Ist Strom aus Wasserkraft „Ökostrom“?

„Einfluss der Wasserkraftanlagen auf die Ökologie von Fließgewässern “

Gronau, im Juni 2015

Winfried Klein

Vorsitzender der IG‐LAHN e.V.Referent für Öffentlichkeitsarbeit im Verband Hess. Fischer e.V.

Gewässerwart FSV‐Oberlahn 1885 e.V.

Probleme durch Stauhaltungen

• Artenverluste durch Verlust des Fließgewässerkontinuums• Erwärmung des Wasserkörpers• Veränderungen des Chemismus• Stark wechselnde Sauerstoffverhältnisse• Massenalgenbildung• Hohe pH‐Werte durch biogene Entkalkung• Schifffahrt – Hub und Sunk• Methangasbildung• Schwallbetrieb durch Schleusungen und Wasserkraft • Fischschäden durch Rechen‐ und Turbinenanlagen• Fischaufstiegsanlagen / Fischabstiegsanlagen

Stark wechselnde Sauerstoffverhältnisse in Stauhaltungen infolge Algenbiomasse 

• Problem: Massenalgenbildung im Frühjahr (Algenbildung tritt nicht auf bei: VFließ < 0,3 m/min – vgl. Rhein)

• Assimilation / Dissimilation der durch Eutrophierung entstehenden Massenalgen (Braun‐ und Kieselalgen) im Tag‐/ Nachtrhythmus:

Tag:        O2‐Übersättigungen bis >200%  (Verbrennen der Kiemen bei Jungfischen und  Invertebraten)

Nacht:   O2‐Defizite, teilweise stark nach 0 gehend 

Ein Leben zwischen Pest und Cholera für alle Kiemenatmer!

Hohe pH‐Werte

• Durch biogene Entkalkung(Entweichen von Kohlensäure aus dem Wasser)

pH‐Werte >10 (über mehrere Wochen!)

• Folge:‐ Umwandlung von Ammonium in hoch toxisches Ammoniak‐ Repression (Selbstvergiftung durch Ammoniak) 

Prozentuale Umwandlung von Ammoniumbase inAmmoniak in Abhängigkeit von pH‐Wert und Temperatur

„Als Grenzkonzentration  für das Einsetzen von übermäßigem Algenwachstum gelten beim Phosphor  0,01 bis 0,05 mg P/l und beim Stickstoff 0,1 bis 2,0 mg N/l. Eutrophierungsvorgänge werden nur  in turbulenzarmen  Gewässern (Seen, Stauhaltungen) beobachtet.  Als obere Grenze der Strömungsgeschwindigkeit  in gestauten Flüssen, unter der vermehrtes Algenwachstum möglich ist, werden 0,3 m/s genannt.“ Quelle: Prof. Dr. A. Gosch FH Gießen‐Friedberg (Gutachten über Auswirkungen   des                          

Kläranlagenablaufs Weilburg in die Lahn)

Quelle: Reichenbach-Klinke

Quelle: Werner Baur: Nutzfische u. Krebse

Lahn‐Mess‐Station SolmsHessische Landesanstalt für Umwelt und Geologie, Wiesbaden

Wie man in der Grafik erkennen kann, waren in Oberbiel z.B. am 19.04.2008 der pH-Wert bei fast 10,5 und die Sauerstoff-Sättigung zeitweise bei fast 180% (am 14.04.2008) bis 300%!!

10,5

O2

pH

Methangasbildung  in Stauhaltungen

• In jeder Stauhaltung der Lahn beobachtbar!

Stromgewinnung aus Wasserkraft• Durch Atomausstieg fehlen bald 19 GW elektrische Leistung• Länder lassen deswegen Wasserkraftpotenziale ermitteln• Bundesweit trägt die Wasserkraft mit 3,0% zur Stromerzeugung bei,

am Gesamtenergieverbrauch 1,5% ‐ Tendenz abnehmend!• Stromerzeugung pro Jahr in Deutschland : 617 Mrd kWh (TW)

davon durch Wasserkraft 19 Mrd kWh = 3,0%

WasserkraftIhr Beitrag ist marginal – die Zerstörungen maximal!

Wasserkraftanlagen:Deutschland: 7.800Hessen: 633Bayern: 4.211Rheinl.-Pfalz 175

Wasserkraft Rheinland‐Pfalz>1 MW = 14 Stück1) Pges. = 200 MW = 84% Strom100 kW bis 1 MW = 32 Stück Pges = 36 MW Der Rest von 161<100 kW = 90 Stück Pges = 4 MW Klein- od. Kleinst-<<100 kW = 39 Stück Pges = 1 MW anlagen erzeugen

175 Stück Pges = 241 MW nur 16% des Stroms!(= 0,24 GW)

(zum Vergleich: 1 KKW hat 1,5 GW und 8.200 h v. 8760 h am Netz!)1)Diese 14 Anlagen befinden sich in Mosel und Saar

Gesamtstromerzeugung Wasserkraft in RLP: 984 GWh/aVerfügbarkeit: 984 GWh/a : 0,84 GW = 4100 Volllaststunden/a

Von wegen Grundlastfähigkeit: Das Jahr hat 8760 Stunden!

Wie man sieht: Der Nutzen ist marginal –Die Zerstörungen in den Gewässern allerdings maximal!

Wasserkraftanlagen in Deutschland

Gesamtanzahl 7.800Mit riesigem, nachhaltigem  Zerstörungspotenzial für unsere 

Fließgewässer!

• Große Anlagen: P = > 1 MW =    350 Stück = 95% Strom aus Wasserkraft

• Kleine Anlagen: P = < 1 MW = 7.350 Stück= 5% Strom aus Wasserkraft

Hessen: 633 WKA (ø 13 kW) / Bayern 4211 WKA (ø 650 kW)Fazit:

• Würde man alle Kleinwasserkraftanlagen  < 1 MW still legen, so würde das kaum in der Energiebilanz 

Deutschlands ins Gewicht fallen!

Wasserkraft in Hessen 2012

206 Anl. 1 – 10 kW133 Anl. 11 - 20 kW90 Anl. 21 - 50 kW32 Anl. 50 - 100 kW47 Anl.101- 500 kW19 Anl. > 500 kW

106 Anl. unbekannt(sicher Kleinstanlagen)

Median: 13 kW∑ Wel = 290 GWh/a

87% Anl. im Rhithral

Passierbarkeit an WKA‐Standorten HessenAnmerkung: Die Daten beruhen nicht auf Untersuchungen sondern sind allesSchätzungen! Abstiegsanlagen gibt es nicht – alle Fische müssen durch die Turbinen!(Lediglich bei hohem Hochwasser passieren sie die Wehre, da dann die WKA still stehen)

Quelle: Uni Kassel, 2011 im Auftr. des HMU

Fischaufstieg in Hemelingen

Auch wenn der Fischpass in Hemelingen gut von Flussneunaugen gefundenwird, so ist das kein Maßstab für die blamable Funktion! Die damalige Bauherrin GreenpeaceMachte große Worte: „Der Fischaufstieg und der Fischschutz in Hemelingen setzt Maßstäbe für Europa!“ Was ein armseliges Ergebnis für den Fischaufstieg – was werden wir noch beimFischabstieg erleben? Wahrscheinlich alles Murks! 1600 Fische in 169 Tagen = 9 St. am Tag!

1600 Fische

Wasserwirtschaft und Politiker„Drei Fliegen mit einer Klatsche schlagen“

• Die EU WRRL verlangt für alle Gewässer einen ökologisch guten Zustand.Dabei hat die Herstellung der „linearen Durchgängigkeit“ neben der 

„guten Wasserqualität“  höchste Priorität.

• Definition Durchgängigkeit in Gewässern: Freie Auf‐ und Abwärtswanderung  für alle Wasserorganismen  

• 1. Irrglaube  der Wasserwirtschaft und von Politikern:Es gäbe funktionierende Fischaufstiegsanlagen, die an Querverbauungen die unterbrochene Fischwanderung ersetzen oder kompensieren könnten.

• 2. Irrglaube der Wasserwirtschaft und von Politikern:Es gäbe funktionierende Fischabstiegsanlagen, die die Fische an den für sie tödlichen Rechen und Turbinen unverletzt vorbei leiten könnten.     

Wasserwirtschaft, Politiker und EU‐Wasserrahmenrichtlinie

3 Fliegen mit einer Klatsche:

• Wir bauen neue oder reaktivieren Wasserkraftanlagen und lassen den Bauherrn Fischaufstiegsanlagen und  Fischabstiegsanlagen bauen und so haben wir dann 3 Fliegen mit einer Klatsche erschlagen: 

• Wasserkraft  +  Fischaufstieg  +  Fischabstieg! • Somit ist sogar das in der EU‐WRRL geforderte Ziel der Herstellung der linearen Durchgängigkeit erfüllt!?

• Das in der EU‐WRRL enthaltene Verschlechterungsverbotwurde vermeintlich „legal“ ausgehebelt!

• Daher warten wir auf das Urteil des EuGH

Verschlechterungsverbot nach WHG und EU‐WRRL

• §27 WHG Bewirtschaftungsziele für oberirdische Gewässer(1) Oberirdische Gewässer sind, soweit sie nicht nach §28 als künstlich oder erheblich 

verändert eingestuft werden, so zu bewirtschaften, dass• 1. eine Verschlechterung  ihres ökologischen und  ihres chemischen Zustands vermieden wird• und• 2. ein guter ökologischer und ein guter chemischer Zustand erhalten oder erreicht werden.

(2) Oberirdische Gewässer, die nach §28 als künstlich oder erheblich verändert (HMWB) eingestuft werden, sind so zu bewirtschaften, dass

• 1. eine Verschlechterung  ihres ökologischen Potenzials und ihres chemischen Zustands vermieden wird und

• 2. ein gutes ökologisches Potenzial und ein guter chemischer Zustand erhalten oder erreicht werden.

Also Gleichbehandlung!‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

Neue Wehre mit neuen Wasserkraftanlagen zu bauen ist damit nicht mehr möglich!Reaktivierungen  in der Regel auch nicht, da wegen Restwassermengen (neu He: 1/2 + ‐

), nicht funktionierenden Fischauf‐ und –abstiegsanlagen und aus v.a. Gründen (Tier‐ und Artenschutz /FFH‐Arten) es zu einer Verschlechterung kommt bzw. 

Betrieb sich nicht mehr lohnt!  

Fischschäden durch Rechenanlagen von WKAWasserkraftanlage Dausenau (Lahn), (PN =1374  kW, Ausbauwassermenge 45 m3/s)Bis weit über MQ geht der gesamte Abfluss durch die Turbinen abwandernde Fische 

müssen durch die Turbinen / Rechenabstand 80 mm (lichte Weite)

Turbinenauslauf

Kein Wehrüberfall(Normalfall)

(ges. Abfluss geht durch Turbine)

Lahn am Wehr Dausenau(Abfluss MQ = 50 m3/s)

Hier haben abwandernde Lachse keine Chance!

Rechenweiten• Lahn: 20mm bis 100 mm (lichte Weite) (neu: 2 Anlagen 15 mm (HeFischG))• Bei 80 oder 100mm können alle Fische den Rechen passieren und geraten 

in die Turbinen!• Bei 20mm‐Rechen bleiben Aale >60‐65 cm vor dem Rechen liegen und 

werden von dem Rechenreiniger zerrissen.• Aale <60‐65 cm passen durch 20mm hindurch und geraten in die Turbinen• Smolts passen durch den 20mm‐Rechen alle hindurch und werden  je 

Anlage und Turbinentyp zu etwa 25‐35% getötet• Der 15mm‐Rechen  lässt Aale <50 cm und alle Smolts noch durch!• Ein 10mm–Rechen kann weitestgehend Schutz für die genannten Arten 

bieten. Allerdings fallen diese dann der Rechenreingung zum Opfer • Rechen nach „Gluch“ soll durch Horizontal angeordnete Stäbe und schräg 

zur Fließrichtung stehenden Rechen die Fische in eine Art Bypass leiten.Belastbare Untersuchungen gibt es nicht aber überall wird gebaut!?? 

• Stand der Technik – Prüft man nach wird das alte Dilemma offenbar!• Daher Monitoring immer obligatorisch (Hessen!)

Rechenschädigungen von FischenBlankaale getötet am 20mm‐Rechen durch Rechenreiniger

(Alle Aale sind größer als 65 cm und bis 2 kg schwer)

Rechenschäden (20mm)

20mm-Rechen und Rechenreiniger

Am Rechen getötete Blankaale >65 cm, 88 StückAale <65 gehen durch die Turbine und w erden nicht gefunden

Aalschäden Lahn  06.11.2012 Wertvollste abwandernde Blankaalewurden in der Wasserkraftanlage inDiez/Lahn in einer Nacht am 20 mm-Rechen getötet (erdrückt vom Rechen-reiniger ! 42 Stück = 45 kg, alle > 65 cm.Unzählige Aale < 65 cm wurden in den Turbinen gehäckselt.

Dieses Drama kommt jährlich an 20 bis 25Nächten vor. Ergebnis:Nur Lahngebiet und Aale:50 Anl. x 25 Ereignisse x ø 50 kg tote Aale = 31.250 kg = 31,25 Tonnen/Jahr!31.250 kg x 25.- € = 781.250 € Schaden!

Tödliche Schäden durch Turbinen

Smolts in Wasserkraftanlage getötetInhalt Abfallcontainer

Von Turbine durchtrennter AalVon Rechenreiniger zerquetschter Aal

Foto: Dr. Schneider

Rhein in Holland 2007

„Das Hochwasser vom August/September (2007)machte das ganze Drama sichtbar:Zehntausende geknackter und zerhäckselter Aale wurden entlang der (84 km niederländischer Rhein) Ufer angespült.“

Originalunterschrift:„Door het hoge water van augustus-september wird het drama zichtbaar: tienduizenden geknakte en verhakselde alen spoelden langs de oevers van de rivieren ann.“

Diese Aale wurden alle aus Deutschlands Wasser-kraftanlagen nach Holland eingespült und blieben beim schnell zurückgehenden Hochwassern auf den beidseitigen Ufern liegen. Im NL-Rhein gibt es keine Wasserkraftanlagen.

Das wahre Ausmaß der Ökostromproduzierenden Wasserkraft:Auf 84 Kilometer Rheinufer nach Hochwasser

Neue „Stand der Technik“ WKA (Main/Kostheim)

Neues Wasserkraftwerk an der Main-Staustufe KOSTHEIM,dem Tor zum Main mit paarigem Einlauf für je eine Turbine.

Im Regelfall geht der gesamte Abfluss des Mains durch die 2 Turbinen. Fische u.a. Tiere haben keine Chance und geraten vor den Rechen oder in die Turbinen.

alte SchleusenbrückeWKA

Walzen-sperre

Betreiber: SWU Energie GmbH

Karlstr. 1 89073 Ulm www.swu.de/

Fischtreppe in Kostheim/Main

Fischtreppe mündet 90°Abgewinkelt in das Unterwasser

Diese Fischtreppe soll im Main den Fischaufstieg sicherWohl eher eine Wunschvorstellung der Genehmigungsbehörde!Und nicht nach Planfeststellung gebaut!

Funktion?

Warmblüter vor dem Rechen in Kostheimhier: Beispiel Bisam

Bisam am 16.04.10 14:35 hAm folgenden Tag tot im Rechengutbehälter gefunden

Blesshühner, Enten etc…..Hier am 38mm-Rechen einer Kleinwasserkraftanlage an derLahn in Villmar im Sommer 2010

Innerhalb 2 Minuten waren alle Kükendurch den Rechen in den Turbinenverschwunden und getötet!

Wie viele Wasservögel werden getötet?

Druckverlauf in Kaplan‐TurbineSchäden durch Druckunterschiede beim Turbinendurchgang

Quelle: Holzner (Dettelbach)

Beeinträchtigung der Schwimmblase,

Aufplatzen der Augenbes. bei Salmoniden,

Kavitation,

Schuppenverluste,

‐ Fischabstiegsanlagen ‐Fischfreundliche Turbinen und Rechen?

• Fischabstiegsanlagen:  Es wird immer wieder von fischfreundlichen Turbinen,  fischfreundlichen  Rechen und Bypässen berichtet. Wo gibt es sie?

• Fischfreundliche Turbinen:  (z.B. 3 flügelig) (Behauptung der Hersteller!)‐ keine belastbaren Untersuchungen vorhanden‐ aktuell: Kostheim/Main –nach Stand der Technik gebaut, inklusive „fischfreundlicher Turbine“ ‐ katastrophale Untersuchungsergebnisse!‐Wasserkraftschnecken:  neue Untersuchung: erhebliche  Schäden!

• Fischfreundliche Rechen?: ‐ Oppermann‐Rechen  10 oder 15mm lichte Schlitzweite‐ neu: Horizontalrechen nach Gluch – keine belastbaren Untersuchungen!‐ 15mm‐Rechen in Hessen gesetzlich vorgeschrieben

aber: z.B. in Bayern keine Vorschrift – Beispiel Rothenfels/Offenbach Main!

• Bypässe: meistens ohne Funktion, werden nicht oder per Zufall gefunden

Rollrechen

Maschenweite 15 x 8 mm

Spülrinne für Fische

Abwanderung der Blankaale aus dem Hochrhein durch 11 WKA

KKFK

KKK4K + FKK + F

Quelle:Bestandsentwicklung desAals im Hochrhein, Nr. 69BAFU/CHwww.bafu.admin.ch/publikation/00721/index.html

Turb.-Ty p

Ganze 7% kommennoch in Basel an!

WasserkraftschneckenWasserkraftschnecken werdenimmer für Fische als unge-fährlich bzgl. Abstieg dargestellt.Diese vorliegende Untersuchungbelegt das Gegenteil.

Auch Schnecken kommen ohne Stauhaltung nicht aus!

Wasserkraftschnecken bekommen im Laufeder Zeit an den Schneckenflügeln einen messerscharfen Metallgrat und der Spalt wird breiter. Entsprechend steigen die Verletzungenvon Fischen und Neunaugen. Siehe Pfeile!

Quelle: Schmalz, Wolfgang: Unters. zum Fischabstieg u. Kontrolle von Schäden durch Wasserkraftschnecke Walkmühle/Meiningen

Schwallbetrieb an der Lahn

Schwindel• Werbung mit Ökostrom aus Wasserkraft• 100% aus Wasserkraft (Norwegen, Freudenau)(Naturstrom AG, Tchibo, u.v.a.)

• Zertifiziert von TÜV, Energievision etc.Es wird bewusst suggeriert, dass Strom aus Wasserkraft ökologisch sei! Probleme werden natürlich verschwiegen.

• KirchenMotto: Schöpfung bewahren – Ökostrom kaufen. Bistümer schließen Verträge mit Lieferanten wie z.B. Naturstrom AG

Große – Kleine Wasserkraft?• Beide – ob große oder kleine Wasserkraft – wirken 

unglaublich schädlich auf die Gewässerbiozönosen. Daher ist kein Unterschied zu machen!

• Gehen wir einmal nach Iffezheim oder Gambsheim (Rhein), Kostheim (Main). Hemelingen (Weser) zur Abwanderzeit der Aale (Okt‐Jan.) oder Lachssmolts (März‐April) und fangen auf, was unten aus den Turbinen heraus kommt. 

• Ganz Deutschland inklusive aller Politiker und Gutmenschen würden diese Art der Stromerzeugung sofort verbieten!

• Zu Recht!• Und der Fischaufstieg/Fischabstieg in Iffezheim, Gambsheim, 

Kostheim, Hemelingen oder sonstwo in Deutschland ?Für die Planer u. Genehmigungsbehördeb beschämende Ergebnisse!! 

Aufstiegszählung 2011Der Rhein: Zubringer für die Wanderfische u. Kurzdistanzwanderer

Links zu Wasserkraft

http://daserste.ndr.de/panorama/archiv/2011/windenergie157.html(Panorama vom 17.11.11, Lahn)

http://www.ndr.de/regional/wasserkraft105.html : (NDR: Wie sauber ist Ökostrom, vom 25.10.11)