen entzogen, um nutzbare Fallhöhe zu gewinnen. Die für das Erzeugungsvermögen bestimmenden Faktoren sind Wassermenge/Durchfluss und Fallhöhe. Laufkraftwerke verarbeiten den Durchfluss nach Anfall. Laufkraftwerke mit Schwellbetrieb stellen den Übergang zum zweiten Grundtypus des Wasserkraftwerks dar, dem Speicherkraftwerk. Hier wird gezielt durch geeignete bauliche Anlage Einfluss auf die zeitliche Verfügbarkeit des Wassers genommen. Je nach dem Speichervolumen und der dadurch ermöglichten Betriebsweise werden Speicherkraftwerke, als Tages-, Wochen-, Jahres-, oder Überjahresspeicher klassifiziert, wobei die ersten beiden Kategorien als Kurzzeitspeicher, das zweite Paar als Langzeitspeicher zusammengefasst werden. (Gemäß den vom mittlerweile durch die E-Control abgelösten Begriffsbestimmungen des Bundeslastverteilers - siehe Literatur). Überlagerungen der Betriebscharakteristiken kommen vor (wenn etwa dem Fahrplan einer Jahresspeicherung eine Tagesspeicherung überlagert ist). Die Domäne der Laufkraftwerke liegt in der Grundlast, wohingegen die Leistung von Speicherkraftwerken zur Abdeckung von Mittel- und Spitzenlast sowie zur Netzregelung abgerufen wird. Große Speicherkraftwerke sind nicht selten auch zusätzlich mit Pumpenanlagen ausgestattet, die in der Lage sind, Wasser von tiefer gelegenen Reservoirs in höhere Speicherseen zu pumpen. Neben diesen gibt es grundsätzlich (nicht in Österreich) auch reine Pumpspeicherkraftwerke. Hier wird etwa aus einem Fluss Wasser in ein höhergelegenes Reservoir gepumpt, das keinen natürlichen Zufluss aufweist (daher gibt es auch kein Regelarbeitsvermögen). Die mögliche „Energieproduktion“ hängt ausschließlich davon ab, wieviel gepumpt wird.

Je nach Fallhöhe kommen in Wasserkraftwerken unterschiedliche Turbinentypen zum Einsatz. Bei Laufkraftwerken und ihren meist geringen Fallhöhen ist dies die Kaplan-Turbine. Eine Weiterentwicklung ist die Rohrturbine, die in neueren Donaukraftwerken zum Einsatz kommt. Für mittlere Fallhöhen von 25 bis 600 m kommen Francis-Turbinen zum Einsatz. Große Fallhöhen im Bereich zwischen 300 bis 2000 m sind die Domäne der Pelton-Turbinen.

Aufgrund meteorologischer Gegebenheiten ergeben sich jahreszeitliche Schwankungen des Wasserdargebots, wobei die Sommermonate bessere Bedingungen bieten als das Winterhalbjahr. Jahresspeicher ermöglichen im gewissen Ausmaß einen jahreszeitlichen Ausgleich, aber entgegen landläufigen Meinungen produzieren auch sie im Sommer mehr Strom als im Winter. Die Speicherwirkung durch den im Gebirge in Form von Schnee auftretenden Niederschlag bzw. die Existenz von Gletscherbereichen wirkt sich positiv aus, weil hier eine Abpufferung eintritt, und Abflüsse in niederschlagsarme Zeitbereiche verlagert werden.

Schwankungen zwischen Trocken- und Nassjahren existieren real. Es wird versucht, dies planerisch mittels Statistik in den Griff zu bekommen. Zu diesem Zweck wird aus einer Zeitreihe von meist 30 Jahren das sogenannte Regeljahr ermittelt, auf das mit dem Regelarbeitsvermögen (RAV) eine wichtige Kenngröße bezogen ist, die das Jahreserzeugungsvermögen eines Kraftwerkes unter Bedingungen des langjährigen Durchschnitts angibt.

Große Laufkraftwerke sind modular aufgebaut. Je nach Durchfluss kann so bedarfsangepasst auch nur ein Teil der eingebauten Maschinensätze in Betrieb genommen werden. Der Ausbaudurchfluss wird nach ökonomischen Gegebenheiten festgelegt.

Einen kritischen Fall für die Verfügbarkeit der Stromerzeugung stellt Hochwasser dar. Die Fallhöhe sinkt, während der den Ausbaudurchfluss übersteigende Abfluss nicht mehr durch das Krafthaus, sondern über Wehrverschlüsse bzw. bei Donaukraftwerken im Extremfall auch über Schleusen abgeleitet werden muss. Bei großen Hochwasserereignissen kommt es zum kompletten Erzeugungsausfall der gesamten Donaukraftwerkskette.

Neben diesen klassischen Wasserkrafttechnologien wurde auch eine Serie von neuen Wasserkraftanwendungen eingeführt - in unterschiedlichem technolologischen Reifegrad. Allen ist zu eigen, dass hier noch nicht derart langjährige Betriebserfahrungen vorliegen.

Teilweise benötigen diese neuen Technologien (als Beispiel sei hier die „Stromboje“ genannt) nur ein strömendes Fließgewässer, kommen mit geringeren Einbauten aus bzw. können überhaupt auf Stauhaltungen bzw. Ausleitungen verzichten, womit Probleme mit Ökologie bzw. Wasserwirtschaft vermieden werden können. Vielversprechend ist hier die verbesserte Durchgängigkeit für die Fischpopulation.

Am Beispiel der Stromboje sei noch darauf hingewiesen, dass sie prinzipbedingt auch bei Hochwasser funktioniert, dann wenn staubasierte Laufkraftwerke ihre Produktion einstellen müssen weil dann keine Fallhöhe mehr da ist.

Sowohl für bestehende Anlagen, insbesondere aber für die Genehmigungsfähigkeit bei Neuerrichtung sind diese Fragen durch die verbindlich zu erfüllenden Anforderungen einzelner EU-Richtlinien (FFH- bzw. Vogelschutzrichtlinie, sowie Wasserrahmenrichtlinie – zu FFH siehe Glossar) von erhöhter Bedeutung.

Technische Daten Wasserkraft in Österreich:

Technisch wirtschaftliches Wasserkraftpotenzial 56,1 TWh

Genutzt: 33,200 TWh Großwasserkraft plus 5 TWh Kleinwasserkraft

Verbleibendes Restpotenzial: 18 TWh

Ausbaugrad: 70 %

Masterplan Wasserkraft: 7 TWh

Stromverbrauchszuwachs bis 2020: im Trendfall 18-24 TWh

das heißt: das gesamte verbleibende Wasserkraftpotenzial (das real schon aufgrund der Baukapazitäten nicht gleichzeitig realisiert werden kann) wäre unter der Annahme einer sofortigen Verfügbarmachung innerhalb von 10 Jahren aufgebraucht.

Der Effekt des Masterplans Wasserkraft ist in kürzerer Zeit aufgebraucht

Reichweite: ungünstigstenfalls bis 2014

Konsequenz: Wasserkraftanteil sinkt; keine Reserven, um Wasserkraftstrom auch in anderen Verbrauchssektoren einzusetzen

Pumpleistung in Pumpspeichern dzt. 1500 MW, geplant bis 2020: 4500 MW

Hintergundinformation zu Wasserkraft und dem behaupteten „öffentlichen Interesse“

Ausgangssituation:

Wasserkraft zählt zu den etablierten erneuerbaren Energieformen. Wasserkraftanlagen produzieren Strom, ohne im Betrieb nennenswert Schadstoffe bzw. CO2 zu emittieren. Rein rechnerisch können damit Effekte in Bezug auf Ersatz von fossilen Brennstoffen oder Kernenergie ermittelt werden. Damit kann eine Verringerung der Abhängigkeit vom Import nicht heimischer Primärenergieträger (siehe Glossar), bzw. Abhängigkeit von Elektrizitätsimporten einerseits (Erhöhung der Versorgungszuverlässigkeit) und eine Verringerung des Ausstoßes von Schadstoffen andererseits auf einer theoretischen Ebene argumentiert werden.

Nicht selten wird allerdings vernachlässigt, dass eine Reihe von zusätzlichen Einflussfaktoren (siehe Auflistung unten) dafür maßgeblich sind, ob diese theoretischen Überlegungen in irgendeiner Form auch praxisrelevant sind – der „reality check“ fehlt. Um die Frage zu klären, ob ein öffentliches energiewirtschaftliches Interesse an einer bestimmten Wasserkraftanlage besteht, das auch fachlich begründet ist (andernfalls wäre von einer bloß ideologischen Grundlage auszugehen), muss die Wasserkraft zu diesen Faktoren in Beziehung gesetzt werden.

Hier ist zu berücksichtigen, dass Wasserkraftanlagen, vor allem wenn sie baulich in Form von Stauhaltungen bzw. Ausleitungen umgesetzt werden, auch negative Auswirkungen haben können. Dies betrifft Fragen des Gewässerzustandes, Sedimenthaushaltes, der Ökologie, der Fischereiwirtschaft und des Hochwasserschutzes. Daraus ergeben sich auch potenziell negative Auswirkungen auf Siedlungswasserwirtschaft und Naturschutz. Nachdem in diesen Bereichen ebenfalls öffentliche Interessen bestehen bzw. auch auf Ebene der EU verbindliche rechtliche Festlegungen getroffen wurden (Wasserrahmenrichtlinie, Natura 2000) ergibt sich ein Zielkonflikt. Bei der erforderlichen Abwägung dieses Zielkonflikts ist vor Feststellung eines überwiegenden energiewirtschaftlichen öffentlichen Interesses an einer Wasserkraftnutzung besondere Sorgfalt geboten.

Einflussfaktoren:

Um diesen Sorgfaltsansprüchen Genüge zu tun, ist bei einer umfassenden Einbeziehung der relevanten Einflussfaktoren Folgendes zu berücksichtigen,

  1. Wir haben es mit Energiesystemen (Spezialfall: Elektrizitätsversorgungssysteme) zu tun, die mehr sind als die Summe ihrer Einzelkomponenten und sich auch anders (mitunter sogar paradox) verhalten können, als es oberflächliche Einschätzungen nahelegen würden.

  2. Sowohl Gesamtenergieverbrauch als auch Elektrizitätsverbrauch sind von einer dynamischen Entwicklung gekennzeichnet und zeitabhängig zu betrachten. (dazu gibt es eine eigene Sendung mit dem Arbeitstitel „Dynamische Systeme - Zeitabhängigkeiten)

  3. Auch energiepolitische Maßnahmen insgesamt, im speziellen der Bau von Wasserkraftwerken, sind zeitabhängig und es ergeben sich im genannten Fall lange Vorlauf- bzw. Bauzeiten.

  4. In diesem Sinn führt die Abschätzung der Wirkung von Maßnahmen „over- night“ zu irreführenden Ergebnissen respektive zu einer Überschätzung.

  5. In der Naturwissenschaft erfolgt die Überprüfung theoretischer Überlegungen durch das Experiment. In diesem Sinne kann auch die Entwicklung der Nachkriegszeit als „Experiment“ aufgefasst werden. Im Wege eines Langzeitversuchs konnte gezeigt werden, dass eine forcierte Wasserkraftnutzung sehr gut in ein Wachstumsszenario passt, oder dies als Teil eines hydrothermischen Kraftwerksverbundes (siehe Glossar) sogar noch zu fördern in der Lage ist. Dementsprechend sieht auch das Gesamtresultat unter dem Strich aus. Es wird keinerlei nachhaltige Veränderung des Gesamtsystems in Richtung Substitution fossiler Energieträger und Emissionsreduktion treibhausrelevanter Gase bewirkt.. Dies fand zu einem Zeitpunkt statt, als das Wasserkraftpotenzial noch in weitgehend ungenütztem Zustand zur Verfügung stand. Schlussfolgerung: für die Bewertung ist wesentlich maßgeblich, in welchem Kontext der Wasserkrafteinsatz erfolgt.

  6. Das verbleibende Potenzial der Wasserkraft ist relativ genau abgrenzbar, der „Peak-Wasserkraftausbau“ überschritten, die verbleibenden etwa 18 TWh Regelarbeitsvermögen der Veranschaulichung halber am besten mit „Pulver, das schnell verschossen ist“ zu bezeichnen. Dies gilt umso mehr für die 7 TWh, die im Rahmen des Masterplans Wasserkraft des BMWA derzeit als realistisch angesehen werden.

  7. Die Entwicklung von Systemen ist beeinflussbar. Entscheidungen über das Spektrum der eingesetzten Maßnahmen, ihre zeitliche Abfolge, die Prioritätensetzung, den organisatorischen Rahmen ihrer Umsetzung, aber über bloße technische Parameter hinaus auch die (in der derzeitigen Praxis mitunter sehr selektive) Kommunikation und die Signalwirkung politischer Handlungen bzw. Äußerungen stellen Einflussgrößen dar, die in ihrer Gesamtheit zu berücksichtigen sind.

  8. Anhand der gegebenen Relationen (siehe weiter unten) ist unmittelbar einsichtig, dass die Erreichung von Zielen wie Emissionsreduktion bzw. Verringerung der Abhängigkeit des Imports von Energie auf fossiler Basis bzw. von Nuklearenergie nur dann möglich ist, wenn eine Reduktion des Gesamtenergieverbrauches sowie des Verbrauchs von Elektrizität in den Sektoren, die jetzt für den Stromverbrauch verantwortlich zeichnen, erreicht werden kann.

  9. Um dieses Ziel zu erreichen, sind gravierende und weitreichende Umstellungen in relevanten gesellschaftlichen Bereichen (ohne Anspruch auf Vollständigkeit: Verbrauchsverhalten, Lebensstil, Wohnformen, Mobilität, Raumplanung, Regionalentwicklung ) erforderlich.

  10. Die den einschlägigen Verlautbarungen entnehmbare Botschaft, Wasserkraft wäre das Mittel der Wahl, suggeriert hingegen, es würde ein Mittel zur Verfügung stehen, das es erlauben würde, ohne solche Umstellungen das Auslangen zu finden, und lenkt damit von der zu bewältigenden Aufgabe ab.

  11. Auf der Ebene des Verbrauchs sind ernsthafte Versuche einer wirksamen Beeinflussung in Richtung Stabilisierung / Reduktion nicht erkennbar. Weder werden entsprechende Mittel in mit Energiebereitstellung auch nur annähernd vergleichbarer Größenordnung bereitgestellt, noch entsprechende Preissignale gesetzt, noch gibt es klare politische Botschaften, aus denen eine klare Prioritätensetzung ablesbar wäre. Ähnliches gilt für die oben angesprochenen weiter reichenden Handlungsfelder.

  12. Die Erfolgsaussichten von Maßnahmen können nur im Rahmen einer Gesamtstrategie sinnvoll bewertet werden. Dabei ist darauf zu achten, dass Prioritäten dort gesetzt werden, wo der größte Nachholbedarf besteht. Die Gefahr eines Scheiterns einer Gesamtstrategie bei nur teilweiser Umsetzung (also z.B: Wasserkraftwerke werden gebaut, ansonsten geschieht nichts) ist in die Überlegungen miteinzubeziehen.

  13. Rekapituliert: Ist der Energieverbrauch stabilisiert, dann kann Wasserkraftpotenzial auch im Sinne einer zusätzlichen Substitution von fossilen Energieträgern genutzt werden, aber mit der derzeitigen Schwerpunktsetzung auf Wasserkraft kommen wir nie dorthin.

  14. Im Rahmen der erforderlichen Prioritätenreihung ist auch eine realistische Einschätzung der Rolle der Elektrizität im Gesamtenergiesystem notwendig. Die beiden größten Sektoren im Energiesystem sind Verkehr und Raumwärme - in beiden spielt Elektrizität eine untergeordnete Rolle. Verkehr ist mittlerweile der absolut größte Endenergieverbrauchssektor und hat als einziger eine hohe Dynamik in Richtung Verbrauchs- und Emissionswachstum, was vor allem unter dem Aspekt Klimaschutz bereits den Handlungsbedarf und die erforderlichen Ansatzpunkte aufzeigt. Elektrizität kann hier eine verstärkte Rolle spielen, ist aber sowohl vom Potenzial als auch von der zeitlichen Entwicklung her bei weitem kein problemadäquater Lösungsansatz. Raumwärme hat seine Bedeutung aufgrund des hohen Einsparungspotenzials. Ein verstärkter Einsatz von Elektrowärme ist jedoch kontraproduktiv (siehe Hintergrundtext zur Sendung über die Energieflüsse!).

Zu berücksichtigende Relationen

  • Eine Fortschreibung des österreichweiten Trends im Stromverbrauch würde bis zum Jahr 2020 einen Zuwachs von 18 TWh bedeuten. Der Masterplan Wasserkraft sieht für den gleichen Zeitraum eine zusätzliche Jahreserzeugung (präziser Regelarbeitsvermögen) von 7 TWh vor. Daraus ergibt sich die Konsequenz, dass der Anteil der Wasserkraft am Elektrizitätsverbrauch trotz Wasserkraftausbaus entgegen den Overnight- Annahmen des Verbandes der Elektrizitätswerke Österreichs (VEÖ) bei fortgeschriebenem Verbrauchstrend nicht steigen sondern sinken würde. Auch eine theoretisch angenommene gesamte Umsetzung des Potenzials kann an der begrenzten Wirksamkeit und zeitlichen Reichweite nichts ändern. Die Zweifel an Umsetzbarkeit und dem Zeitfaktor wurden im Laufe des Jahres 2009 lauter. Vom Verband der Elektrizitätswerke publizierte Listen konkreter Bauvorhaben zeigen überwiegend Inbetriebnahmetermine gegen Ende der Periode bis zum Jahr 2020. Die naheliegende Erwartung, dass ein Kapazitätsanstieg nicht linear ansteigt, wird dadurch weiter bestätitgt.

Relationen im Vergleich zum Gesamenergieverbrauch

  • Die sogenannten 20-20–20-Ziele der EU sehen die Reduktion des Ausstoßes von Treibhausgasen und des Gesamtenergieverbrauchs um jeweils 20 % vor. Als Sekundärziel, das als Mittel zum Zweck dient, soll - als dritter Zwanziger - der Anteil erneuerbarer Energien am Gesamtenergieverbrauch, EU-weit auf 20 % (für Österreich auf 34 %) erhöht werden.

  • Im Jahr 2004 betrug der Anteil erneuerbarer Energie am Gesamtenergieverbrauch ca. 23 % auf einen 34-Prozent-Anteil fehlten daher etwa 41 TWh!

  • Basierend auf Energieprognosen, die den Trend fortschreiben, ergibt sich aufgrund der anwachsenden Berechnungsbasis eine Differenz zwischen 34 % aktuell und einem 34-Prozent-Anteil 2020 (Trendfortschreibung) von noch einmal 25,5 TWh

  • In Summe ergibt sich eine Diskrepanz von 66,5 TWh! zwischen Trend und Sollziel.

  • Damit wird einerseits klar, wie wichtig es ist, den Verbrauch in den Griff zu bekommen, und andererseits, dass das Restpotenzial der Wasserkraft nicht ausreicht, um jene herausragende Rolle spielen zu können, die ihr in der Öffentlichkeitsarbeit von VEÖ, Stromregulator etc. zugemessen wird.

  • Diese Zahlen dienen vor allem dazu, Größenordnungen zu verdeutlichen. Prognosen haben eine hohe Schwankungsbreite. Aufgrund der Wirtschaftskrise ergaben sich im Jahr 2009 sogar Verbrauchsrückgänge die sicher dämpfend wirken werden. Durch diese instabile Situation erhöht sich die Unsicherheit. Der Nebeneffekt dieser Entwicklung in Richtung Erleichterung der Zielerreichung ist jedoch zufällig und keinesfalls nachhaltig abgesichert. Er ist sogar gefährlich, weil die Politik dazu verleitet wird, Anstrengungen zu unterlassen, weil die Realentwicklung ein bisschen mithilft. Gleichzeitig wird mit wirtschaftspolitischen Anstrengungen möglichst rasch zum „business as usual“ vor der Krise zurückzukehren der Grundstein für Verbrauchszuwächse und Zielverfehlungen von morgen gelegt.

Bedeutung von „Potenzial“ und „Priorität“

Ist nur das technische Ausbaupotenzial zu beachten oder eben nicht doch auch die Auswirkungen einer unvorteilhaften Prioritätensetzung?

Die Rolle von Wasserkraft als Versuchung, nicht entschlossen genug zu handeln, samt der davon ausgehenden Gefahr in Sachen Zielerreichung, wäre zu beachten.

So sind zum Beispiel reduzierte Tempolimits ein Mittel, kombiniert mit einer erfolgreichen Durchsetzung, sehr rasch und breit einen Effekt auf die Reduktion von Treibhausgasen zu erzielen, und müssten in einer Prioritätenliste entsprechend vor Maßnahmen gereiht werden, die begrenzt und spät Wirkung entfalten (dieser Aspekt wird in der Sendung “Geschwindigkeit”, die auch die Frage von Tempolimits thematisiert, behandelt).

Zusatzanmerkungen

Gerade in Zeiten des Klimawandels ist zu beachten, dass es nicht nur um Treibhausgasemissionen geht, sondern auch darum, Ökosysteme so widerstandsfähig zu belassen, dass sie Auswirkungen des Klimawandels möglichst gut abpuffern können. Hier haben Flusssysteme eine zentrale Bedeutung (Hochwasserschutz, Wasserwirtschaft, Dürreperioden, Wirkung von Auwäldern auf Luftbefeuchtung…). Insofern ist es unzulässig, Biodiversität und Wasserversorgung einer rein an Emissionen orientierten Vorgangsweise zu opfern, vor allem wenn wir auch die geschilderte relative Wirkungslosigkeit mitbetrachten.

Von Kleinwasserkraftwerken spricht man ab einer Grenze von 10 MW (früher 5 MW). Dazu ist anzumerken, dass ihr Beitrag zur Elektrizitätsversorgung im Vergleich zur Großwasserkraft gering ist, im Allgemeinen eine ungünstigere Produktionscharakteristik (Schwankungen im Wasserdargebot bei kleineren Gewässern) aufweisen. Sie sind vor allem dort sinnvoll, wo sie integrativer Bestandteil regionaler Energiekonzepte sind. Dass es sich um Kleinwasserkraftwerke handelt, bedeutet noch nicht (insbesondere bei konventioneller Technologie, siehe Anhang 2), dass ihre ökologischen und wasserwirtschaftlichen Auswirkungen klein sind. Insofern sind solche Vorhaben im Einzelfall zu prüfen. Es kann nicht automatisch von einer Sinnhaftigkeit und Unbedenklichkeit ausgegangen werden.

Literatur

BMWA Bundeslastverteiler 1998 „Begriffsbestimmungen für die Bundesstatistiken der österreichischen Elektrizitätswirtschaft“ Herausgegeben vom Bundeslastverteiler unter Mitarbeit des Verbandes der Elektrizitätswerke Österreichs, der Landeslastverteiler und der österreichischen Elektrizitätswirtschafts AG, 6. Auflage 1988

BMWA Bundeslastverteiler „Betriebsstatistik- Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie in Österreich“ diverse Jahrgänge (erschienen bis 1998) Herausgegeben vom Bundeslastverteiler unter Mitarbeit der Landeslastverteiler und der österreichischen Elektrizitätswirtschafts AG

Pövry 2008, „Wasserkraftpotenzialstudie Österreich“ - Kurzfassung, im Auftrag von VEÖ, BMWA, E-Control

Kugler K., W. Philippen 1993, „Energietechnik“, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York

Lebensministerium k.A, „Erneuerbare Energie in Österreich 2020“ Potentiale in Österreich Schlussfolgerungen der Task Force „Erneuerbare Energie“

Umweltforum 1994, „Das Ende Eines Mythos –Daten und Fakten zur „sauberen“ Wasserkraft“, Folder, Forum österreichischer Wissenschafter für Umweltschutz, 2. Auflage , März 1994

VEÖ „VEÖ Journal“ Verband der E-Werke Österreichs, diverse Jahrgänge

Anm: die folgenden Werke können dazu dienen, historische Sichtweisen und Zugänge zum Thema Wasserkraft in der „Wiederaufbauzeit“ transparenter zu machen:

Lang, O.F. 1955, „Die Männer von Kaprun“, 4. Auflage, Österreichischer Bundesverlag für Unterricht, Wissenschaft und Kunst

Koska/DOKW 1984, „Donau Strom“ Koska (Hsg.) in Zusammenarbeit mit der österreichischen Donaukraftwerke AG, Verlag F. Koska, Wien-Berlin

Weblinks:

http://www.e-control.at

Regulierungsbehörde, die anstelle des früheren Bundeslastverteilers Statistiken veröffentlicht

http://www.dietiwag.at

Satirische Webseite, die die Tiroler Wasserkraft AG (die Landesgesellschaft, die wie keine andere auf Wasserkraft-Monokultur setzt und neben der steirischen STEWEAG die einzige ist, die Wasserkraft auch im Namen trägt) mal auf die Schaufel nimmt, mal hart kritisiert

Glossar

EPL- Engpassleistung: Spitzenleistung, die das Wasserkraftwerk maximal erreichen kann

FFH- (Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie): Richtlinie zur Schaffung eines europäischen Naturschutzgebietsnetzwerks, beinhaltet Verschlechterungsverbote

Grundlast: Der Verbrauch von Strom unterliegt jahreszeitlichen Schwankungen sowie Schwankungen innerhalb eines Tages. Die Nachfragekurve wird in Grund-, Mittel- und Spitzenlast eingeteilt. Grundlast ist jene Last, die 24 h durchgehend benötigt wird (auch Bandstrom genannt). Last bedeutet Leistung, die an einem bestimmten Ort benötigt wird.

Hydrothermischer Kraftwerksverbund: manchmal auch thermohydraulischer Verbund genannt: Durch die wasserdargebotsbedingten Produktionsschwankungen der Wasserkraft (im jahreszeitlichen Verlauf bzw. zwischen Trocken- und Nassjahren) ist für die Aufrechterhaltung der Versorgung die Vorhaltung von Ersatzkraftwerken erforderlich (vereinfacht wurde dafür der Slogan „Einmal Strom aus zweimal Kraftwerken“ geprägt, der das Prinzip plakativ veranschaulicht, wenn auch übertrieben und wenig präzise) um das Erzeugungsdefizit gegebenenfalls ausgleichen zu können. Kraftwerke, die bei fixen Investitionskosten wenig Betriebsstunden aufweisen, sind aber teuer und schaffen einen Drang, diese Kapazitäten besser auszulasten, womit der Verbrauch angeheizt wird, wodurch neue Kapazitäten benötigt werden.

RAV- Regelarbeitsvermögen: Die Energie, die ein Wasserkraftwerk in einem Jahr produziert, in dem das Wasserdargebot dem langjährigen Durchschnitt entspricht.

VEÖ: Verband der Elektrizitätswerke Österreichs

Fußnoten:

Bedingt nicht durch Bürger_innenwiderstand oder langwierige Verfahren, wie nicht selten behauptet, sondern viel profaner, als Auswirkung der Einführung des EU-Elektritzitätsbinnenmarktes. In einem Szenario zunächst sinkender Preise und einer Marktöffnung, die Furcht vor neuer Konkurrenz durch die ganz großen Elektrizitätssversorger (EDF, RWE; E.ON) erzeugte, wollte niemand das Risiko langfristiger Investitionen eingehen.

sprich: Terawattstunden; eine Terawattstunde ist eine Milliarde Kilowattstunden (kWh); Genaueres zu Einheiten, siehe Hintergrundtext zur Sendung Thermodynamo

Regelarbeitsvermögen - siehe Glossar.

Engpassleistung - siehe Glossar

Siehe Glossar

Besteht aus zwei Talsperren (einer Oberstufe und einer Hauptstufe)

Der größte Österreichische Speicher an der Kärntner Kölnbreinsperre hat einen Energieinhalt von „nur“ 588 GWh (588 Millionen Kilowattstunden).

Lt. Aussagen der E-Wirtschaft in ihrer Verbandszeitschrift VEÖ-Journal. Diese Pumpen ermöglichen es mit z.B. Atomstrom Wasser in erhöhte Reservoirs zu pumpen und zu Spitzenzeiten wieder abzuarbeiten, und bieten so auch eine Möglichkeit, Strom zu „waschen“. – also z.B. den weniger beliebten Atomstrom auf diese Weise in „grünen“ Wasserkraftstrom zu verwandeln.

Ohne Berücksichtigung, dass sich dies auf das Bruttoinlandsprodukt (BIP), eine Maßzahl mit gleichermaßen begrenzter wie überstrapazierter Aussagekraft, bezieht (darauf kann hier nur kurz hingewiesen werden, eine detailliertere Diskussion würde den Rahmen dieses Textes sprengen).

Aus gegebenem Anlass wird auf den Unterschied zwischen vermiedenen und verringerten Emissionen hingewiesen, weil das immer wieder zu Verwirrungen führt. Emissionen werden durch verschiedenste Maßnahmen laufend vermieden, aufgrund vermiedener Zuwächse ergibt sich in der Gesamtbilanz jedoch nicht selten eine Steigerung und keine Reduktion. Vor allem wenn Emissionsvermeidung allzu offensiv propagiert wird ist Vorsicht geboten – und ist es angebracht nach der Reduktion zu fragen.

In Österreich existieren keine dezidierten Überjahresspeicher.

Kugler K., W. Philippen 1993, „Energietechnik“, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York

1 Terawattstunde ist 1 Mrd. kWh

Hier ist der Einbruch der Wirtschaftskrise nicht berücksichtigt, die 2009 sicher zu einem Einbruch und einer Dämpfung führen und so das Problem in die Zukunft verlagern wird. Strukturelle Probleme werden damit nicht gelöst, sondern eine Rückkehr zum alten Trend ist zu erwarten, nur vermag niemand zu sagen wann.

Über diese einzelanlagenbezogene Betrachtung hinaus verdeutlicht der für den Kraftwerksbetrieb in Österreich geprägte Begriff „hydrothermischer Verbund“ (siehe Glossar), dass die damit verbundenen wechselseitigen Beeinflussungen zu emissionsrelevanten Entwicklungen führen können.

Richtlinie Richtlinie 2000/60/EG http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32000L0060:DE:NOT

http://de.wikipedia.org/wiki/Natura_2000, basiert auf zwei Richtlinien,

der „FFH-Richtlinie“ - Richtlinie 92/43/EWG:

http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/de/consleg/1992/L/01992L0043-20070101-de.pdf

und der „Vogelschutzrichtlinie“ - Richtlinie 79/409/EWG (Stand 1.1.2007) sowie aktuelle Fassung: Richtlinie 2009/147/EWG (Stand 30.11.2009:

http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1979L0409:20070101:DE:PDF

http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:020:0007:0025:DE:PDF

Es wird in der öffentlichen politischen Diskussion der Wirksamkeit von Maßnahmen so getan, als könnte ein Kraftwerk „über Nacht“ errichtet werden und sofort zur Verfügung stehen und einen Beitrag leisten.

Auf einer theoretischen Ebene lässt sich eine Dämpfung argumentieren. Dabei wird aber die Rückkopplung zwischen Wasserkraftausbau und steigendem Stromverbrauch vernachlässigt.

Auf einer hier nicht weiterverfolgten detaillierteren Betrachtungsebene wäre zu berücksichtigen, dass ein signifikanter Teil dieses Potenzials in Form von Speicherkraftwerken umgesetzt werden müsste, die spezielle Betriebscharakteristika und begrenzte Grundlasttauglichkeit aufweisen.

Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit

Bei der Betrachtung von Wasserkraftpotenzialen ist weiters zu berücksichtigen, dass zur Ermittlung des Regeljahres der langjährige Durchschnitt einer Zeitreihe von 30-40 Jahren herangezogen wird – eine auf einem Rückblick basierende Fortschreibung. In einem Szenario eines bevorstehenden Klimawandels mit begrenzt vorhersagbarer Tendenz können sich jedoch auch negative Auswirkungen auf diese Potenziale und ihre Nutzbarkeit (Trockenheit, Verlust der Pufferwirkung von Gletschern und Schneelagen etc.) ergeben.

überproportionale bzw. ausschließliche Betonung relativ zum Gesamptroblem kleiner Aspekte (Energiesparlampen, Stand-by-Verbrauch, Wasserkraft in einer nicht näher begründeten Vorrangstellung vor anderen erneuerbaren Energieträgern).

Vor allem in der Berechnung von Kosten wird (um ein vereinfachtes Bild zu bekommen) nicht selten angenommen, das Kraftwerk würde quasi über Nacht errichtet. Ein brauchbares Instrument, solange es nicht mit der Realität verwechselt wird. In der realen Welt gibt es Vorlaufzeiten für Vorprojektierung, Einreichplanung, Genehmigungsverfahren, Beschaffung der erforderlichen Grundflächen Baustelleneinrichtung (z.B. Hochgebirge!) und Bauzeiten, es ist also schon aus technischen und organisatorischen Gründen nicht möglich, ein komplexes Großbauvorhaben einfach „so auf die Schnelle“ hinzustellen. Während dieser Phase enstehen nur Kosten (die auf Kredit finanziert werden, und für die der Zinsendienst bedient werden muss) und wird nichts verdient. Jede Verzögerung beim Bau (eher die Regel als die Ausnahme) macht die später erzeugte Kilowattstunde teurer,

In der Praxis fehlt so wohl die soziale Akzeptanz, weiters muss angenommen werden, dass auch bei entsprechender Beschlussfassung Engpässe in den Planungs- und Baukapazitäten die Umsetzbarkeit eines solchen Vollausbaues bis 2020 auch aus technischen und organisatorischen Gründen fraglich erscheinen lassen.

Es darf unterstellt werden, dass diese Vorhaben Teil des nicht publizierten Masterplans Wasserkraft sind.

Beinhaltet eine deutliche Schwankungsbreite. Zwischen etwa 0,5 und 10 MW besteht doch ein beträchtlicher Unterschied. Auch viele Großkraftwerke sind nahe an (oberhalb) der 10 MW Grenze.

Besser bekannt als Verbundgesellschaft

Interviewpartner_innen

in der Sendung

Dr.phil. O.Univ.Prof. Jungwirth Mathias
Leiter des Hydrobiologie- und Gewässermanagements-Institutes an der Universität für Bodenkultur.
Institutsseite: http://www.wau.boku.ac.at/ihg.html

Wolfgang Rehm
Umweltorganisation VIRUS
http://www.wuk.at/virus/

Fritz Mondl
Aqua Libre Energieentwicklungs Gmbh
http://www.aqualibre.at

u.a.