Klima-Glossar: Wasserkraft

15. Mai 2023, Wien
Rund die Hälfte des Stroms in Österreich wird durch Wasserkraft erzeugt - Malta, APA (Grindlfoto)

In Österreich trägt Wasserkraft wesentlich zur Stromerzeugung bei. Ungefähr die Hälfte des Stroms in Österreich wird von Wasserkraftwerken produziert. Dabei entstehen keine klimaschädlichen Treibhausgase und Wasserkraft leistet als erneuerbare Energiequelle einen Beitrag zum Klimaschutz. Wasserkraft hat aber ernst zu nehmende Auswirkungen auf das Ökosystem, vor allem für im Wasser lebende Tiere können Kraftwerke gefährlich sein.

Wasserkraftwerke erzeugen aus einer Drehbewegung Strom. Das Wasser fließt dafür im Kraftwerk durch eine Turbine, diese beginnt sich aufgrund des durchfließenden Wassers zu drehen. Die Turbine ist mit einem Generator verbunden, der die Bewegungsenergie der Turbine in elektrische Energie, also Strom, umwandelt. Wie leistungsstark Wasserkraftwerke sind, hängt zum Beispiel davon ab, wie viel Wasser das Kraftwerk passiert und von welcher Fallhöhe das Wasser kommt.

Es gibt unterschiedliche Arten von Kraftwerken. Laufkraftwerke nutzen die Strömung von Flüssen, um Strom zu erzeugen. Die Fallhöhe des Wassers wird außerdem durch Anstauen des Wassers vor dem Kraftwerk erhöht, damit die Laufkraftwerke leistungsstärker sind. Speicherkraftwerke haben hingegen die Aufgabe, Wasser in einem Becken aufzufangen und zu speichern, um es erst zu einem späteren Zeitpunkt in Strom umzuwandeln. Man kann dadurch zum Beispiel im Frühling Schmelzwasser sammeln und erst im Winter, wenn der Strombedarf höher ist, das Wasser für die Stromerzeugung nutzen.

Pumpspeicherkraftwerke können wie Speicherkraftwerke Wasser speichern. Der Unterschied ist, dass es bei Pumpspeicherkraftwerken zwei unterschiedlich hoch gelegene Becken gibt. Wenn das Wasser durch die Turbine nach unten geflossen ist und Strom erzeugt hat, wird es in Zeiten von überschüssigem Strom wieder in das obere Becken gepumpt. Dadurch wird Wasser gespeichert, das jederzeit zur Stromerzeugung genutzt werden kann, wenn andere Energiequellen zu wenig Strom produzieren.

Laut Daten des Umweltministeriums (BMK) waren in Österreich Ende 2021 rund 3.100 Wasserkraftwerke in Betrieb, davon waren 115 Anlagen Speicherkraftwerke, der Rest Laufkraftwerke. Die Kraftwerke hatten eine Gesamtleistung von 14,7 Gigawattstunden (GWh) und deckten 2021 mehr als die Hälfte der heimischen Stromerzeugung (55 bis 67 Prozent) ab. Knapp 95 Prozent der Kraftwerke waren Ende 2021 Kleinwasserkraftwerke mit einer Leistung bis 10 Megawattstunden (MWh). Diese machten aber weniger als ein Zehntel der Gesamtleistung aus.

Bis 2030 sollen in Österreich 100 Prozent des Stroms national bilanziell aus erneuerbaren Energiequellen kommen. Der jährliche Strombedarf soll also aus erneuerbaren Energiequellen gedeckt werden, Schwankungen werden dabei weiterhin über Importe und Exporte ausgeglichen. Das hat die Bundesregierung im Regierungsprogramm festgelegt. Dazu ist bis 2030 ein Zubau von erneuerbaren Energiequellen mit einem Arbeitsvermögen von rund 27 Terawattstunden (TWh) notwendig. Davon sollen 5 TWh über Wasserkraft gedeckt werden. Eine Wasserkraftanlage an der Donau erreiche ein Arbeitsvermögen von etwa 2,5 TWh, sagte Gerald Zenz vom Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU Graz im Gespräch mit der APA.

In Österreich ist Wasserkraft stark ausgebaut. „Rund 80 Prozent der Flussstrecken werden derzeit bereits genutzt, weshalb die Wasserkraft in Österreich keinen weiteren wesentlichen Beitrag zur Energiewende mehr leisten kann“, so Stefan Schmutz vom Institut für Hydrobiologie und Gewässermanagement der Universität für Bodenkultur Wien (Boku). Wasserkraftwerke sind aber in der Regel über 100 Jahre in Betrieb. Sie stoßen bei der Stromproduktion keine Treibhausgase aus, beim Bau und der Modernisierung von Kraftwerken entstehen aber Emissionen.

Wasserkraft hat Auswirkungen auf die im Wasser lebenden Tiere, je nach Kraftwerkstyp können die Folgen unterschiedlich aussehen. Speicherkraftwerke werden zum Beispiel nach Bedarf eingeschaltet, dann fließt aber plötzlich eine große Wassermenge und es entsteht eine Art künstliche Hochwasserwelle. Wenn die Kraftwerke wieder ausgeschaltet werden, sinkt der Wasserstand rasch wieder. Vor allem kleine Fische können diesem schnellen Wechsel des sogenannten Schwall-Sunk-Betriebs nicht folgen und daran sterben, wie Christoph Hauer vom Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und konstruktiven Wasserbau der Boku gegenüber der APA sagte.

Die Fische können auch zu Schaden kommen, wenn sie durch die Turbine eines Kraftwerks schwimmen. Wissenschafterinnen und Wissenschafter untersuchen deshalb, wie Wasserkraftwerke für die Fische sicherer werden können, zum Beispiel wie Auf- und Abstiegshilfen aussehen müssen, um fischfreundlich zu sein. Es gibt bauliche Maßnahmen wie Fischtreppen, die es den Fischen ermöglichen, Kraftwerke zu passieren, ohne durch die Turbine schwimmen zu müssen.

Aber auch Sedimente haben einen Einfluss auf das Leben im Wasser. Sedimente sind Schwebstoffe wie beispielsweise Gesteinspartikel, aber auch kleine Teilchen vom Boden. Sie sinken in den Staubecken vor den Kraftwerken zu Boden und lagern sich dort ab. Mit zunehmender Sedimentablagerung kann in den Speicherbecken weniger Wasser gespeichert werden. Durch die Ablagerung im Staubecken werden aber auch weniger Sedimente flussabwärts transportiert. „Wenn das Sediment fehlt, dann beginnt sich der Fluss einzugraben und das hat natürlich auch Umweltprobleme zur Folge“, sagte Hauer. Durch die Eintiefung der Flüsse sinkt etwa der Grundwasserspiegel. Doch auch auf das Leben im Fluss haben die fehlenden Sedimente Auswirkungen. Dort entstehen zum Beispiel keine Kiesbänke mehr. „Diese Kiesbänke sind aber ganz wichtig, weil zum Teil abgelaicht wird dort, die sind Kinderstuben für die Fische“, so Hauer.

In den Staubecken der Kraftwerke können Algen zum Problem werden, wenn das Wasser zu warm ist. Bei einem Aufkommen von Algen „wird es zwar sehr problematisch, bis hin zu komplettem Fischsterben, wenn die Algen toxisch werden“, davon betroffen sei momentan jedoch nur ein Bruchteil der Kraftwerke in Österreich, sagte Hauer. Durch den Klimawandel sei aber zu befürchten, dass die Algen zu einem größeren Problem werden könnten.

APA

Ähnliche Artikel weiterlesen

Menschliche Stickstoffemissionen bremsen Klimaerwärmung

25. Juli 2024, Jena
Aber kein Mittel gegen die Erderwärmung
 - Wedemark, APA (dpa)

TotalEnergies investiert in deutschen Batteriespeicher

24. Juli 2024, Wien

Strom wird im Großhandel billiger, Gas teurer

23. Juli 2024, Wien
Preisänderungen treten ab August ein
 - Bremen, APA/dpa

Aserbaidschan ermöglicht russischen Gastransit durch Ukraine

22. Juli 2024, Baku