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Die beiden Staudämme am Spöl haben erhebliche ökologische Veränderungen im alpinen Fluss Spöl ausgelöst. Seit 2000 werden am Spöl künstliche Hochwasser eingesetzt, um das ökologische Gleichgewicht wiederherzustellen. Seitdem untersuchen Forschende die Auswirkungen der Hochwasser auf das Ökosystem wissenschaftlich.
Titelbild: Entlang des Flusslaufes weist der Spölbach eine sehr diverse Morphologie auf – hier ist er tief mit steilen Felswänden. Andere Stellen sind flach mit viel Geschiebe.
Wasserkraft gehört zu den erneuerbaren Energien und wird damit oft als sehr umweltfreundlich wahrgenommen – und doch hat auch der Bau von Stauseen einen grossen Einfluss auf die Umwelt. Die Regulierung von Flüssen unterhalb von Stauseeanlagen führt zu starken ökologischen, geomorphologischen und biologischen Veränderungen der Flüsse. Dies ist auch der Fall am Spöl, einem regulierten Fluss, der zu über 80% im Schweizerischen Nationalpark liegt. Ende der 60er Jahre wurden am Rande und innerhalb des Schweizerischen Nationalparks zwei Wasserkraftwerke, der Lago di Livigno (Punt dal Gall Staumauer) und der Ova Spin Stausee, in Betrieb genommen, welche die Engadiner Kraftwerke (EKW) zur Produktion von Strom nutzen (Abb. 1).
Abb.1: : Fluss Spöl im Nationalpark unterhalb der Stauseen «Lago di Livigno» und «Ova Spin». Der Flussabschnitt zwischen den beiden Stauseen wird mit «oberer Spöl» bezeichnet, der Abschnitt zwischen Ova Spin und dem Inn mit «unterer Spöl».
Staumauer führt zu verringertem Abfluss
Der Bau dieser Anlagen hatte einen enormen Einfluss auf das Abflussregime des Spöl (Abb. 2). Der Spöl hatte vor dem Bau der Staubecken Livigno und Ova Spin einen mittleren jährlichen Abfluss von 6.6 bis 12.5 m3/s. Die jährlich extremsten Abflüsse erreichten zwischen 36 bis zu 140 m3/s (Abb. 2a). Nach dem Bau der Staumauern hielten die Kraftwerke den Abfluss im Sommer tagsüber konstant bei 2.5 m3/s und nachts bei 1 m3/s, im Winter bei 0.5 m3/s. Diese konstant gehaltenen Abflüsse hatten etliche negative Auswirkungen auf das Ökosystem des Flusses: Geröll häufte sich an, auf den Kiesbänken und an den Ufern siedelte sich die Bergföhre (Pinus mugo) und die Gemeine Fichte (Picea abies) an, das Flussbett wurde mit Feinsedimenten verstopft und mit einer dicken Moos- und Algenschicht bedeckt. Aus dem Spöl wurde ein Bach, der fürs Gebirge sehr untypisch ist.
Abb.2: Typisches Abflussregime am Spöl vor dem Bau der Staumauern (a). Durchführung von künstlichen Hochwassern ab dem Jahr 2000, sowohl am oberen Spöl (Punt dal Gall) und am unteren Spöl (Ova Spin). Hydrograph eines künstlichen Hochwassers (b).
Abb.3: Der kontrollierte und dadurch verringerte Abfluss des Spöls führt zu Algenbildung. Künstliche Hochwasser wirken diesem Prozess entgegen.
Künstliche Hochwasser seit 2000
Um die negativen Auswirkungen dieses konstanten Abfluss auf den alpinen Fluss zu mindern, führten die EKW in Zusammenarbeit mit dem Nationalpark ab dem Jahr 2000 sogenannte künstliche Hochwasser am Spöl ein, sowohl am oberen als auch am unteren Spöl. Ein bis mehrmals jährlich wird ein Hochwasser mit maximalen Abflüssen zwischen 20 und 40 m3/s durchgeführt (Abb. 2).
Auch wenn diese künstlichen Hochwasser nicht der Menge von natürlichen Hochwassern entsprechen, hatten sie etliche positive Auswirkungen auf das Gewässersystem, was wir in mehreren Studien nachweisen konnten. So haben die künstlichen Hochwasser Ablagerungen im Flussbett mobilisiert, die Habitate im Flussbett wurden vielfältiger, von Mikroorganismen gebildete Schleimschichten wurden reduziert und die Moos- und Algenbedeckung ging zurück. Zudem verlagerten die Hochwasser die Zusammensetzung der Makroinvertebraten, so dass diese heute wieder einen stärkeren alpinen Charakter aufweisen. Auch die Laichhabitate und die Bestände der Bachforelle haben zugenommen.
Positiver Effekt von natürlichen Seitenflüssen
Auch heute wird intensiv geforscht am Spöl. In seiner Dissertation hat G. Consoli beispielsweise die Wichtigkeit von Seitenflüssen wie der Ova da Cluozza für Restwasserflüsse aufgezeigt (Abb. 1). Die Ova da Cluozza unterstützt die Wiederherstellung der Ökosystemeigenschaften des Spöls, welche dem Fluss durch den Bau des Staudammes verloren gingen. So führt dieser Seitenfluss zu einer natürlichen Störung des regulierten Spöls und trägt damit zu seiner Abflussvariabilität bei. Die kombinierte Scheuerwirkung von Sedimenten und Wassers begrenzen das Algenwachstum und die Dichte unerwünschter wirbelloser Arten, wie z. B. des Bachflohkrebses Gammarus fossarum, der das System nach dem Bau des Damms besiedelt hat.
Fazit
Insgesamt verdeutlicht die Situation am Spöl das komplexe Gleichgewicht zwischen Energieerzeugung und Umweltschutz. Die Einführung von künstlichen Hochwassern und die Erkenntnisse laufender Forschungsprojekte zeigen, wie dieser Balanceakt weiter verbessert werden kann, um die ökologischen Folgen von Energiegewinnung aus Wasserkraft zu mildern und die natürlichen Lebensräume unserer Flüsse zu schützen.
Literatur:
- Consoli, G. (2022): Environmental flows in Alpine rivers: Multi scale assessment of ecological responses to experimental floods, DISS. ETH NO. 28597
- Robinson, C.T., Molinari, P., Mürle, U., Ortlepp, J., Scheurer, T., Uehlinger, U., Zahner, M. (2004): Experimental Floods to Improve the Integrity of Regulated Rivers, GAIA – Ecological Perspectives for Science and Society, Volume 13, Number 3, https://doi.org/10.14512/gaia.13.3.6
- Robinson, C.T., Consoli G. and J. Ortlepp (2023) Importance of artificial high flows in maintaining the ecological integrity of a regulated river, Science of The Total Environment, Volume 882, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163569.
- Scheurer, T., Molinari, P. (2003) Experimental floods in the River Spöl, Swiss National Park: Framework, objectives and design. Aquat. Sci. 65, 183–190, https://doi.org/10.1007/s00027-003-0667-4