Wasser energetisch optimal nutzen

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Welche Auswirkungen der Gletscherrückgang für die Wasserkraft hat und in welchen Bereichen es trotz 90 Prozent Wirkungsgrad noch Potential für Effizienzsteigerung gibt, erzählt Markus Matschl den lebenwelten, seit 30 Jahren bei der Salzburg AG im Bereich Wasserkraft tätig. Heute ist er Leiter der erneuerbaren Energie und verantwortlich für 60 Anlagen, mehr als die Hälfte davon sind Wasserkraftwerke.

Blickt man aus seinem Bürofenster sieht man ein riesiges Turbinenlaufrad. Drinnen an den Pinnwänden unzählige Charts mit fieberkurvenähnlichen Darstellungen. Energieeffizienz ist immer wieder zu lesen und damit das aktuell bestimmende Thema. Wurden früher vorwiegend neue Kraftwerke gebaut, arbeitet er heute mit seinem Team daran, durch verschiedene Maßnahmen die Energieeffizienz der bestehenden noch mehr zu steigern. Schließlich ist die Wasserkraft als erneuerbare Energiequelle beim Erreichen der Klimaziele ein wichtiger Player.

lebenswelten: Wie lässt sich eine Technologie mit einem energetischen Nutzungsgrad von mehr als 90 Prozent noch optimieren?

Markus Matschl: Da gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie zum Beispiel direkt an den Anlagen durch die Veränderung der Fallhöhen beim Wasser oder technische Maßnahmen bei der Bauart der Generatoren und den Formen der Turbinen etwa durch computerbasierte fluid-dynamische, kurz CFD-Berechnungen. Damit werden die Laufräder im Design noch mal optimiert. Diese Turbinen sind dann in der Lage die Wasserströmung optimal zu nutzen und damit das eine oder andere Prozent an Wirkungsgrad zusätzlich herauszuholen. Mit regelbaren Turbinen können wir auf schwankende Wasserzufuhr reagieren.  Dies ist im Zuge des Klimawandels eine immer größere Herausforderung.

 

lebenswelten: Da möchte ich gleich einhaken und nachfragen. Wir alle beobachten eine zunehmende Trockenheit. Welche Auswirkungen hat das auf Wasserkraftwerke?

Markus Matschl: Damit müssen wir uns natürlich auseinandersetzen. Glücklicherweise haben wir in der Salzburg AG drei große Pumpspeicherkraftwerke mit Diessbach bei Saalfelden, Naßfeld im Gasteiner Tal und Hintermuhr im Lungau. Man möchte gar nicht glauben, wie viel Wasser von Speicherkraftwerken etwa im August in der Salzach fließt. Die Pumpspeicherkraftwerke helfen auf der einen Seite die negativen Auswirkungen der Trockenheit zu dämpfen und auf der anderen Seite stabilisieren sie das Stromnetz, weil sie wie ein Energiespeicher funktionieren. Das geht so: Das Wasser wird in einen höhergelegenen Stausee hochpumpt. Gibt es Bedarf an Stromerzeugung rauscht das Wasser in das tiefergelegene Krafthaus und treibt dort die Turbinen an. Dieser Typ von Kraftwerk ermöglicht uns einen gewissen Handlungsspielraum mit dem ‚Just-in-time-Produkt‘-Strom.

Blick auf das Kraftwerk Rotgülden im Lungau © Marc Haader/Salzburg AG
2022 wurde beim Kraftwerk Rotgülden das Krafthaus neu gebaut und durch eine neue Turbine auch in der Leistung verstärkt.

lebenswelten: Ein Kraftwerk das vor Kurzem erst energieeffizienter gemacht wurde ist das Kraftwerk Rotgülden. Bitte erzähl uns doch, wie dort durch bauliche Veränderungen die Effizienz gesteigert wurde.

Markus Matschl: Das war eine super Sache. Wir haben den Krafthausstandort um rund 2,3 Kilometer bachabwärts zum nächsten Speicher verlegt. Damit konnten wir die sogenannte Schwallstrecke beseitigen. So ist die Wasserführung im Bach natürlicher und aus ökologischer Sicht verbessert. Mit dem Wasser, das jetzt direkt weiter unten in den Speicher fließt, ließ sich die Jahresstromerzeugung um über vier Gigawattstunden (GWh) erhöhen. Das entspricht etwa dem Jahresstromverbrauch von ca. 1000 Haushalten. Das ist ein gutes Beispiel für die Optimierung von Kraftwerken ohne großartigen Eingriff in die Natur.

 

lebenswelten: Was verändert die Klimakrise in Bezug auf die Wasserkraft noch?

Markus Matschl: Worauf man sich vorbereiten sollte, sind die Auswirkungen durch den Rückgang der Gletscher, der definitiv nicht mehr aufzuhalten ist. Das bedeutet, wir verlieren auch ihre Funktion eines Retentionsbeckens. Ein Gletscher ist ja auch im Sommer mit Schnee bedeckt. Dieser nimmt das Regenwasser auf und gibt es verzögert ab. Ideal für die Stromerzeugung. Sind die Gletscher weg, prasselt der Regen auf Stein und es kann weniger Wasser gespeichert werden. Ich fände daher Speicherseen als Ersatz für Gletscher in Zukunft sinnvoll. Denn Hochwasser beeinträchtigt nicht nur Mensch und Umwelt, sondern auch die Stromerzeugung. Wir beobachten etwa, dass Hochwässer viel schneller anlaufen. Bedingt durch die höheren Temperaturen speichert sich mehr Feuchtigkeit in der Atmosphäre, die sich dann plötzlich entlädt. Auf der anderen Seite dauern diese Spitzen nicht mehr so lange.

Fototermin mit Markus Matschl (Head of Renewable Generation; Energy Technologies at Salzburg AG für Energie, Verkehr und Telekommunikation) beim Wasserkraftwerk Sohlstufe Lehen in der Stadt Salzburg, Österreich. © Georg Kukuvec/Salzburg AG
Markus Matschl, Leiter erneuerbare Energie bei der Salzburg AG, vorm Wasserkraftwerk Sohlstufe Lehen.

lebenswelten: Welche Rolle spielt die Wasserkraft bei diesen Extremwetterlagen?

Markus Matschl: Eine wichtige Rolle. Durch Speicher können zahlreiche dieser Extremereignisse abgefedert werden. Der Geschiebetrieb in den Flüssen hat sich verändert. Das hat natürlich auch direkte Auswirkungen auf die Laufkraftwerke. Mit flussmorphologischen Maßnahmen wie etwa dem Bau von Buhnen versuchen wir zwei Fliegen mit einer Klappe zu erwischen. Einerseits erlauben diese länglichen Bauwerke entlang der Uferlinie dieses vor Erosion zu schützen und andererseits können wir den Wasserverlauf beeinflussen und so wiederum die Effizienz der Kraftwerke erhalten oder im Idealfall sogar erhöhen. Jedenfalls braucht es ein sich ständiges Anpassen an veränderte Gegebenheiten. Darum setzen wir alles daran auch die anderen Bereiche der erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik und Windkraft im Bundesland Salzburg auszubauen. Ein Mix aus all diesen Erzeugungsformen wird die Energieversorgung sichern und entscheidend für die Energiewende sein.

#WIRARBEITENDRAN

Energiewende & Unabhängigkeit

„Die Wasserkraft ist in Salzburg ein wichtiger Player in der Energiewende, weil sie nachhaltig, ohne CO2-Emissionen, effizient und verlässlich ist. Zusammen mit unseren Photovoltaikanlagen schaffen wir mit jedem Prozent an Energie, das wir hier in Salzburg erzeugen und durch Optimierung gewinnen, auch ein Stück mehr an Unabhängigkeit. Das ist mir wichtig. Daher versuchen wir ständig bei unseren Kraftwerken durch technische Maßnahmen und Innovationen die Energieeffizienz weiter zu steigern und so aktiv an der Energiewende zu arbeiten.“

Markus Matschl, Leiter erneuerbarer Energie der Salzburg AG

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