Die Tücken und Lücken der Wasserkraft

Im Tiroler Kühtai, rund 40 Kilometer westlich von Innsbruck, entsteht ein neues Pumpspeicherkraftwerk samt Speichersee, eine Erweiterung einer bestehenden Anlage des Tiroler Landesenergieversorgers TIWAG, kurz für Tiroler Wasserkraft AG. Das Projekt auf über 2.000 Metern Seehöhe kann getrost als enorm bezeichnet werden: Der neue Speichersee soll ein Volumen von 31 Mio. Kubikmetern Wasser und eine Höhe von 113 Metern (Talboden bis zur Spitze des Damms) haben.

Über einen Tunnel mit 4,5 Meter Durchmesser wird der neue Speicher Kühtai mit dem bestehenden, doppelt so großen Speicher Finstertal verbunden, das Kraftwerk selbst ist komplett unterirdisch. Zwei Turbinen sollen dafür sorgen, dass Energie nicht nur erzeugt, sondern auch gespeichert werden kann: Zur Erzeugung fließt Wasser aus dem höher gelegenen Speicher Finstertal Richtung Kühtai, für die Speicherung wird die Drehrichtung der Turbinen umgedreht und mit Überschussenergie Wasser hinaufgepumpt, um dann für die Stromerzeugung wieder abgelassen werden zu können.

Die Dimensionen im Inneren des Bergs sind ebenfalls beachtlich: Die Kaverne für die Turbinen und Generatoren soll rund 45 Meter hoch werden, derzeit wird am oberen Drittel der Kaverne gebaut und hinunter gegraben. In Arbeit ist auch die Basis des Natursteinschüttdamms, das gesamte Dammschüttmaterial wird an Ort und Stelle gewonnen, einerseits aus dem Tunnelbau, andererseits aus dem Aushub für den Speichersee selbst, sagte Projektleiter Klaus Feistmantl. Einiges an Infrastruktur wie eine 220-kV-Leitung ist bereits vorhanden.

Fotostrecke mit 5 Bildern

Wasserkraft geht auch im Kleinen

Ganz anders dimensioniert ist die Energiegewinnung in der Gemeinde Assling in Osttirol. Fünf Wasserkraftwerke in der Größe von Einfamilienhäusern und vier Photovoltaikanlagen liefern dort im komplett eigenen Netz der Genossenschaft Elektrowerk Assling (EWA) Strom für rund 1.750 Menschen bzw. rund 800 Kunden und Kundinnen in der flächenmäßig breit verstreuten Gemeinde. Die Genossenschaft besteht seit 1927, bei Bedarf wurde die Energiegewinnung immer wieder ausgebaut, erzählt Geschäftsführer Harald Stocker.

Die Wasserkraftwerke sitzen an zwei kleinen Bächen, das jüngste Kraftwerk von 2019 erzeugt mit 495 kW Leistung jährlich rund 2,7 Mio. kWh, das größte mit 2.550 kW jährlich 16,5 Mio. kWh. Dazu kommen vier PV-Großanlagen mit je 500 kW Spitzenleistung. Zum Vergleich: Das Erweiterungsprojekt Kühtai soll zu den bestehenden 531 Mio. kWh weitere 216 Mio. kWh ermöglichen, dazu werden zusätzlich 15 Mio. kWh durch Effizienzsteigerung erwartet.

Die im Jahr 2019 fertiggestellte Oberstufe 2 in Assling auf rund 1.500 Meter Höhe kostete samt dem noch weiter darüber liegenden Tagesspeicher mit rund 5.300 Kubikmeter Fassungsvermögen rund vier Mio. Euro, erzählt Stocker weiter. Im Gegensatz zu vorigen Bauten wurde die Oberstufe 2 mit Holz verkleidet, um sich besser ins Gesamtbild einzufügen. 3.000 Kubikmeter Beton mussten dennoch über enge Straßen hinaufgebracht werden, die Lkw-Fahrer sprachen sich über Funk ab, damit sie sich nicht den engen Weg versperrten.

Fotostrecke mit 6 Bildern

Assling ist autark – theoretisch

Mit den derzeit bestehenden Anlagen ist Assling energieautark – theoretisch, erzählt Stocker. Denn praktisch verkauft die Genossenschaft den gesamten Strom, um dann den jeweiligen Bedarf an Energie wieder zuzukaufen. Der Strompreis ist dennoch unschlagbar niedrig, da EWA ja durch den Verkauf auch gewinnt. Auch bei der TIWAG ist der Strompreis verhältnismäßig günstig – noch, denn auch hier steht laut TIWAG wohl eine „schmerzhafte“ Erhöhung an. Grundsätzlich würde in Tirol genug Strom für das Land selbst produziert, nicht alle Kraftwerke gehören aber zur TIWAG, sondern etwa zum Verbund und den ÖBB.

Der Grund für den Verkauf des in Assling erzeugten Stroms ist einfach: Es fehlen die passenden Speichermöglichkeiten. Wasserkraft hat den Vorteil, rund um die Uhr und CO2-neutral Energie zu produzieren, führt Stocker aus – aber der Bedarf an Energie ist nicht rund um die Uhr gleich, sondern schwankt und steigt vom Morgen mit wenig Bedarf Richtung Abend stark an.

Das gilt auch für die Photovoltaik (PV), die zu Mittag die meiste Leistung liefert – bei einem Überschuss muss Energie dann abgeführt werden. Hier hilft der Tagesspeicher, erzählt Stocker, denn damit könne man aktuell nicht genutzte Energie für andere Tageszeiten speichern – so wie im Kühtai, wenn auch in ganz anderen Dimensionen. In Summe liefere die Wasserkraft zwar den meisten Strom, und das kontinuierlich, die Ausbaumöglichkeiten in der Gemeinde seien aber nicht unendlich, so Stocker weiter.

Produktion und Verbrauch müssen sich Waage halten

Strom ist kein ganz einfaches Energieprodukt: Es muss im Grunde immer gleich viel verbraucht bzw. gespeichert werden wie produziert wird, damit das Stromnetz stabil bleibt. Das Stromnetz muss auf einer einheitlichen Frequenz (50 Hertz in Europa) gehalten werden – kommt nun, etwa durch PVs zu Mittag, zu viel Strom ins Netz, steigt die Frequenz, und der Strom muss aus dem Netz gezogen und verbraucht bzw. gespeichert werden. Umgekehrt sinkt die Frequenz bei zu wenig Strom im Netz.

Da die Stromnetze in Europa de facto alle miteinander verbunden sind, werden sie auch regelmäßig überwacht, um bei Abweichungen schnell stabilisierend eingreifen zu können. Sowohl EWA als auch das Bedarfskraftwerk Silz nahe dem Kühtai können hier regulierend eingreifen, Silz etwa kann mit seinen 500 Megawatt binnen 140 Sekunden auf Vollast gehen, sagt Kühtai-Projektleiter Feistmantl. Das Kraftwerk Kühtai soll dann nach der Inbetriebnahme 2026 binnen 120 Sekunden von Erzeugung auf Speicherung umschaltbar sein.

Zahlreiche Ausgleichsmaßnahmen nötig

Abseits der schieren Zahlen und Skalierung sind die Herausforderungen für die Betreiber durchaus vergleichbar: Sowohl für Kühtai als auch die Oberstufe 2 in Assling waren Ausgleichsmaßnahmen vorgeschrieben. In Assling wurde etwa ein Amphibiensee neben dem Tagesspeicher gebaut. Der Tagesspeicher selbst ist, weil unterirdisch, unsichtbar, nur eine Hütte mit WLAN-Router ist darauf zu sehen – über das Internet können die Betreiber die Anlage überwachen, nebenbei wird in den nahestehenden Bienenstöcken die Menge an Honig gemessen und die Daten ins Tal übertragen.

Biotope für Amphibien wurden auch im Kühtai gebaut, die Maßnahmen gehen dort aber viel weiter, auch ortsmäßig: So wurden unter anderem im Kühtai selbst spezielle Pflanzengesellschaften in Zwischenmooren, Kleinseggenriede, quadrameterweise an das obere Ende des Stausees verpflanzt, im Ötztal wurde die Ötztaler Ache restrukturiert und renaturiert und im Inntal der Inn auf drei Kilometer Länge revitalisiert. Sechs bis sieben Prozent des gesamten Projektvolumens seien Ausgleichsmaßnahmen, erzählt Projektleiter Feistmantl. Am Ende soll aber auch hier vom Kraftwerk nur der See zu sehen sein.

Beide Betreiber erklären, dass es strenge Vorgaben gibt, etwa wie viel Wasser aus den Bächen zu welcher Jahreszeit entnommen werden darf: Im Kühtai wird aus bis zu 25 Kilometer Entfernung Wasser aus sechs Wasserfassungen im Ötztal und Stubaital hingeleitet. Bei beiden Projekten wurde in Studien untersucht, wie stark der Eingriff die Natur jeweils belastet, für das Projekt Kühtai zog sich der gesamte Prozess bis zu finalen Genehmigung von 2006 bis 2019. Der Genehmigungsprozess sei komplex, so Stocker.

Tirol bei Wasserkraft führend

Tirol ist bei Wasserkraft führend, auch wenn mit 41 Prozent Öl den Energiemix in Tirol dominiert. Auf Wasserkraft entfallen 22 Prozent, Holz kommt auf 15 Prozent, sechs Prozent entfallen auf sonstige erneuerbare Energie und zwei Prozent auf Kohle, heißt es auf Anfrage aus der Tiroler Landesregierung. Bis 2050 soll laut den Plänen Wasserkraft im Energiemix einen Anteil von 46 Prozent Prozent haben, gefolgt von Holz und PV mit je 19 Prozent, dann will das Land seinen Energiebedarf zu 100 Prozent aus heimischen erneuerbaren Energiequellen decken – auch Windkraft, bisher kein Thema in Tirol, soll daran ihren Anteil haben.

Neben Wasserkraft soll auch PV in Tirol stark ausgebaut werden. 2021 seien bereits über 2.000 neue Anlagen ans Netz gegangen, ein Zuwachs von 22 Prozent, heißt es aus der Landesregierung weiter. Gleichzeitig soll bis 2050 auch der Energiebedarf um 37 Prozent gesenkt werden, etwa über die Sanierung von Gebäuden und neue Technologien. Im Bereich Mobilität sei dabei das Einsparungspotenzial mit 65 Prozent am größten.

In Assling werde bereits Energie gespart, erzählt Stocker, das würden die Menschen aufgrund der Preise ganz selbstständig machen. Durch den Umstieg auf Wärmepumpen bei Neubauten und E-Autos steige aber vorerst der Bedarf an Strom einfach weiter – und damit der Bedarf an Kraftwerken wie eben in Assling und im Kühtai. Die Alternative dazu könne nur Verzicht sein, sagen Stocker und Feistmantl unisono. Aber das sei auch nur bedingt mehrheitsfähig.