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Klimawandel
Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserkraftnutzung
Zappa [1] beurteilt die Auswirkungen der Klimaänderung auf die Wasserkraftnutzung wie folgt: "Die zu erwartenden klimabedingten Veränderungen der alpinen Hydrologie könnten merkliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft haben, unter anderem im Bereich der Stromproduktion. Die Art und das Ausmass der Auswirkungen werden für Flusskraft- und Speicherkraftwerke unterschiedlich ausfallen. Sollten sich die Winterabflüsse tatsächlich erhöhen, könnten Flusskraftwerke gerade in der jetzigen Hauptenergiebedarfszeit mehr Strom erzeugen.
Der Speicherraumbedarf für den saisonalen Ausgleich würde für tiefer gelegene Einzugsgebiete zurückgehen. Durch die niedrigeren Abflüsse im Sommer würden aber auch Flusskraftwerke ihren aktuellen Produktionspegel nicht weiter einhalten können. Beitrag durch die Eisschmelze würde vor allem bei alpinen Speicherkraftwerken zu niedrigerer Stromproduktion führen. Die Problematik der Mindestabflüsse könnte sich im Winter und Frühling entschärfen, hingegen im Sommer und Herbst verschärfen. Eine eventuelle, "klimabedingte" Neubestimmung der Restwassermengen würde auf jeden Fall die Karten im Energiepoker neu verteilen.
In wie weit der Strombedarf sich mit dem Klimawandel verändern wird, ist schwer abzuschätzen; unter meteorologischen Verhältnissen, wie sie im Sommer 2003 aber auch im Juli 2006 aufgetreten sind, wird die Stromnachfrage zu Kühlzwecken in den Sommermonaten sicherlich massiv steigen. welche eine neue Herausforderung für die Stromproduzenten darstellt. Die prognostizierte veränderte zeitliche und räumliche Verteilung der Wasserressourcen in den Alpen im Zusammenspiel mit einer Erhöhung der Variabilität dürfte sich stark auf die Wasserkraftnutzung niederschlagen. Während es in der Vergangenheit für die Stromproduktion möglich war, sich auf einen relativ konstanten Abfluss-Jahrgang zu verlassen, wird zumindest in der Übergangszeit zwischen den aktuellen Abflussregimen und den künftigen Bedingungen eine Periode kommen, in der auf die mittleren Regime weniger Verlass ist. Die jüngsten Extremereignisse sind ein klares Zeichen dafür, dass die Stromproduzenten sich in Zukunft vermehrt Gedanken über die Variabilität der Abflussregime machen müssen."
Mögliche Folgen des Klimawandels auf die Schweizerische Wasserwirtschaft durch die vom Bund verlangten Restwassermengen (GSchG) vom 24. Januar 1991 wurden 1992 in der Volksabstimmung auf 6 % der Wasserkraftproduktion geschätzt. Das BAFU schätzte 2004 an einem Pusch-Seminar die Einbusse auch für 2070, wenn alle Konzessionen für sämtliche Wasserkraftwerke erneuert sind, auf 6 % (Siegfried Lagger, BAFU, Abteilung Recht, 22. September 2004).
In seinem Vortrag "Mögliche Folgen des Klimawandels für die Schweizer Wasserwirtschaft" an der Tagung zum Wasserwirtschaftsrecht vom 24. August 2010 in Luzern nennt Prof. Dr. Rolf Weingartner, Gruppe für Hydrologie am geographischen Institut der Universität Bern, mit Hinweis auf eine EPFL-Studie (zit. in Piot 2006), eine Abnahme der Produktion an Wasserkraftstrom von 7 % bis 2035 für die Schweiz.
Die Auswirkungen der Klimaänderung auf die Wasserkraftnutzung hangen eng zusammen mit der Gletscherschmelze. Unter dem Titel "Mehr Wasser von den sterbenden Gletschern" hat sich Dr. David Volken aus Visp, ETH-Doktor der Naturwissenschaften, sehr eingehend mit diesem Problem befasst. Im Interview mit Redaktor Luzius Theler machte er u.a. folgende Feststellungen: "Die Schweiz wird das Wasserschloss Europas bleiben, selbst über 2099 hinweg. Denn die Schweiz wird dann im Frühling immer noch über grosse Schneereserven verfügen. Doch es wird eine verfrühte Abschmelze im Frühjahr geben. Wir werden im Jahr 2050 oder 2070 rund 20 % weniger Wasser zur Verfügung haben, weil manche Gletscher nicht mehr da sind. Aber 80 % des Wassers werden wir nach wie vor haben. Und das Wasser wird immer wichtiger. Der Bau von Pumpspeicherwerken in den Alpen, die Energie auf Abruf speichern, ergibt durchaus einen Sinn - denn: Spitzenenergie wird gesucht sein."
Das Projekt CCHydro
Die Schweiz ist das Wasserreservoir Europas. Und die Schweiz ist das Land mit dem weitaus grössten Anteil von Gletschern und damit natürlichen Wasserspeichern in den Alpen.
Trotz dieses Reichtums gibt es in der Schweiz bis heute keine umfassenden Modelle des Wasserkreislaufes. Diese Lücke soll nun das Projekt CCHydro des Bundesamtes für Umwelt schliessen. Dr. David Volken ist der Projektleiter.
Es geht darum, auf der Grundlage der heutigen Klimaszenarien für die verschiedenen Klimaregionen, Höhenstufen und geomorphologischen Ausprägungen zeitlich und räumlich hoch aufgelöste und damit präzise Szenarien des Wasserkreislaufes und der Abflüsse für die Zeitperiode bis 2050 zu erstellen.
Auf dieser Basis können Analysen der Veränderungen der Abfluss-Extremwerte sowohl für Hoch- als auch für Niedrigwasser, der Wasserressourcen und ihrer jahreszeitlichen Verteilung durchgeführt werden. Einbezogen werden auch die Grundwasserinfiltration, der
Bodenwassergehalt und die Wassertemperatur.
Zum gleichen Thema: SCHWEIZERISCHER NATIONALFONDS, Horizonte Forschungsmagazin, September 2010.
Staudämme mit Schwachstellen, Hochwasser und Sedimente sind eine grössere Bedrohung für Staudämme als Erdbeben. Daniel Saraga, S. 26 f.
Prof. Dr. Schleiss Anton, EPFL, Lausanne: "Die Seen können nicht ausgebaggert werden, da die Sedimentmengen schlicht zu gross sind und die Seen oft unzugänglich liegen. Die beste Lösung sehe ich darin, das Wasser vor den Turbinen aufzuwühlen, damit die Sedimente wie in einem normalen Fluss weggetragen werden." "Durch den Rückzug der Gletscher steigen ausserdem die Sedimentmengen, welche die langfristige Nutzung der Dämme bedrohen."
Stöckli Stefan: Wird das Wasser knapp? Schmelzende Gletscher, warme Sommer, wenig Regen: Forscher untersuchen die Folgen für die Schweiz. Bruno Schädler, 62, Hydrologe an der Universität Bern; Andreas Bauder, 41, Glaziologie an der ETH Zürich; Christian Leibundgut, Leiter NFP-61; Pierre-Yves Jeannin.
Links: www.nfp61.ch
: Nationales Forschungsprogramm 61, nachhaltige Wassernutzung; www.occc.ch
: Berichte "Klimaänderung und die Schweiz 2050"; www.isska.ch
: Institut für Speläologie und Karstforschung; www.vaw.ethz.ch
: Glaziologie, Gletscherforschung an der ETH.
Das sind Elemente, die bei Planung, Bau und dem Betrieb von Wasserkraftwerken zu beachten sind.
Klimaänderung und Wasserkraftnutzung
Die Auswirkungen der Klimaänderung auf die Wasserkraftnutzung wurde in "Die Nutzung der Wasserkraft im Wallis - Geschichte - Recht - Heimfall" eingehend behandelt. So ist auf S. 93 Massimilio Zappa, wissenschaftlicher Mitarbeiter im nationalen Forschungsprogramm "Klimaänderungen und Naturkatastrophen" an der eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) der ETHZ in Birmensdorf aus einem Vortrag in Brig am 1. Dezember 2006 wie folgt zitiert: "Die zu erwartenden klimabedingten Veränderungen der alpinen Hydrologie könnten merkliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft haben, unter anderem im Bereich der Stromproduktion."
Im Jahr 2008 wurde festgestellt: Zurzeit geht das umfassende Projekt "Klimaänderung und Wasserkraftnutzung" in die Phase der Ausarbeitung der Hauptstudie. Auftraggeber ist Swiss Electric Research der Überlandwerke. Auftragnehmer ist das Kompetenzwerk Wasser im Berggebiet in Zusammenarbeit mit der Gruppe für Hydrologie der Universität Bern, der Eidgenössischen Hochschule in Zürich und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft.
Im Jahr 2008 wurde empfohlen, durch den Kanton, die Gemeinden und allenfalls die FMV gemeinsam mit der schweizerischen Hauptstudie eine sektorielle Studie zum Einfluss der Klimaänderung auf die Wasserkraftnutzung im Wallis in Auftrag zu geben.
Über den Stand der Arbeiten des Projekts "Wallis Wasserkraft Klimawandel (Sektorielle Studie Klimaänderung und Wasserkraftnutzung)" werden durch das NWB-Netzwerk Wasser im Berggebiet, die Universitäten von Bern und Zürich, das WSL, Birmensdorf drei Zwischenberichte vom 14. Dezember 2009 sowie die IACETH vom 27. November 2010 vorgelegt.
Beim Zwischenbericht NWB/WSL ist auch Dr. Mélanie Raymond Pralong für Koordination und Auswertungen beteiligt. Sie ist wohnhaft in Sitten und steht Interessenten zur Information zur Verfügung.
[1] ZAPPA MASSIMILIANO, wissenschaftlicher Mitarbeiter im nationalen Forschungsprogramm "Klimaänderung und Naturkatastrophen" an der eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) der ETHZ in Birmensdorf, Vortrag in Brig am 1. Dezember 2006.