Energiewende: Interview mit KIT-Forscher

"Wasserkraft sollte wie eine Batterie für überschüssigen Strom genutzt werden"

Die Energiewende ist ein Wahlkampfthema. Die Politik streitet über Windkraft und Sonnenstrom und übersieht die älteste Form erneuerbarer Energien: die Wasserkraft. Der Wissenschaftler Boris Lehmann vom Karlsruher Institute of Technology (KIT) über Ausbauchancen, neuartige Fischtreppen und geplante Stauseen in Deutschland.

Boris-Lehmann---Energieffizienz-250.jpgnatur: Herr Lehmann, die erneuerbaren Energien sind Wahlkampfthema. Es geht um Photovoltaik, Windkraft – aber kaum um Wasserkraft. Welches Potenzial hat sie denn in Deutschland?
Lehmann: Zunächst einmal grundlegend: Der Wirkungsgrad einer Wasserkraftanlage ist sehr hoch, gerade im Vergleich zu Windkraft, Solarenergie und thermischen Kraftwerken. Moderne Turbinen erreichen 85 bis 90 Prozent. Das bedeutet, dass nur 10 bis 15 Prozent der hydraulisch verfügbaren Energie bei der Umwandlung in elektrische Energie verloren gehen. Um die Effizienz nutzen zu können, braucht man allerdings ein Gefälle am Kraftwerk. In den nördlichen Bundesländern gibt es da kaum Potential.

Und wie sieht es im Süden aus?
Es existiert kaum mehr Potenzial für große Anlagen in Flüssen. Möglichkeiten bestehen noch bei Bachläufen für Kleinst-Wasserkraftwerke. Da lassen sich ehemalige Mühlenstandorte in den Oberläufen von Bächen und kleinen Flüssen reaktivieren. Dort kann aber prinzipiell nur wenig Energie gewonnen werden, wobei sich die Umwelteingriffe und –auswirkungen nachhaltig auswirken. Daher rate ich dazu, einen massiven Ausbau der Kleinwasserkraft nicht voran zu treiben.

An welche Umweltauswirkungen denken Sie?
Mit dem Aufstauen eines Gewässers ändern sich auch die Grundwasserstände, was zu Problemen für Flora und Fauna führt. Durch Feststoffe, die in den Stauraum eingespült werden, verlandet er - wohingegen die Feststoffe dann im Unterlauf des Gewässers fehlen und dort dann zu größeren Gewässertiefen führen. Zudem reguliert das Stauwerk die natürlichen Wasserstandsschwankungen, was zu Problemen für  Flora und Fauna in der sogenannten Wasserwechselzone führt.

Welche Nachteile entstehen für wandernde Fische wie Lachse und Forellen? Es gibt ja Programme, um sie in den Flüssen wieder anzusiedeln.
Viele Fischarten sind in ihrem Lebenszyklus darauf angewiesen, dass sie Fließgewässer durchwandern können. Zum Beispiel wandern Lachse in die Nebengewässer und Oberläufe großer Flüsse, um sich dort zu vermehren. Mit dem Bau der Stauwerke wurde der Wanderweg blockiert, was zu einem sehr starken Rückgang der Lachspopulation geführt hat. Ähnlich verhält es sich mit anderen Fischarten.

Aber wie kommen Fische durch Stauwerke?
Ingenieure haben recht einfach begonnen - nach dem Motto: Wenn ich von unten nach oben will, brauch ich eine Leiter oder Treppe. So sind die ersten Fischtreppen entstanden. Das waren wirklich Treppenstufen, über die Wasser floss. Man dachte sich, dass die Fische von Stufe zu Stufe springen, was so jedoch oft nicht funktioniert hat. Heute gleicht eine Fischaufstiegsanlage einem Kanal mit verschiedenen Trennwänden oder sogenannten Störsteinen - und durchflossenen Lücken. Das Wasser fließt ähnlich wie in einem steilen Bachlauf durch diese Anlage, und die Fische wandern an der Strömung orientiert aufwärts.

Wie lang ist so eine Aufstiegsanlage?
Üblicherweise 30 bis 200 Meter. Die größte Anlage Europas steht in Geesthacht an der Elbe mit einer Länge von 550 Metern. Laut einer Studie der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins stehen circa 6900 Stauwerke in Deutschland, von denen 90 Prozent aber keinen Fischaufstieg haben. Von den restlichen zehn Prozent funktionieren 90 Prozent nach Meinung der Autoren nicht. Seit 2006 wurde allerdings sehr viel investiert, insbesondere von den Wasserkraftanlagen-Betreibern. Auch, weil sie über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) nur eine Vergütung für Ökostrom erhalten, wenn ihre Anlage ein funktionierendes Fischschutzsystem hat.

Solche Nachrüstungen sind sicher richtig. Sie machen aber auch die Wasserkraft noch teurer und komplizierter. Selbst kleine Kraftwerke gelten als ineffizient. Welche Zukunft hat die Wasserkraft überhaupt noch?
Sie hat eine: Sie kann quasi als Batterie für überschüssigen Strom aus Windanlagen oder anderen Energiequellen dienen. Dafür braucht man prinzipiell nur ein Speicherbecken auf einem Berg und eines im Tal. Dazwischen liegt eine Rohrleitung mit einer Turbine und einer Pumpe. Wenn zu viel Strom produziert wird, wird das Wasser nach oben gepumpt. Wenn Strom benötigt wird, fließt das Wasser von oben durch die Turbine, wodurch Strom produziert wird. Das sind sogenannte Pumpspeicher-Kraftwerke..

Also neue Stauseen für Deutschland?
Im Prinzip: ja. Wir haben in Deutschland einige Standorte, die dafür in Frage kommen. Ein aktuelles Projekt ist das Pumpspeicher-Kraftwerk in Atdorf im Schwarzwald, welches das größte in Europa werden könnte. Es existieren aber auch kleinere Anlagen, wo es vor allem darum geht, die bestehende Infrastruktur zu nutzen und die Anlagen zu verbessern.

Das geplante Kraftwerk in Atdorf hat im Schwarzwald und darüber hinaus zu scharfen Protesten geführt. Wie stehen Sie zu dem Plan?
Jede neue Anlage einer solchen Größenordnung stellt einen massiven Eingriff in die Umwelt dar. Die Projektträger müssen daher ein Planfeststellungsverfahren durchlaufen, mit dem alle möglichen Eingriffe und ihre Auswirkungen auf Natur, Landschaft und Lebensraum geprüft werden. Im Fall von Atdorf weiß ich, dass große Aufwendungen für Studien unternommen wurden und zudem ein runder Tisch gebildet wurde. Damit konnte einige Bedenken ausgeräumt werden, wohingegen andere nach wie vor im Raum stehen.

Mit welchen Energien schaffen wir Ihrer Meinung nach die Energiewende?
Ein guter Weg für die Zukunft ist ein Mix aus erneuerbaren Energien. Als Wissenschaftler sehe ich heute jedoch noch nicht wirklich eine Möglichkeit, all die Energiemengen, die uns thermische Kraftwerke und Kernkraftwerke zur Verfügung stellen, vollends und allzeit verfügbar allein aus regenerativer Energie in Deutschland zu produzieren. Daher tut eine Zusammenarbeit mit anderen Ländern im Bereich der regenerativen Energieerzeugung Not. Ebenso brauchen wir aber weitere Forschungen nach besseren Erzeugungsarten.

Interview: Fiona Lenz und Jacqueline Vieth

Alle Bilder: Copyright Lenz Vieth

Boris-Lehmann-200.jpgZum Interviewpartner
Dr.-Ing. habil. Boris Lehmann ist Abteilungsleiter des Instituts für Wasser und Gewässerentwicklung am Karlsruher Institute of Technology. Neben Wissen über Hochwasser und Wasserbau ist er auch der richtige Ansprechpartner wenn es um Energiegewinnung per Wasserkraftwerk in Deutschland geht. Er arbeitet im Bereich: Wasserwirtschaft und Kulturtechnik.Technischer Leiter des Theodor-Rehbock-Wasserbaulaboratoriums. Forschung, Beratung und Lehre auf dem Gebieten Wasserbau und Gewässerentwicklung.

Link: Internationale Kommision zur Schutz des Rheins

Zukunft Leben: die Interview-Serie der Hochschule Darmstadt.
Genau 300 Jahre, nachdem der Begriff der Nachhaltigkeit in der sächsischen Fortwirtschaft erfunden wurde, sind nachhaltige Themen in aller Munde: Ob Energiewende, Klimapolitik, Agrarreform, E-Autos oder urbanes Gärtnern – überall grünt es. Wie vielschichtig die Diskussion geworden ist, macht die neue Interview-Reihe auf natur.de deutlich. Unter der Überschrift „Zukunft Leben" haben 23 Journalismus-Studierende der Hochschule Darmstadt führenden Experten zu unterschiedlichsten grünen Fragen interviewt – sachlich, kritisch und mit dem Blick nach vorn. Sie haben auch selbst gefragt, wie sich grüner leben lässt und ließe. Über ihre Versuche, Utopien und Fragen bloggen sie unter „Zukunft Leben"

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Informationen zum Artikel

Autor: natur Autor
Datum: 30.07.2013
Kategorie: Umwelt
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