Bestand

Die große Wasserkraft (> 1 MW) weist eine installierte Leistung von 651 MW bei 67 Anlagen (Stand 2011) auf. Damit verfügt Baden-Württemberg über knapp 20% der in Deutschland insgesamt installierten Leistung von rund 3.400 MW. Bei der kleinen Wasserkraft (< 1MW) sind rund 180 MW Leistung installiert (Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 2010). Im Energieatlas sind derzeit rund 2.100 Wasserkraftanlagen erfasst.

Anlagenbezogen werden bisher Wasserkraftanlagen mit einer Leistung bis 1 MW in den baden-württembergischen Einzugsgebieten Neckar, Donau, Hochrhein, Bodensee/Alpenrhein, Main und Oberrhein, sowie Großkraftwerke mit einer Leistung von über 1 MW dargestellt. Bei den Großkraftwerken wird nicht zwischen EEG-geförderten und nicht-EEG-geförderten Anlagen unterschieden.

Kraftwerkstypen

Bei der Wasserkraft wird prinzipiell zwischen Speicherkraftwerken und Laufwasserkraftwerken unterschieden, bei den Laufwasserkraftwerken zusätzlich zwischen Fluss- und Ausleitungskraftwerken:

  • Bei einem Speicherkraftwerk wird Wasser in einem Behältnis gespeichert. Das Potenzialgefälle zwischen Speicher und Turbine wird zur Stromproduktion genutzt. Ein typisches Beispiel hierfür sind Talsperren. Dies ermöglicht die Regulierung der Stromproduktion, sodass die im Wasser gespeicherte Energie in Zeiten mit erhöhtem Strombedarf in Strom umgewandelt werden kann. Zum anderen dient sie der Bereitstellung der Regelleistung im Stromnetz. Auch Pumpspeicherkraftwerke werden zu den Speicherkraftwerken gezählt. Pumpspeicherkraftwerke bieten darüber hinaus den Vorteil, Produktionsüberschüsse aus der volatilen Stromerzeugung (z.B. Wind und Sonne) zu speichern, indem mit überschüssigem Strom Wasser in den oberhalb der Turbine befindlichen Speicher gepumpt wird.

  • In Laufwasserkraftwerken wird das Flusswasser direkt durch eine oder mehrere Turbinen geleitet und mittels eines Generators Strom erzeugt. In der Regel besitzen Laufwasserkraftanlagen keine Wasserspeichermöglichkeit. Da es jedoch auch Laufwasserkraftwerke mit Schwellbetrieb gibt, die bis zu einem gewissen Grad gleichermaßen regulierende Wirkung besitzen, lassen sich die Kraftwerkstypen nicht immer eindeutig voneinander abgrenzen.

  • Als Flusskraftwerk sind Laufwasserkraftanlagen definiert, bei denen der zur Energiegewinnung genutzte Abfluss unmittelbar unterhalb des Querbauwerks wieder in das Gewässerbett zurückgeführt wird und bei denen keine fischökologische relevante Gewässerstrecke mit verringerter Mindestwasserführung entsteht. Allerdings sind hier wirksame Fischauf- und -abstiegshilfen vorzusehen.

  • Ausleitungskraftwerke sind Laufwasserkraftanlagen, an denen oberhalb des Bauwerks Wasser aus dem Fließgewässer abgeleitet und unterhalb in einem Mindestabstand zum Bauwerk wieder zugeführt wird. Da dabei im eigentlichen Flussbett eine fischökologisch relevante Gewässerstrecke mit verringerter Restwasserführung entsteht, ist das Flusskraftwerk hinsichtlich der Ökologie vorzuziehen.

 
Die installierte Leistung eines Kraftwerks wird vor allem durch die Fallhöhe des Wassers bestimmt. Bei Wasserkraftanlagen mit einer Leistung über 1 MW unterscheidet man zusätzlich schwellfähige und nicht schwellfähige Wasserkraftanlagen. Schwellfähige Wasserkraftanlagen besitzen einen gesonderten Wasserstauraum und sind mit zusätzlichen Turbinen ausgestattet. Auf diese Weise kann die Stromerzeugung reguliert werden, um Strom vorrangig dann zu erzeugen, wenn dieser benötigt wird. Zudem kann in Kraftwerken mit Schwellbetrieb der Wirkungsgrad einer Turbine optimal genutzt sowie die Fallhöhe für Turbinen erhöht werden. Durch die zeitweise Anstauung des Wassers kann der Abfluss unterhalb des Kraftwerks phasenweise jedoch stark sinken. Infolgedessen kann die Gewässerökologie beeinträchtigt werden. Zur Vorbeugung ist unterhalb eines Kraftwerks mit Schwellbetrieb ein Ausgleichsbecken anzulegen.

Zur Potenzialabschätzung wird bei bestehenden Querbauwerken ohne Wasserkraftnutzung davon ausgegangen, dass ein Neubau als Flusskraftwerk ausgeführt wird. Die Herangehensweise stützt die ökologische Sichtweise. 

 

Quellen:

Weiterlesen im Kapitel "Untersuchungsgebiet"