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Alles spricht für Wasserkraft

27. Oktober 2011, 12:43

Eine „alte“ Technologie hat enormes Zukunftspotenzial

Mit einem Anteil von 20 Prozent der weltweiten und 17 Prozent der europäischen Stromerzeugung ist Wasserkraft noch immer die wichtigste Quelle erneuerbarer Energien.

Österreich verfügt nach Schweden, Frankreich und Italien über die viertgrößte Stromproduktion aus Wasserkraft in der EU. Wasserkraft ist auch in der EU noch die größte Quelle erneuerbarer Energie. 69 Prozent der Stromproduktion der EU aus erneuerbarer Energie stammen aus Wasserkraft. In Österreich stammt rund 60 Prozent des Stroms aus erneuerbarer Wasserkraft. Zusätzlich ist Wasserkraft mit ihrer breiten Palette an Einsatzmöglichkeiten unverzichtbar für den Umbau der europäischen Elektrizitätsversorgung in Richtung einer Stromversorgung auf Basis - im Wesentlichen - dezentraler erneuerbarer Energien.

Karl Heinz Gruber, Sprecher Erzeugung von Oesterreichs Energie und Vorstand der VERBUND Power AG hofft, dass die Bedeutung der Wasserkraft in und für Österreich der Bevölkerung wieder stärker bewusst wird. „Österreich hat mit seiner Wasserkraft einen klaren und umweltfreundlichen nutzbaren Schatz vor Ort". Die jüngsten gesetzlichen Regelungen für mehr erneuerbare Energien zeigen, dass das öffentliche Bekenntnis für die erneuerbaren Energien insgesamt steige. Dies lässt für die E-Wirtschaft auch die Zustimmung für den weiteren sanften Ausbau der Wasserkraft erkennen. Gruber verweist auch auf den kommenden verstärkten Bedarf an Ausgleichs- und Regelenergie durch den massiven Ausbau von Wind und Fotovoltaik insbesondere in Deutschland: „Wenn diese geplanten Erhöhungen der installierten Leistungen bei diesen Energieformen tatsächlich realisiert werden, dann gibt es zusätzlichen Bedarf an ausgleichenden Erzeugungsformen, konkret an Pumpspeicherenergie."

Bei der Wasserkraft sieht Gruber in den kommenden Jahren die Chance, zusätzlich etwa zehn Prozent oder sieben Milliarden Kilowattstunden auszubauen. Gelinge dieser Ausbau (und der Ausbau der Wind und Solarenergie) dagegen nicht, „muss uns bewusst sein, dass wir in Zukunft trotz Verbesserungen im Verbrauch von Energie (Wirkungsgradsteigerungen) mehr Stromimporte benötigen", so der Sprecher Erzeugung von Oesterreichs Energie. Österreichs E-Wirtschaft hat derzeit mehr als 80 größere Wasserkraft-Projekte im Bau, in Planung oder im Verfahren, der Verbund alleine 25 davon.

Ausbaupotenziale weltweit

Zwar sind weltweit schon viele Wasserkraft-Potenziale genützt, die Ausbaupotenziale sind aber noch immer riesig. Derzeit liefert Wasserkraft nach Angaben der Internationalen Energieagentur jährlich 3288 Milliarden Kilowattstunden Strom, das technische Potenzial wird jedoch auf 16.400 Milliarden Kilowattstunden geschätzt. Diese Steigerung ist enorm, aber erscheint machbar, wenn man in Betracht zieht, dass die Stromproduktion aus Wasserkraft seit 1990 bereits verdoppelt hat. Die IEA geht in ihren Szenarien für die Energiezukunft davon aus, dass bei einem bewussten Umbau des Energiesystems („Blue-Szenario") die Wasserkraftnutzung bis 2050 auf bis zu 6.000 Milliarden Kilowattstunden ansteigen könnte. Aktuell ist Wasserkraft die einzige wirtschaftlich konkurrenzfähige erneuerbare Methode zur Stromproduktion. Derzeit sind erst 19 Prozent der Potenziale genützt und bei den weltweit bereits bestehenden Kraftwerken gibt es die Chance für Kapazitätsverbesserungen im Ausmaß zwischen fünf und 20 Prozent.

Auch die Ökonomie spricht für die Wasserkraft: Auch wenn die Kosten für Strom aus Wasserkraft, abhängig vom Standort, sehr variieren können, betragen sie im weltweiten Mittel rund 50 Dollar pro Megawattstunde. Die Erhaltungs- und Wartungskosten sind gering: zwischen fünf und 20 Dollar pro Megawattstunde, wobei heute auch noch 100 Jahre alte Wasserkraftanlagen problemlos genutzt oder modernisiert werden können. Im Durchschnitt der OECD-Länder betragen die Ausbaukosten bei Großwasserkraft pro Megawattstunde zwischen zwei und vier Millionen Dollar. Eine besondere Rolle sieht die IEA für Pumpspeicherkraftwerke in den kommenden Jahrzehnten. Die aktuelle Kapazität könnte in den kommenden Jahren um das Zehnfache steigen, weil Pumpspeicher die kosteneffizienteste Möglichkeit zur Speicherung auch großer Strommengen darstellen. Keine andere Technologie kann entsprechende Energiemengen mit gutem Wirkungsgrad „speichern".

Flexible Energie für die Zukunft

Dank ihrer Leistungsfähigkeit und Flexibilität ist Wasserkraft der optimale „Multiple Service Provider" des Elektrizitätssystems, erklärt der europäische Dachverband der E-Wirtschaft, Eurelectric in einem Grundsatzpapier. Das gelte insbesondere unter den Bedingungen eines Strukturwandels der E-Wirtschaft, hin zu mehr nachhaltigen Ressourcen. Unter Berücksichtigung der Realisierung aller erneuerbaren Energiepläne ist zu erwarten, dass es in Zukunft mehr Strom aus teilweise stark schwankenden und schlecht prognostizierbaren erneuerbaren Energien geben. Das Thema Grundlast wird eine neue Bedeutung bekommen, denn die bisherigen in Grundlast gefahren konventionellen Kraftwerken werden in dieser Konzeption nur sehr eingeschränkt einen Beitrag leisten können, wobei die ökonomische Frage dieses gesamt-neuen Systems noch unbeantwortet ist. Damit aus Kundensicht eine gleichmäßige und bedarfsgerechte Stromversorgung gesichert ist, werden stabile und ausreichende Netzinfrastrukturen auf allen Ebenen die größte Herausforderung der Zukunft werden. In letzter Konsequenz wird ein neues System bestehend aus einem flexiblen Kraftwerkspark und ausreichenden nutzbaren Speichermöglichkeiten verbunden mit einem regulierbaren Netz entstehen. Wasserkraft kann als einzige Technologie beide Anforderungen erfüllen und wird damit zum wichtigsten Instrument, mit dem die europäischen Netze im Gleichgewicht gehalten werden können. Eurelectric geht davon aus, dass aus diesen Gründen die Wasserkraftpotenziale in der EU und den Nachbarländern beschleunigt gehoben werden müssen. Innerhalb der EU sieht Eurelectric ein unerschlossenes Potenzial von 288 Milliarden Kilowattstunden jährlich. Bezieht man die angrenzenden Nachbarstaaten der Union ein, erhöht sich das Potenzial auf 655 Milliarden Kilowattstunden. Wird zusätzlich noch Russland inkludiert, dann kommt man auf ein erschließbares Potenzial von mehr als 2.000 Milliarden Kilowattstunden jährlich.

Wasserkraft erfüllt wichtige Services im Netz



Wasserkraft in Österreich

Die Potenziale für Wasserkraftnutzung in Österreich wurden 2008 von Pöyry im Auftrag von Oesterreichs Energie, BMWA, E-Control, Kleinwasserkraft Österreich und VÖEW erhoben. Zur Ermittlung des technisch-wirtschaftlichen Gesamtpotenzials wurde eine Methodik angewandt, die sich zum einen auf eine Klassifizierung des Gewässernetzes stützt und zum anderen auf vorhandene Projektsdaten zurückgreift: Dabei wurde zunächst eine automatische Gewässerklassifizierung durchgeführt. Diese erfolgte anhand von Parametern, welche die Seehöhe, den Mittelwasserdurchfluss, das Gesamtgefälle des Seitengewässers sowie die Güte der Dauerlinie repräsentieren. Anschließend an die automatisierte Klassifizierung erfolgte eine manuelle Justierung, wobei Informationen über lokale Gegebenheiten (Untergrund, topographische Besonderheiten, derzeitige Wasserkraftnutzungsform etc.) berücksichtigt wurden. Die so ermittelte Klasse diente als Indikator für den möglichen Nutzungsgrad (Verhältnis des technisch-wirtschaftlichen Potenzials zum vorhandenen Abflusslinienpotenzial) des jeweiligen Gebiets. Die klassenspezifischen Nutzungsgrade wurden dabei anhand von Beispielgebieten bestimmt.
Aus dem Produkt des Abflusslinienpotenzials und des Klassennutzungsgrads konnte schließlich für jedes Teilgebiet ein Schätzwert für das technisch-wirtschaftliche Potenzial berechnet werden. Dieser Schätzwert wurde abschließend - soweit verfügbar - anhand von Bestands- und Projektsdaten überprüft. Ergaben die Regelarbeitsvermögen der bestehenden Kraftwerke zuzüglich der (aus technisch-wirtschaftlicher Sicht realisierbaren) Projektsregelarbeitsvermögen ein höheres Potenzial, wurde das technisch-wirtschaftliche Potenzial entsprechend korrigiert.

Aus den durchgeführten Berechnungen ergibt sich für Österreich ein technisch-wirtschaftliches Gesamtpotenzial von ca. 56.000 Gigawattstunden (GWh). Unter Abzug der bereits genutzten Potenziale verbleibt ein technisch-wirtschaftliches Restpotenzial in der Größenordnung von etwa 18.000 GWh, wobei nur ein kleiner Teil dieses Restpotenzials durch Anlagenoptimierung bei den großen Kraftwerken gehoben werden kann. Der in der Darstellung unten gegebene Wert von 1.400 GWh setzt sich zu jeweils ca. 50 % aus Beiträgen von Kleinwasserkraft und Anlagen ≥ 10 MW zusammen.

Reduktionen sowohl der Erzeugung bestehender Anlagen als auch der technisch-wirtschaftlichen Restpotenziale durch die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie sind in obigen Zahlen nicht berücksichtigt. STIGLER et al. (2005) geben bezogen auf das Regelarbeitsvermögen aller bestehenden Kraftwerke einen Erzeugungsverlust in Abhängigkeit vom Restwasserszenario zwischen 2,1 % und 7 % an. Das entspricht einem Verlust zwischen ca. 1.000 GWh und 3.000 GWh bei den bestehenden Anlagen. Da bei der Ermittlung des technisch-wirtschaftlichen Potenzials die Nutzungsgrade zumeist auf Basis von existierenden Anlagen und Projekten (für diese hatten Restwasservorschreibungen noch keine maßgebende Bedeutung) festgelegt wurden, ist eine vergleichbare Reduktion auch für das technisch-wirtschaftliche Restpotenzial zu erwarten. Bezogen auf das ermittelte technisch-wirtschaftliche Restpotenzial führt der Ansatz eines pauschalen Verlusts nach STIGLER et al. (2005) zu einer Minderung in der Größenordnung von 400 bis 1.300 GWh. Das ermittelte Restpotenzial berücksichtigt ausschließlich technisch-wirtschaftliche Gesichtspunkte. Reduziert man das vorhandene Wasserkraftpotenzial um jenen Anteil, der in hochsensiblen Gebieten (Nationalparks und Welterbestätten) verortet ist, verringert sich das technisch-wirtschaftliche Restpotenzial von knapp 18.000 GWh auf weniger als 13.000 GWh.

Die durchgeführten Potenzialuntersuchungen wurden auch auf Bundesländerebene ausgewertet, wobei sich ein stark differenziertes Bild ergibt. Hohe Linienpotenziale befinden sich einerseits in den westlichen alpinen Bundesländern andererseits entlang der Donau in Ober- und Niederösterreich. Während in Westösterreich noch beträchtliche Restpotenziale genützt werden könnten, ist das Potenzial in Ober- und Niederösterreich bereits weitgehend ausgeschöpft oder liegt in ausgeschlossenen Gebieten (Nationalparks, Welterbestätten).

  • Energiediskurs auf derStandard.at
Die Leser/innen von derStandard.at haben im Rahmen des von Oesterreichs Energie initiierten Energiediskurses die Möglichkeit, Fragen zur Zukunft der Energieversorgung direkt an Generalsekretärin Barbara Schmidt zu stellen und sich so an der Diskussion aktiv zu beteiligen.
Die Antworten erscheinen regelmäßig auf diesen Seiten. Senden Sie ihre Fragen an energiediskurs@derStandard.at.
 

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