Modernisierung und Nachrüstung
Bei welchen Wasserkraftanlagen kommen Modernisierungs- oder Nachrüstungsmaßnahmen in Frage? Antworten dazu erhalten Sie hier.
Was bedeuten Modernisierung und Nachrüstung?
Unter Modernisierung versteht man Maßnahmen zur Steigerung der Stromerzeugung bei unverändertem Nutzungsumfang. Dabei wird die Ausbauleistung / Jahresarbeit in Betrieb befindlicher Anlagen ohne Auswirkungen auf die Wasserstands- und Abflussverhältnisse erhöht. Sie können ohne wasserrechtliches Genehmigungsverfahren erfolgen.
Modernisierungsmaßnahmen können beispielsweise durch den Austausch und die Optimierung von Bauteilen mit hohem Wartungs- oder Reparaturaufwand erfolgen. Neben der Modernisierung der Kraftwerkstechnik können sie aber auch Maßnahmen zur Verbesserung des Wirkungsgrades oder zur Optimierung der Anlagensteuerung beinhalten.
Eine Modernisierung ist eine komplexe Aufgabe, die meist mit hohen Investitionskosten verbunden ist, damit die alte Leistungsfähigkeit erhalten bzw. gesteigert werden kann. Da der Wirkungsgrad auch bei älteren Anlagen oft schon sehr hoch ist, ist das Potenzial zur Leistungssteigerung bei unverändertem Nutzungsumfang häufig eher gering.
Als Nachrüstung werden Maßnahmen zur Steigerung der Stromerzeugung mit Vergrößerung des Nutzungsumfangs bezeichnet. Dabei werden bestehende Anlagen zur Erhöhung der Ausbauleistung / Jahresarbeit mit Auswirkungen auf Wasserstands- und Abflussverhältnisse erweitert. Für die Nachrüstung von Wasserkraftanlagen ist ein wasserrechtliches Genehmigungsverfahren erforderlich.
Nachrüstungsmaßnahmen dienen beispielsweise der Verbesserung des Ausbaugrades durch Ersatz vorhandener oder Zubau von neuen Turbinen mit gleichzeitiger Erhöhung des Ausbaudurchflusses. Auch die Vergrößerung der Fallhöhe durch Stauzielanhebung steigert die Leistung einer Wasserkraftanlage. Durch Nachrüstungsmaßnahmen können häufig bereits mit geringerem wirtschaftlichem Aufwand allein durch Änderung des Nutzungsumfanges Leistungssteigerungen erzielt werden. Allerdings muss geprüft werden, ob diese Maßnahmen mit gewässerökologischen Belangen vereinbar sind.
Der Kartenteil des Energie-Atlas Bayern zeigt Ihnen die Modernisierungs- und Nachrüstungspotenziale an großen bayerischen Wasserkraftanlagen.
Bei der Darstellung des Modernisierungs- und Nachrüstungspotenzials werden große Anlagen in Bayern mit einer Leistung > 1 MW gezeigt, die entweder
- ein Modernisierungspotenzial
- oder ein Nachrüstungspotenzial
- oder beides aufweisen.
In nachstehender Tabelle werden die verschiedenen Potenziale an den einzelnen Gewässern summarisch dargestellt (bei Grenzgewässern: nur bayerische Anteile). Die Daten zeigen das theoretisch vorhandene technische Potenzial. Grundlage dieser Daten sind Angaben der großen Wasserkraftbetreiber.
| Flussstrecke | Summe Potenziale Modernisierung (GWh/Jahr) | Summe Potenziale Nachrüstung (GWh/Jahr) |
|---|---|---|
| Main | 39,8 | 189,5 |
| Donau | 15 | 167,4 |
| Inn | 193,5 | 56,8 |
| Lech / Lechkanal | 4,1 | 72,6 |
| Isar | 70 | 44,2 |
| Iller | 2,5 | 4,7 |
| Wertach | 0,7 | 2,0 |
| Gesamt | 325,5 | 537,2 |
Das technische Potenzial einer Wasserkraftanlage errechnet sich aus der allgemeinen Leistungsformel: P = η * g * Q * H
Die Leistung P einer Wasserkraftanlage wird bestimmt durch die zur Verfügung stehende Fallhöhe H, den Durchfluss Q und den Wirkungsgrad η Anlage (g = Erdbeschleunigung). Um das Potenzial einer Wasserkraftanlage zu steigern, muss mindestens einer dieser genannten Faktoren erhöht werden.
Wieweit dieses vorhandene Potenzial an einzelnen Anlagen auch tatsächlich ausgeschöpft werden kann, hängt jedoch noch von anderen Faktoren ab. So lohnt sich z. B. die Investition für eine Modernisierung für den Betreiber oft nur, wenn unabhängig davon Maßnahmen anstehen und bei Nachrüstung von Anlagen im Zuge eines Wasserrechtsverfahrens muss neben der Wirtschaftlichkeit insbesondere auch den gewässerökologischen Belangen Rechnung getragen werden.