Um die Wasserkraftwerke hierzulande wird nicht viel Aufhebens gemacht. Ihr Betrieb ist unspektakulär; es heißt, an geeigneten Standorten ist längst eines errichtet. Demnach wird die Wasserkraft auch kaum zur Energiewende beitragen. Oder doch? Ingenieure der Technischen Universität München haben einen neuen Typ konzipiert und erproben ihn mit dem Wasser der Obernach. Markus Hiereth war dort. [1]
Die Obernach ist ein bescheidenes Flüsschen. Versteckt von Wald führt sie ihr Wasser dem Walchensee zu. Bedeutende Aufschlüsse erhielt man an ihr trotzdem. 1929 errichtete hier Oskar von Miller sein "Forschungsinstitut für Wasserbau und Wasserkraft". Auf historischen Fotos erinnern die dortigen Aktivitäten eher an Bubenspiele mit Wasser, Sand und Kies. Dennoch: Als Fluss en miniature half die Obernach bei Fragen folgender Art: Wie leite ich einen Fluss durch die Landschaft, sichere diese gegen Hochwasser, gewinne eventuell nebenher Strom?
In den letzten fünfundzwanzig Jahren wendete sich das Leitbild: Gewässer sollten wieder als Lebensraum für Pflanzen und Tiere respektiert werden. Die Gesetzgebung zog nach, etwa mit einer "Wasserrahmenrichtlinie" der Europäischen Union. Sie hat zum Ziel, die Flüsse den Fischen zurückzugeben, ihnen wieder ungehindertes Wandern möglich zu machen. So sind in Bayern tausende von Wehren und ähnlichen Querbauten zu modifizieren.
Indem die Wasserbauer der TU neue Komponenten in anderer Weise zum Kraftwerk anordnen, gelingt es ihnen, Naturschutz und Energiegewinnung zu verknüpfen. "Schachtwasserkraftwerk" tauften Albert Sepp und Peter Rutschmann den neuen Typ. Die Umstände, die zu seiner Entwicklung führten, beschreibt Rutschmann, Inhaber des Lehrstuhls für Wasserbau und Wasserwirtschaft.
Das waren verschiedene Dinge: Konkrete Anfrage für Anlage an einem historischen Wehr. Konventionelle Lösung aus Denkmalschutzgründen nicht möglich. Dann diese neue Generation von Turbinen. Die kommt aus dem Windkraftbau. Permanentmagnet-Generatoren. Das sind zwei Komponenten, wo man anfangen hat können, von einer ganz anderen Art von Wasserkraftanlage zu träumen.
Zu sehen ist so ein Wasserkraftwerk nur in der Bauzeit; dann verschwindet es im Fluss. Die komplette Technik beherbergt ein rechteckiger Schacht, der oberhalb einer Stufe ins Flussbett eingelassen wird. Darin rotieren eine Turbine und ein Generator, der einige hundert Kilowatt ins Netz speist. Beide sind so konstruiert, dass niemand nach dem Rechten schauen muss. Als Intervall für Inspektion und Wartung sind fünf Jahre avisiert.
Vom baulichem Aufwand, den ein Flusskraftwerk früher mit sich brachte, fällt beim Schachtwasserkraftwerk das meiste weg. Weil schon geringe Höhendifferenzen ausreichen, erübrigen sich - die Betonbauer wird es bekümmern - kilometerlange Seitenkanäle und dicke Fundamente für elektrische und mechanische Maschinerien.
Zugleich kommt das neue Konzept dem Leben im Wasser entgegen. Zwar kennen die meisten die sogenannten "Fischtreppen". Doch dass diese nur flussaufwärts wandernden Fischen helfen, weiß allenfalls der Fachmann. Abwärts sucht der Fisch nämlich die stärkste Strömung und gerät damit an Kraftwerken zwangsläufig dorthin, wo es für ihn lebensgefährlich wird.
Es ist Schwierig, mit traditioneller Anlage den Fischschutz herzubekommen. Abstieg im Bereich der Turbine, was sehr schwierig ist. Geringe Geschwindigkeiten gehen schnell in die Kosten, denn dann in die Tiefe oder die Breite bauen. Das ist hier alles viel einfacher.
Bei kleinen Flüssen wird ein Schachtkraftwerk einzeln eingebaut. Ansonsten lassen sie sich nebeneinander plazieren. Die elektrische Leistung addiert sich, an den Strömungsverhältnissen vor den einzelnen Turbinen hingegen ändert sich nichts. Peter Rutschmann auf die Frage, wie ein solches Wasserkraftwerk von den Fischen wahrgenommen wird:
Sie könnten den Adrenalinkick mit den Durchgang durch die Turbine möglicherweise vermeiden, wenn sie das möchten. Der Fischabstieg ist hier gut gewährleistet. Der Fischschutz mit den geringen Geschwindigkeiten ist gut hergestellt. Die kleinen können wir nicht am Durchtritt durch den Rechen hindern. Bei konventionellen Kraftwerk nimmt nach dem Rechen Geschwindigkeit zu und zu. Ein Fisch, der bei einer konventionellen Anlage durch den Rechen kommt, kann nie mehr zurück.
Beim Schachtkraftwerk sieht die Alternativroute für den Fisch folgendermaßen aus: In den Bereich der Turbine kommt er nicht, denn oben wird der Schacht vom Rechen abgedeckt. Des weiteren wird das Wasser nie komplett der Turbine zugeführt. Ein Teil ergießt sich, wie bei einer überlaufenden Wanne, in den tiefer gelegenen Flusslauf. Hier hat der Fisch quasi die Möglichkeit zum Sprung vom Fünf-Meter-Brett. Entsprechende Videoaufnahmen weiß Peter Rutschmann detailliert zu kommentieren: Die Forelle mache sich auf dem Wasserstrahl krumm und bringe ihren Schwanz nach vorn. Was vernünftig ist, denn das schließt beim Aufsetzen unten Kopfverletzungen aus.
Die von der EU verordnete Modifikation der Flussbauwerke wird in den nächsten Jahren die Wasserbau-Behörden mit Investoren und Ingenieuren an einen Tisch bringen. Denn die Einnahmen aus der Stromerzeugung könnten vielerorts den anstehende Umbau finanzieren.
Peter Rutschmann möchte den neuen Vorstoß zur Wasserkraft-Nutzung nicht mit dem großen Wort der "Energiewende" verknüpfen. Viel mehr liege der Reiz des Konzepts darin, dass es gerade von kleinen Akteuren aufgegriffen werden kann. Etwa von noch nicht an ein Stromnetz angeschlossenen flußnahen Dörfern Asiens. Oder hierzulande, wo es für ein kommunales Schachtwasserkraftwerk in der Loisach inzwischen konkrete Planungen gibt.
Man darf es nicht in der großen Summe anschauen. Es ist wichtiger, wenn Sie die Gemeinde Großweil hernehmen: Diese Gemeinde kann unabhängig werden von jeglicher Stromversorgung. Ich bin nicht ein Freund von ganz großen Lösungen, wo man Wasserkraft in Norwegen produziert und über Leitungen hierher bringt. Die großen Systeme sind immer anfällig.
