Ökologische Sanierung der Wasserkraft

Das revidierte Gewässerschutzgesetz aus dem Jahr 2011 verlangt, dass die Schweizer Gewässer artenreicher, naturnaher und lebendiger werden. Durch die Sanierung Wasserkraft soll die Biodiversität erhalten sowie anpassungsfähige Gewässerökosysteme in Bezug auf den Klimawandel (erhöhte Temperatur, Trockenheit, Extremereignisse etc.) geschaffen werden. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen auch die negativen Auswirkungen der Wasserkraftnutzug auf die Gewässer reduziert werden. Bestehende Anlagen, welche die Fischwanderung behindern, die natürliche Geschiebedynamik stören oder künstliche Abflussschwankungen (Schwall-Sunk) in den Gewässern verursachen, müssen bis 2030 ökologisch aufgewertet werden. Gemäss Gewässerschutzgesetztes muss die Sanierung bis Ende Jahr 2030 umgesetzt sein.

Im Bereich der Fischwanderung sind circa 1'000 Wasserkraftwerke in der Schweiz betroffen. Weitere Massnahmen sind in Bezug auf die Reduktion von Abflussschwankungen (ca. 100 Wasserkraftwerke) und Geschiebedefiziten (ca. 140 Wasserkraftwerke) zu ergreifen. Eine der grossen Herausforderungen besteht darin, dass keine standardisierten Massnahmen umgesetzt werden können, da jedes Kraftwerk beim Bau an die lokalen Gegebenheiten angepasst wurde.

Als Schwall-Sunk werden die Abflussschwankungen bezeichnet, die durch den Betrieb der Wasserkraftwerke entstehen. Bei hohem Strombedarf wird mehr Wasser turbiniert, was zu einem Abflussmaximum (Schwall) führt. Bei geringem Strombedarf wird weniger Wasser turbiniert, was zu einem Minium des Abflusses (Sunk) in der Rückgabestrecke führt. Die Abflussschwankungen beeinflussen die Bedingungen in den Gewässern. Bei der Schwallsituation werden beispielsweise Organismen verdriftet oder Laichgruben zerstört. Durch die geringe Wassermenge bei der Sunksituation besteht hingegen die Gefährdung durch Stranden der Fische in Uferregionen.

Mögliche Massnahmen:

• Umleitung des Schwalls
• Ausgleichsbecken oder eine dosierte Rückgabe des Wassers

Es besteht die Möglichkeit entweder bauliche oder betriebliche Massnahmen zu ergreifen, um den Schwall-Sunk zu dämpfen. Bei betrieblichen Massnahmen wird weniger Wasser turbiniert, damit ein geringerer Schwall-Sunk entsteht. Diese Massnahme könnte nur eine kurzfristige Lösung sein, da dies zu einer Reduktion der Stromproduktion führt. Aus diesem Grund sollte für eine nachhaltige Lösung der Schwall-Sunk-Problematik bauliche Massnahmen umgesetzt werden. 

Die Fischgängigkeit in den Schweizer Flüssen muss gewährleistet werden indem Hindernisse, welche die Wanderung der Fische beeinträchtigen, saniert werden. Bei den Fischen wird zwischen diadromen (Lebensphase im Meer und Süsswasser), anadromen (vom Meer ins Süsswasser für die Fortpflanzung), katadrome und potamodromen Arten unterschieden. In der Schweiz gibt es katadrome Arten, beispielsweise der Aal. Dieser verlässt das Süsswasser um sich im Meer fortzupflanzen. Zu den patadromen Arten gehören die Seeforellen sowie einige Felchenarten. Zur Fortpflanzung wandern diese Arten zwischen Seen und Flüssen. Die Wanderung der Fische umfasst nicht nur die Wege für die Fortpflanzung. Fische wandern beispielsweise zwischen räumlich getrennten Lebensräumen, Überwinterungs-, Kompensations- oder Ausdehnungsgebiete. Durch die Stauanlagen oder Schwellen in den Schweizern Gewässern wird die Wanderung erschwert oder teilweise verunmöglicht. Beim Abstieg müssen die Fische durch die Turbine der Wasserkraftwerke absteigen, was die Verletzungswahrscheinlichkeit der Fische erhöht. 

Mögliche Massnahmen:

• Fischaufstiegshilfe (Fischtreppe)
• Leit- und Bypass-Systeme für den Fischabstieg 

Der Geschiebehaushalt ist ein wichtiges Merkmal eines Gewässer. Das Geschiebe vom Oberwasser ersetzt das erodierte Material, welches beispielsweise bei einem Hochwasser wegtransportiert wurde. Zusätzlich werden durch die Ablagerung des Geschiebematerials neue Habitate geschaffen. Durch Stauanlagen oder Verbauungen fehlt das Geschiebe vom Oberwasser, dadurch steigt die Erosionsfähigkeit des Gewässers im Unterwasser und das Gerinne kann sich eintiefen. 

Mögliche Massnahmen:

• Bauliche Anpassungen bei Wehrschwellen oder Grundablässen
• Abflussrinne in Geschiebesammler
• Geschiebedurchleitung an Wehranlagen bei Hochwasser durch Staupegelabsenkung
• Reduktion / Einstellung von Geschiebeentnahme
• Geschiebeschüttung im Unterwasser

Schweizweit wurden dem BAFU circa 1000 Sanierungsprojekte gemeldet, davon waren etwa 10% in der Umsetzung beziehungsweise bereits umgesetzt worden. Weitere 45% befanden sich Ende 2022 in der Planung. Die ersten Wirkungskontrollen haben gezeigt, dass die Ziele erfüllt werden. Die Umsetzung der zweiten Periode hat sich im Vergleich zur Periode 2014 bis 2018 verdoppelt. Die Daten zeigen den Stand der Umsetzung Ende 2022 auf. 

Schwall-Sunk-Sanierung bei 107 Anlagen

• Abgeschlossen: 4 Anlagen
• Wirkungskontrolle: 6 Anlagen
• Umsetzung der Massnahmen: 2 Anlagen
• Massnahmenplanung:6 Anlagen
• Variantenstudium: 63 Anlagen
• noch nicht in der Planung: 26 Anlagen

Fischgängigkeit: 636 Anlagen

• Abgeschlossen: 21 Anlagen
• Wirkungskontrolle: 22 Anlagen
• Umsetzung der Massnahmen: 24 Anlagen
• Massnahmenplanung: 62 Anlagen
• Variantenstudium: 214 Anlagen
• noch nicht in der Planung: 293 Anlagen

Geschiebehaushalt: 256 Anlagen

• Abgeschlossen: 21 Anlagen
• Wirkungskontrolle & Umsetzung der Massnahmen: 11 Anlagen
• Massnahmenplanung:32 Anlagen
• Variantenstudium: 71 Anlagen
• noch nicht in der Planung: 121 Anlagen