Bewertung von Talsperren Erhöhungsoptionen in der Schweiz

Mit den energiepolitischen Entwicklungen und dem Klimawandel steigt in der Schweiz der Bedarf an Speicherkapazität für elektrische Energie. Eine Möglichkeit für den Speicherausbau sind Erhöhungen bestehender Talsperren von Wasserkraftanlagen. Um solche Erhöhungsoptionen systematisch zu bewerten, wurde ein Kriterienkatalog vorgeschlagen. Dieser wird anhand einer Bogenmauer und eines Schüttdamms vorgestellt, und es werden Resultate aus der Anwendung dieses Bewertungsschemas für die größeren Speicher der Schweiz diskutiert.

1 Ausgangslage und Übersicht
Die in der Schweiz erzeugte Elektrizität (61 TWh/a) stammt derzeit zu 60 % (37 TWh/a) aus Wasserkraft, zu 31 % (19 TWh/a) aus Kernkraft sowie etwa 9 % aus konventionell-thermischen Kraftwerken und neuen erneuerbaren Energien [1]. Für die bedarfsgerechte Bereitstellung elektrischer Energie leisten die Speicherwasserkraftwerke einen wichtigen Beitrag (21 TWh/a). Seit 2003/2004 betrug die einheimische Stromerzeugung im Winterhalbjahr (Oktober bis einschließlich März) im Mittel etwa 30 TWh, und es wurden im Mittel 4,2 TWh pro Winter netto importiert. Mit dem in der Energiestrategie 2050 beschlossen en schrittweisen Ausstieg aus der Kernenergienutzung, der vermehrten unregelmäßigen Einspeisung von neuen erneuerbaren Energien ins Energieversorgungssystem sowie mit der Veränderung der Abfluss regimes der Fließgewässer aufgrund des Klimawandels (Gletscherrückzug) nimmt der Bedarf an Speichern zu. Da in Mitteleuropa nur noch vereinzelt neue Talsperren gebaut werden, kommt der Erhöhung bestehender Sperren eine große Bedeutung zu. In der Schweiz wurden bisher drei größere Bogenstaumauern erhöht: Mauvoisin um 13,5 m (6 % der ursprünglichen Sperrenhöhe), Luzzone um 17 m (8 %) und Vieux Emosson um 21,5 m (39 %). Damit konnten die Nutzvolumina dieser Speicher um 20 %, 23 % bzw. 100 % vergrößert werden. Bisherige Grobschätzungen gehen davon aus, dass sich das gesamte Nutzvolumen von 19 Wasserkraftspeichern in der Schweiz um rund 50 % (700 Mio. m3) vergrößern ließe, wenn deren Sperren um rund 10 % erhöht würden. So könnten etwa 2 TWh/a zusätzlich vom Sommer in den Winter verlagert werden [2]. Im Rahmen mehrerer Studienarbeiten an der VAW der ETH Zürich [3]–[6] wurden rund 80 bestehende Schweizer Tal sperren auf die Machbarkeit einer Erhöhung sowie das dabei realisierbare Speicher- und Energieumlagerungspotenzial untersucht. Nachfolgend wird das verwendete Bewertungsschema vorgestellt und die Bewertung anhand von zwei Talsperren, Marmorera und Moiry, erläutert.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 04 - 2019 (Mai 2019)
Seiten: 4
Preis: € 10,90
Autor: Dipl.-Ing. Helge Fuchs
Prof. Dr. Robert Boes
dr. Michelle Müller-Hagmann
Dr. David Felix

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