Wasser

Die Wasserkraft ist hinter der Windenergie die wichtigste regenerative Energie in Deutschland. Weltweit produzieren Wasserkraftanlagen sogar mehr Strom als alle Kernkraftwerke zusammen. Aber die Wasserkraft ist in Verruf geraten. Große Wasserkraftanlagen erfordern massive Eingriffe in die Natur. So gilt diese Form der Energiegewinnung heute vielen als umweltschädlich und überholt.

Mächtig donnert die Brugga ins Tal. Thomas Dilgert vom Schuhbauernhof im Schwarzwald beobachtet zufrieden die enorme Kraft, die der kleine Fluss dabei entwickelt. Im Jahr 2006 nahm Thomas Dilgert hier eine kleine Wasserkraftanlage in Betrieb. Sie produziert bis zu 1.000 Kilowatt jährlich. Eigentlich wollte Thomas Dilgert eine wesentlich größere Anlage bauen und bis zu 300.000 Kilowattstunden Strom in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Da die Genehmigung für ein solches Wasserkraftwerk aber aus Gründen des Gewässerschutzes immer unwahrscheinlicher wurde, zog er seinen Antrag zurück. Für die kleine Anlage reaktivierte er ein Wasserrecht, das seine Vorfahren zum Betreiben einer Getreidemühle genutzt hatten.

Wasser – die älteste Energiequelle der Welt

Die Kraft des Wassers wie Thomas Dilgert zur Erzeugung von Energie zu nutzen, hat eine lange Tradition in Deutschland. Die Wasserkraft war bis zum Boom der fossilen Rohstoffe Kohle und Öl und der Kernkraft im 20. Jahrhundert hierzulande eine der wichtigsten Energiequellen. Ihre Nutzung reicht aber noch viel weiter zurück. Schon die Römer betrieben mit der Kraft des Wassers ihre Sägewerke und Mühlen. Im Mittelalter wurden die Wasserräder weiterentwickelt und erleichterten die Arbeit in Schmieden, Schleifereien und später auch in Webereien und im Bergbau. Durch die Verwendung der Wasserkraft konnte die Produktivität in vielen Bereichen gesteigert werden. Im 18. Jahrhundert verwendeten Techniker bei der Konstruktion erstmals Metall statt Holz, aus Wasserrädern wurden Turbinen. Der nächste Schritt in der Nutzung der Wasserkraft geschah etwa 100 Jahre später. Bis in das 19. Jahrhundert wurden Maschinen mit Wasserkraft direkt angetrieben. Mit der Erfindung von Generatoren und Transformatoren war es nun möglich elektrischen Strom weiterzuleiten und so unabhängig vom Ort seiner Entstehung zu nutzen. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts entstanden in ganz Europa große Wasserkraftwerke, die Fabriken und private Haushalte mit Strom versorgten. Im Zuge der flächendeckenden Elektrifizierung der Ballungsräume Mitteleuropas wurden die kleinen Wasserräder schließlich fast vollständig verdrängt.

Wasserkraft weitgehend ausgeschöpft

Heute ist das Potenzial der Wasserkraft in Deutschland weitgehend ausgeschöpft. Das liegt zu einem großen Teil daran, dass Deutschland zur optimalen Nutzung von Wasserkraft die geologischen Voraussetzungen fehlen. „Um Wasserkraft effektiv in Energie umwandeln zu können, brauchen wir Höhe“, erklärt Professor Silke Wieprecht vom Institut für Wasserbau der Universität Stuttgart. Innerhalb Deutschlands ist die effektive Nutzung der Wasserkraft deshalb im Wesentlichen auf Bayern und Baden-Württemberg beschränkt. Von neuen Erfindungen wie der Strom-Boje, die die Bewegungsenergie der Flüsse in Strom umwandeln, hält die Expertin nicht viel: „Das ist alles nett, aber wenn Sie darauf schauen, was für Strom da herauskommt, dann ist das zu wenig.“ Auch von neuen Entwicklungen zur Nutzung der Energie der Meeresströmung kann Deutschland aufgrund der geographischen Gegebenheiten nicht profitieren.

Aber selbst an Flüssen, an denen neue Wasserkraftwerke effektiv arbeiten könnten, ist ein Neubau nicht möglich. Denn mit dem Bau neuer Anlagen in naturbelassene Flüsse und Bäche einzugreifen, verbietet der Umweltschutz. „ Mit Neubauten hätten wir noch ein gewisses Zusatzpotenzial für die Wasserkraft. Das ist aber politisch und ökologisch nicht durchsetzbar“, resümiert Professor Wieprecht. Durch Weiterentwicklung der Technik und durch Ausbau vorhandener Wasserkraftwerke sei dagegen durchaus noch einiges möglich: „Der Anteil der Wasserkraft am gesamten Strom könnte so von 4,5 Prozent auf etwas über 5 Prozent steigen.“

Chancen der Wasserkraft

Die stillgelegten und vergessenen kleinen Wasserkraftwerke von Neuem zu nutzen, bietet heute die Möglichkeit, den Anteil der Wasserkraft an der Stromproduktion in Deutschland wieder zu erhöhen. „Ein echtes Potenzial zum Ausbau der Wasserkraft gibt es im Bereich der Kleinwasserkraftwerke an bestehenden Staustufen, wo Anlagen stillgelegt sind oder wo vielleicht noch nie eine Anlage war“, erklärt Professor Silke Wieprecht. Damit die kleinen Wasserkraftwerke optimal arbeiten können, muss allerdings noch einiges verändert werden: „Im Kleinwasserkraftbereich läuft eine ganze Menge Forschung zu neuen Technologien oder angepassten Technologien. Also angepasste Wasserräder, angepasste Turbinen, die mit den kleinen Wassermengen, kleinen Fallhöhen gut zurechtkommen.“

Beim Ausbau großer Wasserkraftanlagen geht es neben der Steigerung der Produktivität auch darum, die Schädigung des Ökosystems Fluss wieder auszugleichen. Ein Beispiel hierfür ist Rheinfelden, eine Wasserkraftanlage, die bereits 1898 entstand und zu ihrer Entstehungszeit das größte Flusskraftwerk Europas war. Hier wird zurzeit eine neue Anlage gebaut, die deutlich mehr Strom produzieren wird. Gleichzeitig wurden auch zwei Fischaufstiegsanlagen gebaut und es werden intensive Untersuchungen zu Schutzanlagen für den Fischabstieg durchgeführt. Solche Anlagen sind besonders wichtig, um Fischen die Wanderung zu ihren Laich- und Aufzuchtgebieten und wieder zurück zu ermöglichen. Mit der Forschung zum Fischabstieg ist auch Professor Wieprecht befasst: „Das ist ein Problem, das wir leider immer noch nicht im Griff haben. Der Fischaufstieg funktioniert gut, aber beim Fischabstieg gibt es einen großen, echten Forschungsbedarf. Die Fische schaffen es nur durch die Turbinen runter und das endet meistens tödlich.“