Gut für Flüsse, Fische und den Strommix

Ein Interview von Michael Staub mit Daniel Styger, Präsident GWWK

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Im Rah­men der Energiewende muss die Schweiz­er Strompro­duk­tion vielfältiger, naturverträglich­er und dezen­traler wer­den. Mit Wasser­wirbelkraftwerken sollen die wider­sprüch­lichen Ziele vere­in­bar wer­den. Daniel Styger, Präsi­dent der GWWK, sieht gute Mark­tchan­cen für die junge Tech­nik.

Wasserkraft wird derzeit vor allem in Form von Pump­spe­icherkraftwerken wie Linth-Lim­mern oder Nant de Drace wahrgenom­men. Welche Vorteile bieten die wesentlich kleineren Wasser­wirbelkraftwerke?
Mit solchen Goliaths kön­nen wir sicher­lich nicht ver­glichen wer­den. Unsere Anla­gen beset­zen jedoch ein inter­es­santes Mark­t­seg­ment, weil sie sich zur Rena­turierung und Revi­tal­isierung ver­bauter Fliess­gewäss­er eignen. Das bet­rifft mehr als 4500 Kilo­me­ter der Schweiz­er Flus­sland­schaft. Das seit 2011 gültige Gewässer­schutzge­setz ver­langt die Revi­tal­isierung solch­er Land­schaften. Das jährliche Aus­gaben­vol­u­men des Bun­des für diese Mass­nah­men beläuft sich auf 40–110 Mil­lio­nen Franken, je nach Pro­jek­taus­prä­gung und das min­destens für die näch­sten 80 Jahre.

Welchen Bezug gibt es zwis­chen Revi­tal­isierung und Stromerzeu­gung?
Bei den Pro­jek­ten der GWWK sind Rena­turierung, Revi­tal­isierung und Strompro­duk­tion untrennbar miteinan­der ver­bun­den. Wir bauen keine Anlage, ohne gle­ichzeit­ig den Flus­slauf zu rena­turi­eren. Und wir revi­tal­isieren keine Land­schaft, ohne gle­ichzeit­ig eine Anlage zu erstellen. Das rech­net sich auch finanziell. Die Pro­duk­tion eines Klein­wasserkraftwerks lässt sich dank der Unter­stützung aus der kos­ten­deck­enden Ein­spei­sev­ergü­tung (KEV) zu einem garantierten Preis verkaufen. Dieser Ertrag über­steigt den Aufwand für die Rena­turierung, was heisst, dass auch die Investi­tion amor­tisiert wer­den kann.

Sie sprechen von Anla­gen statt Kraftwerken, und die GWWK will sich neuerd­ings Genossen­schaft für «Wasser­wirbelkonzepte» statt «Wasser­wirbelkraftwerke» nen­nen. Der Strom wird doch nach wie vor in einem Kraftwerk erzeugt. Weshalb diese Umbe­nen­nung?
Die bish­erige Kom­mu­nika­tion hat zu ver­schiede­nen Missver­ständ­nis­sen geführt. Erstens denkt man bei «Kraftwerk» vor allem an Grossan­la­gen wie Spe­ich­er- oder Laufwasserkraftwerke. Im Ver­gle­ich mit diesen Gigan­ten neigt man dazu, Strompro­duk­tion und Wirkungs­grad unser­er Anla­gen kleinzure­den. Zweit­ens gibt es in der Naturschutz- und Fis­chereibewe­gung grossen Wider­stand gegen kon­ven­tionelle Wasserkraftwerke, in deren Tur­binen zahlre­iche Fis­che veren­den. Unsere Anla­gen sind aber fis­chsich­er und soll­ten nicht als «Mix­er» missver­standen wer­den. Drit­tens geht es um den Kon­text, in dem eine Wasser­wirbe­lan­lage ste­ht.

Sie meinen die Rena­turierung?
Ja, aber nicht nur. Ein kon­ven­tionelles Kraftwerk ste­ht vor allem für die Stromerzeu­gung in der Land­schaft. His­torisch bed­ingt, wurde vor allem auf eine max­imierte Strompro­duk­tion geachtet. Die Anpas­sung dieser Anla­gen an aktuelle Erfordernisse, zum Beispiel mit­tels Fis­chtrep­pen oder Fis­ch­pässen, ist deshalb oft sehr aufwendig. Bei unseren Konzepten geht es dage­gen von Anfang an um die Ein­bindung von Flo­ra und Fau­na, um die Rena­turierung von Fliess­gewässern, und nicht zulet­zt um einen finanzier­baren Beitrag zur Energiewende. Auch deshalb sprechen wir von Konzepten statt Kraftwerken, damit die Trias von Rena­turierung, Fis­chgängigkeit und Strompro­duk­tion klar­er wird.

In Schöft­land betreiben Sie seit 2010 einen Pro­to­typen, der gle­ichzeit­ig als Labor für die Weit­er­en­twick­lung der Wasser­wirbel­tech­nik dient. Wo ste­hen Sie derzeit?
Der Trog ist noch der­selbe, doch die Tech­nik ste­ht schon in der drit­ten Gen­er­a­tion. Wir haben empirisch gel­ernt und wis­sen jet­zt zum Beispiel, dass zuerst der Trog gebaut und der entste­hende Wirbel analysiert wer­den muss. Erst dann geht es um die Dimen­sion­ierung und Ein­pas­sung des Rotors. Die aktuelle Lösung umfasst neben Stahl- neu auch Com­pos­ite-Teile, zudem haben wir als Gen­er­a­tor neu einen Langsam­läufer ohne Getriebe. So kön­nen wir auch mit lediglich 20 Umdrehun­gen pro Minute aus­re­ichend Strom pro­duzieren und haben den Wirkungs­grad weit­er gesteigert.

Wie viele Anla­gen gibt es heute in der Schweiz?
Die Anlage in Schöft­land läuft seit 2009. Für drei weit­ere Anla­gen soll­ten wir bald die Konzes­sion erhal­ten. Es gibt weit­ere 30 Pro­jek­te: Für 14 davon haben wir bere­its die KEV-Zusage erhal­ten und arbeit­en nun an der Finanzierung. Neben uns Genossen­schaftern steigen nun erst­mals auch grosse Inve­storen ein, darunter ver­schiedene Pen­sion­skassen. Über die KEV-Förderung von weit­eren 16 Pro­jek­ten wird derzeit entsch­ieden.

Welche Investi­tion ist für eine durch­schnit­tliche Anlage notwendig, und welch­es sind die grössten Posten?
Im Schnitt rech­nen wir mit ein­er bis einein­halb Mil­lio­nen Franken. Sobald ein Pro­jekt die KEV-Zusage erhal­ten hat, machen wir uns an die Finanzierung. Die GWWK legt gross­es Gewicht auf eine saubere, nachvol­lziehbare Pla­nung gemäss SIA-Norm. Deshalb ent­fall­en etwa 20 bis 30 Prozent der Bausumme auf die Pla­nungsphase. Weit­ere 20 bis 50 Prozent beansprucht der eigentliche Wasser­bau.

Über den Sinn und die Aus­gestal­tung der KEV wird derzeit gestrit­ten. Die Bürg­er­lichen sprechen von ein­er Mark­tverz­er­rung durch Sub­ven­tio­nen, im Fokus ste­hen vor allem Pho­to­voltaik, Winden­ergie und Geot­her­mie. Wie kom­fort­a­bel ist die Sit­u­a­tion für Ihre Wasserkraftan­la­gen?
Da es für Wasserkraftwerke einen eige­nen KEV-Topf gibt, haben wir eine aus­re­ichende Sicher­heit. Da wir gle­ichzeit­ig Wasser­bau machen und kleine Fall­höhen aus­nutzen, erhal­ten wir einen zusät­zlichen KEV-Bonus. Nach unseren neusten Berech­nun­gen kön­nten wir den Strom aus unseren Wasser­wirbe­lan­la­gen sog­ar direkt verkaufen, ohne auf die KEV angewiesen zu sein. Unsere Anla­gen sind inner­halb von etwa 10 bis 15 Jahren amor­tisiert, kon­ven­tionelle Kraftwerke rech­nen dage­gen mit 20 bis 30 Jahren. Wenn man die Kosten der Rena­turierung her­aus­rech­net, ist eine Wasser­wirbe­lan­lage sog­ar inner­halb von 6 bis 7 Jahren am Break-even ange­langt.

Erneuer­bare Energiequellen lei­den oft an einem Stan­dort­prob­lem. Beson­ders win­dre­iche Berghänge liegen zum Beispiel fernab der näch­sten Hochspan­nungsleitung. Wie gut funk­tion­iert die Ein­speisung aus Wasser­wirbe­lan­la­gen?
Da wir die Anla­gen nur an ver­baut­en Flüssen erstellen, ist die Ein­speisung in das beste­hende Leitungsnetz möglich. Die Dis­tanzen für den Leitungs­bau sind über­schaubar. In Schöft­land mussten wir zum Beispiel nur 150 Meter Leitung bauen.

Ein wichtiges Argu­ment für Ihre Anla­gen ist die Fis­chgängigkeit. Die Tiere kön­nen den Rotor unbeschadet durch­schwim­men, und das Gewäss­er bleibt in bei­de Rich­tun­gen passier­bar. Wäre es nicht sin­nvoll, Wasser­wirbe­lan­la­gen ver­mehrt als «Fis­chtreppe plus Strom» zu posi­tion­ieren, etwa bei beste­hen­den Laufwasserkraftwerken?
Aus unser­er Sicht wäre das sehr sin­nvoll. Bei kon­ven­tionellen Anla­gen suchen Fis­che die Haupt­strö­mung, und die führt lei­der zur Tur­bine. Die «fis­chfre­undlichen» Rechen kön­nen das Prob­lem teil­weise, aber nie gän­zlich lösen, die Mor­tal­ität ist immer noch hoch. So gese­hen wäre eine Wasser­wirbe­lan­lage der ide­ale Fis­ch­pass. Lei­der stossen wir bei den Kraftwerk­be­treibern nicht auf Gehör. Ihre eige­nen Anla­gen weisen Wirkungs­grade von 80 bis 90 Prozent auf, da wer­den unsere 50 Prozent glatt belächelt. Ich bin aber überzeugt, dass sich unsere Anlage trotz­dem rech­nen würde. Das jährliche Aus­bag­gern des Geschiebes vor den Rechen kostet Unsum­men. Dieses Geld kann man sich bei ein­er Wasser­wirbe­lan­lage sparen.

Der Wirkungs­grad wird von Kri­tik­ern immer wieder genan­nt. Es heisst, er reiche ein­fach nicht aus.
Ich finde, dass der Ver­gle­ich fair sein sollte. Unsere Anla­gen dienen ja nicht nur der reinen Strompro­duk­tion, son­dern brin­gen auch der Natur und der Fis­ch­pop­u­la­tion beleg­bare Vorteile. Eine nor­male Fis­chtreppe oder ein Wehr pro­duzieren über­haupt keinen Strom. Insofern kann man unsere Anla­gen mit der Pho­to­voltaik ver­gle­ichen: Der Wirkungs­grad mag noch nicht opti­mal sein, aber immer­hin gewin­nen wir Energie, die son­st ungenutzt ver­loren geht.

Wie ein­fach ist die Real­isierung von Stand­alone-Anla­gen?
Wir führen für jedes Pro­jekt auf frei­williger Basis eine Umweltverträglichkeit­sprü­fung durch, diese wurde bish­er jedes Mal mit Bravour bestanden und ist ein gutes Argu­ment. Um die Pla­nung und den Bau zu vere­in­fachen, streben wir jedoch ein vere­in­facht­es Ver­fahren an. Uns schwebt ein Mod­ell nach dem Muster der Type­n­prü­fung vor: Was ein­mal gründlich geprüft und bewil­ligt wurde, kann dann rasch­er gebaut wer­den. Das Poten­zial ist vorhan­den: Die Anlage in Deutsch­land, die wir zusam­men mit unserem Forschungspart­ner (www.fischfreundlicheswehr.de) betreiben, ist seit 2013 in Betrieb und erhält EU-Fördergelder.

Wie viel Überzeu­gungsar­beit ist notwendig?
Das vari­iert von Stan­dort zu Stan­dort. Wir haben gute Erfahrun­gen damit gemacht, die rel­e­van­ten Umweltver­bände und Inter­es­sen­grup­pen von Anfang an ins Boot zu holen. Mit dem WWF, den Fis­ch­er- oder Vogelschutzver­bän­den pfle­gen wir eine enge und gute Zusam­me­nar­beit. Je nach Kan­ton ist der Instanzen­weg ver­schieden. Im Kan­ton Graubün­den entschei­det zuerst die Gemeinde über die Bewil­li­gung, danach der Kan­ton. Im Kan­ton Aar­gau ist es genau umgekehrt. Die Arbeit lohnt sich, benötigt jedoch viel Zeit. Wir hof­fen deshalb, dass sich die unbe­stre­it­baren Vorteile unser­er Anla­gen mit der Zeit herum­sprechen.

Was macht die Genossen­schaft?
In eigene Pro­jek­te haben wir bish­er über drei Mil­lio­nen Franken investiert. Das Kap­i­tal stammt aus Anteilscheinen und Dar­lehen unser­er Genossen­schafter. Daneben machen wir Stu­di­en für Dritte, wir ver­mark­ten den Strom der Anlage in Schöft­land. In den let­zten Jahren haben wir die Tech­nolo­gie mit unserem Forschungspart­ner (www.fischfreundlicheswehr.de) zur Mark­t­fähigkeit entwick­elt, jet­zt gehen wir auf die Piste. Wir möcht­en den Sitz von Schöft­land nach Aarau ver­legen, damit wir aus der ganzen Schweiz gut erre­ich­bar sind. Und ab Mitte Jahr wer­den wir am Clean­tech-Stand in der Umweltare­na Spre­it­en­bach vertreten sein. Es geht also zügig vor­wärts.

Wasser­wirbe­lan­la­gen sind Low-Tech im pos­i­tiv­en Sinn, weil sie wenig Unter­halt benöti­gen. Wie sieht es mit der inter­na­tionalen Ver­net­zung aus?
Es gibt viele Anfra­gen aus dem Aus­land. Seit gut einein­halb Jahren kooperiert die GWWK auch mit der Fir­ma green-cube.org, so kön­nen wir Pro­jek­te in Kir­gis­tan, Japan oder der Türkei begleit­en. Ger­ade in Län­dern, die noch nicht stark entwick­elt sind, gibt es aus­geze­ich­nete Möglichkeit­en, um mit wenig Aufwand eine Wasser­wirbe­lan­lage zu instal­lieren, etwa in Bewässerungskanälen in Kir­gis­tan. Zudem hil­ft das tief­ere Anspruch­sniveau, um die Effizienz markant zu steigern. Mit der Strompro­duk­tion ein­er Wasser­wirbe­lan­lage kön­nen wir in der Schweiz vielle­icht 20 Haushalte ver­sor­gen, dort sind es eher 200. Die dezen­trale Stromver­sorgung, die man in Wes­teu­ropa jet­zt müh­sam auf­bauen muss, ist dort wesentlich ein­fach­er zu real­isieren. Ich bin deshalb zuver­sichtlich, dass sich die Anla­gen auch in Schwellen- oder Entwick­lungslän­dern durch­set­zen wer­den.