Vertragen unsere Flüsse neue Wasserkraftwerke? Überblick über die Wasserkraft in Bayern

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1 Vertragen unsere Flüsse neue Wasserkraftwerke? Überblick über die Wasserkraft in Bayern Wartaweil, 04. Juli 2009 Kennzahl Ausbau-Jahres-Arbeitsdichte [MWh/Fl-km] 2000 Energieproduktion Große Wasserkraftanlagen der E.ON Manfred Krosch Erzeugungstag Dipl.-Ing.(FH) Nachrichtentechnik BN Landes-Arbeitskreis Wasser. Sprecher Donau-Naab-Regen-Allianz (DoNaReA) manfredkrosch@kabelmail.de Bund Naturschutz, Dr. Christine Margraf 30 Do In B n na un Le u, de c s oh w h ne a s se A B lz Bu un rs nd de tra Is ß es sw e a r B w a s Do a s und se na se e rs s rs w tra u tra a s ße M ße se ai Re rstr n, I gn a ß l l e r St ei itz e M nh,a a au ltm in se n W üh l bi e Sc s B rta c hw a m h a r be ze rg La be G r ün z Sc N hw aa ar b za c Re h W ge al dn n aa b Fi ch V i te ls Ha lna id a b en aa b Tagesproduktion [MWh] 600 Geisling (Ausbauleistung 25 MW) Töging (Ausbauleistung 5,3 MW) Wasserburg (Ausbauleistung 24.1 MW)

2 1. Datenbasis Datengrundlage: Leider existieren derzeit nur sehr wenige allgemein verfügbare Informationen zur Wasserkraft in Bayern. Aus den öffentlich zugänglichen Informationen verschiedenster Urheber und Veröffentlichungszeitpunkte wurden relevante Daten entnommen und soweit möglich plausibilisiert. Leider sind die veröffentlichten Daten häufig hochverdichtet, so dass vereinzelt nur Annahmen zu bestimmten Sachverhalten getroffen werden können. Quellenangabe: Soweit keine Quellen benannt wurde, wurden die Daten den Anhängen der Stellungnahme des Bund Naturschutz in Bayern e.v. (BN) zu den Enwürfen des Bewirtschaftungsplanes und Maßnahmenprogrammes im Rahmen der Umsetzung der WRRL in Bayern, Phase 3 der Öffentlichkeitsbeteiligung, zum Gesamtdokument Donau/ Rhein entnommen.

3 2.1. Exkurs: Leistung und Energie Leistung ist nicht Energie und Wurst ist kein Käse Momentanleistung [kw ] Leistungsabgabe einer Wasserkraftanlage Ausbauleistung tatsächlich erreichte Momentanleistung 40 Energie [kwh]= Leistung [kw] Zeit [h] 35 0:00 0:15 0:30 0:45 09:00 09:15 09:30 09:45 10:00 Zeit [hh:mm] Erzeugte Energie (0:00 10:00) ca. 76 kwh Leistungsabgabe abhängig von Fallhöhe und Turbinendurchfluss (Augenblickswerte) Kurzfristig (Minuten bis Stunden): geringe Schwankungen der Leistungsabgabe (Ausnahme Schwellbetrieb) Mittelfristig (Stunden bis Tage): starke Schwankungen der Leistungsabgabe (Niederschlag -> Abfluss) Langfristig (Monate, Jahre): starke Schwankungen der Leistungsabgabe (Sommer Winter, Nass- und Trockenjahre) } Ausnahme Speicherkraftanlagen

4 2.2. Exkurs Energie = Arbeit Produktionsschwankungen Große Wasserkraft Energieproduktion 200 Große Wasserkraftanlagen der E.ON Tagesproduktion [MWh] 2000 Töging/ Inn Geisling (Ausbauleistung 25 MW) Töging (Ausbauleistung 5,3 MW) Wasserburg (Ausbauleistung 24.1 MW) Geisling/ Donau Inn: teilweise Schwellbetrieb 500 Wasserburg/ Inn Donau: Bundeswasserstraße Erzeugungstag E.ON schafft (teilweise) Transparenz:

5 2.3. Exkurs Energie = Arbeit Produktionsschwankungen Kleine Wasserkraft Energieproduktion je Monat und Jahr Wasserkraftanlage Schäftersheim/ Tauber Ausbaudurchfluss QA = 4,65 m3/s Ausbaufallhöhe H = 2,0 m Pelektrisch = 70,0 kw Monatsproduktion [kwh] : Turbinenschaden Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Monat Ausgeprägte Unterschiede zw. Sommer- und Winterabflüssen führen regelmäßig zu starken ProduktIonsrückgängen im Sommer/ Herbst.

6 3. Wasserkraft in Bayern Eigentümerstruktur Laufwasser-, Speicher- und Pumpspeicher-Kraftwerke Große- und Kleine-Wasserkraft Ausflug in die Oberpfalz: Beispiel Kleine Wasserkraft Schwarze Laber Hauptgewässer der Wasserkraftnutzung Verteilung innerhalb Flussgebietseinheiten Donau/ Rhein Flussbezogene Kennzahlen zur Ausbauleistung bzw. Jahresarbeit EEG-Vergütung 2007

7 3.1. Wasserkraft in Bayern Eigentümerstruktur Eigentümerstruktur Wasserkraft in Bayern Anteile bezogen auf Jahresarbeit 0,4% 6,% 3,2% sonstige Erzeuger staatseigene Bayerische WasserkraftLandeskraftwerke GmbH anlagen E-Werke der allgemeinen Versorgung (EVU) Eigenanlagen des Verarbeitenden Gewerbes 9,7% Bayerische Landeskraftwerke GmbH: Die 14 (200: 15, neu Drachensee) Wasserkraftwerke haben im Jahr 2007 insgesamt 4,6 Millionen kwh Strom erzeugt (Vorjahr 4.9 Millionen KWh).

8 3.2. Wasserkraft in Bayern Anteile Laufwasser, Speicherkraft, Pumpspeicher Ausbauleistung Bayern gesamt ca kwh Anteile der Wasserkraftanlagentypen Jahresarbeit Bayern gesamt ca. 135 GWh Anteile der Wasserkraftanlagentypen 553 4% 590 5% % % % davon Laufwasser davon Pumpspeicher davon Speicherkraftanlagen (ohne Pumpspeicher) % davon Laufwasser davon Pumpspei cher davon Speicherkraftanlagen (ohne Pumpspeicher)

9 3.3. Wasserkraft in Bayern Große- und Kleine Wasserkraft Staffelung Ausbauleistung [kw] Summe < 100 Anzahl [Stück] Anzahl [%] 24,74% 30,97% 1,16% 10,67%,96% 1,26% 94,76% Summe > ,64% 0,97% 1,62% 5,23% ,70% 10,53% 73,73% 92,96% ,33% 12,70% 70,05% 92,0% Summen % % % Ausbauleis- Ausbauleis- Jahresarbeit Jahresarbeit tung [kw] tung [%] [GWh] [%] ,20% 21 0,16% ,72% 9 0,6% ,93% 136 1,04% ,07% 165 1,26% ,5% 443 3,39% ,2% 13 1,40% ,05% 137 7,93% enthalten sind Speicher- und Pumpspeicherkraftanlagen

10 3.3. Wasserkraft in Bayern Große und Kleine Wasserkraft 100,00% ca. 220 große Anlagen 92% Leistung 90,00% 0,00% 70,00% 60,00% > 1000 [kw] [kw] 50,00% 40,00% 30,00% Enthalten sind Speicher- und Pumpspeicherkraftanlagen ca. 400 kleine Anlagen % Leistung 20,00% 10,00% 0,00% Anzahl summierte Leistung

11 3.4. Wasserkraft in Bayern - nur Laufwasserkraftwerke Ausflug in die Oberpfalz Kleine Wasserkraft am Beispiel der Schwarzen Laber Nachfolgende zwei Folien entnommen einer Präsentation Wasserkraft in der Oberpfalz Veranstaltung der Donau-Naab-Regen-Allianz, 1. April 200 Download:

12 Wasserkraft in der Oberpfalz Energiegewinnung Schwarze Laber 6 Fluss-km Ausbau0 100 leistung % von % von summiert Wasserkraft Wasserkraft [kw]2) [kw]2) [kw] 2) Bayern Oberpfalz ca. 0,0 ca. 1,1 % von % von elektr. Wasserkraft Energie Jahresarbeit [Gwh] 3) Bayern Bayern 13,50 0,103 0,017 1) WRRL-Bestandsaufnahme 2004, Karte Abflussregulierungen (Querbauwerke, Staubereiche) 2) Angaben zur Wasserkraft: WWA Regensburg (Februar 200) 3) eigene Berechnung, 6000 Volllaststunden/ Jahr = Durchschnittswert für WKA > 4 MW (AG: BMWA, AN: Fichtner: Die Wettbewerbsfähigkeit von großen Laufwasserkraftwerken im liberalisierten deutschen Strommarkt, 2003) Autor: Manfred Krosch, ManfredKrosch@kabelmail.de, März 200

13 Wasserkraft in der Oberpfalz Energiegewinnung Die Schwarze Laber : Ein ganzer Fluss, 6 Fluss-km, 52 Kraftwerke, liefert nicht mehr Energie als eine der kleinsten Donau-Turbinen! Ausbauleistung Jahresarbeit [kw] [GWh] Schwarze Laber Donau Pfaffenstein/ Nordarm , Bild: Werner Lischka, März 200 Autor: Manfred Krosch, ManfredKrosch@kabelmail.de, März 200, Feb Schwarze Laber

14 3.5. Wasserkraft in Bayern - nur Laufwasserkraftwerke Hauptgewässer der Wasserkraftnutzung Werden die Anteile der Bundeswasserstraßen an Donau, Regnitz & Altmühl sowie Main als eigenständige Fließgewässer(abschnitte) gewertet, dann werden an nur 9 Fließgewässer-(abschnitte)n ca. 6% der Regeljahresarbeit aus Laufwasserkraft gewonnen: Bundeswasserstraße Donau Bundeswasserstraße Main Bundeswasserstraße Regnitz, Altmühl Donau, ohne Bundeswasserstraße Iller Lech Isar Inn Alz 10,0% 4,% 0,4% 9,7% 3,6% 12,9% 12,6% 2,4% 3,9% 6,3% nicht alle Wasserkraftanlagen erfasst (insbesondere < 1 MW i. d. R. nicht) An diesen 9 Fliegewässer(abschnitte)n konzentrieren sich 142 große Laufwasserkraftanlagen (> 1 MW Ausbauleistung), das sind ca. 6% aller großen Wasserkraftanlagen (220 Anlagen abzüglich ca. 13. Speicher- und Pumpspeicheranlagen) in Bayern.

15 3.5. Wasserkraft in Bayern - nur Laufwasserkraftwerke Hauptgewässer der Wasserkraftnutzung relative Verteilung Jahresarbeit Laufwasserkraft Bundeswasserstraße Regnitz, Altmühl 0,40% Bundeswasserstraße Main 4,79% Bundeswasserstraße Donau 9,9% Donau, ohne Bundeswasserstraße 9,6% Alle übrigen Fließgewässer 13,1% Iller 3,59% Lech 12,7% Isar 12,57% Main, Steinhausen bis Bamberg 0,10% Günz 0,10% Wertach 0,50% Alz 3,% Inn 2,34% nicht alle Wasserkraftanlagen erfasst (insbesondere < 1 MW i. d. R. nicht)

16 3.6. Wasserkraft in Bayern - nur Laufwasserkraftwerke Verteilung Flussgebietseinheiten Donau relative Verteilung Jahresarbeit Laufwasserkraft Donau, ohne Bundeswasserstraße 10,30% Bundeswasserstraße Donau 10,60% Iller 3,0% Alle übrigen Fließgewässer 13,30% Lech 13,70% Günz 0,10% Wertach 0,50% Alz 4,10% Isar 13,40% Inn 30,20% nicht alle Wasserkraftanlagen erfasst (insbesondere < 1 MW i. d. R. nicht)

17 3.6. Wasserkraft in Bayern - nur Laufwasserkraftwerke Verteilung Flussgebietseinheiten Rhein (Maingebiet) relative Verteilung Jahresarbeit Laufwasserkraft Alle übrigen Fließgewässer 11,10% Main, Steinhausen bis Bamberg 1,30% Bundeswasserstraße Regnitz, Altmühl 7,50% Bundeswasserstraße Main 0,10% nicht alle Wasserkraftanlagen erfasst (insbesondere < 1 MW i. d. R. nicht)

18 3.7. Wasserkraft in Bayern - nur Laufwasserkraftwerke Bestands-Kennzahlen: Flussbezogene Bewertung Ausbauleistung Kennzahl Ausbau-Leistungsdichte [kw/fl-km] Ausbau-Leistungsdichte [kw/km] = kumulierte Ausbauleistung [kw] Länge des Fließgewässer(abschnitts) [km] nicht alle Wasserkraftanlagen erfasst (insbesondere < 1 MW i. d. R. nicht) 6 Vi ls Ha id en aa b 33 al dn aa Fi b ch te ln aa b 44 W 56 Bu nd Do Is es ar na w u, as oh se ne Ill rs er tr Bu a ß nd Bu e es Bu Do nd w nd na es as u w es s as er w se as st ra rs se ße tr r st aß ra e ße Re M gn ai itz n,a ltm üh M l ai W n, er St ta ei ch nh au se G n ün bi z s Ba m Sc be hw rg ar ze La be r 140 Al z Le ch In n Re ge n 309 Na ab Sc hw ar za ch 500

19 3.7. Wasserkraft in Bayern - nur Laufwasserkraftwerke Bestands-Kennzahlen: Flussbezogene Bewertung Jahresarbeit Kennzahl Ausbau-Jahres-Arbeitsdichte [MWh/Fl-km] Ausbau-Jahres-Arbeitsdichte [MWh/km] = kumulierte Regeljahresarbeit [MWh] Länge des Fließgewässer(abschnitts) [km] nicht alle Wasserkraftanlagen erfasst (insbesondere < 1 MW i. d. R. nicht) Vi ls Fi ch te ln aa b Ha id en aa b 124 b 12 al dn aa 196 W 199 Re ge n 199 Na ab Sc hw ar za ch 22 ün z 64 Bu nd Do Al es na z w u, a ss oh er ne Is st ar Bu ra ße nd es Do w na as u s er Bu st Bu nd ra nd es ße w es as w se as rs se Ill tr er rs aß tr e aß Re e M gn ai M i t n ai z, n, Al St tm ei üh nh l au W se er n ta bi ch s Ba m Sc be hw rg ar ze La be r Le ch In n 0 91 G

20 3. Wasserkraft in Bayern Auswertung EEG-Vergütung (2007) Ausgewertet wurden 6 Netzbetreiber Anlagenstatistik Erfassungsgrad für das Bundesland Bayern 1) E.ONBayern [EON02] BEW, LEWVerteilnetze [LEW01] Mainfranken Netze Stadtwerke [MFN01] Schweinfurt [SWS01] Unterfrän kische Überlandz entrale Lülsfeld [UÜZL01] Summe N-Ergie [NERG01] 2) EnBW (erfasste [ENBW01] Netz3) betreiber) Erfassungsgrad, bezogen auf LfU-Daten % % Ausbauleistung < 1 MW ,02 0,33 0, % Ausbauleistung >= 1 MW <= 5 MW ,42 26,2 64, % Summe ,44 27, % Ausbauleistung < 1 MW Anzahl Ausbauleistung >= 1 [Stück] MW <= 5 MW Jahres -arbeit [GWh] LfU Bayern [LFU2007] Veröffentlichungen der jeweiligen Netzbetreiber gemäß EEG für das Jahr ) Jahresarbeit = Regeljahresarbeit. Das Erzeugungsjahr 2007 scheint zumindest in einigen Gebieten ein überdurchschnittlich gutes Jahr gewesen zu sein. Die Prozentangaben für den Erfassungsgrad liegen deswegen u.u. etwas zu hoch (wenige Prozentpunkte). 2) Einige Angaben (Anzahl) für N-Ergie Netz GmbH konnten aufgrund der mangelnden Transparenz nicht aus EEG-Veröffentlichungen entnommen werden. Diese Angaben wurden mit Hilfe veröffentlichter Anlagenangaben (z.b. Ausbauleistung) und plausibler Kenngrößen (z.b. Volllaststunden) hochgerechnet. 3) An das EnBW-Netz sind nur wenige bayerische WKA angeschlossen. Zur Ermittlung des Erfassungsrgrades werden EnBW-Daten nicht weiter verwendet.

21 3.. Wasserkraft in Bayern Auswertung EEG-Vergütung (2007): Anzahl Anlagen EEG-Vergütung Anzahl und % E.ON und BEW (eigene und betriebsgeführte Anlagen) vs. Rest 51 1,9% 0,3% 44 1,7% ,1% Vergütung E.ONWasserkraft & BEW [ ], WKA < 1 MW Vergütung E.ONWasserkraft & BEW [ ], WKA >= 1 MW <= 5 MW Vergütung ANDERE [ ]: WKA < 1 MW Vergütung ANDERE [ ]: WKA >= 1 MW <= 5 MW nicht alle Wasserkraftanlagen erfasst % bezogen auf kumulierte Werte der ausgewerteten 6 Netzbetreiber

22 3.. Wasserkraft in Bayern Auswertung EEG-Vergütung (2007): Euro EEG-Vergütung in Euro und % E.ON und BEW vs. Rest (eigene und betriebsgeführte Anlagen) ,1% ,% ,0% ,0% Vergütung E.ONWasserkraft & BEW [ ], WKA < 1 MW Vergütung E.ONWasserkraft & BEW [ ], WKA >= 1 MW <= 5 MW Vergütung ANDERE [ ]: WKA < 1 MW Vergütung ANDERE [ ]: WKA >= 1 MW <= 5 MW % bezogen auf kumulierte Werte der ausgewerteten 6 Netzbetreiber

23 3.. Wasserkraft in Bayern Auswertung EEG-Vergütung (2007): E.ON, BEW, RMD E.ON-Wasserkraft & Bayerische Elektrizitätswerke BEW: Wasserkraftanlagen > 1 MW Ausbauleistung E.ON-Wasserkraft (eigene und betriebsgeführte Anlagen) Bayerische Elektrizitätswerke BEW (eigene und betriebsgeführte Anlagen) Davon RMD AG EEG-Vergütung [ ] Anzahl Wasserkraftanlagen , , ,00 31

24 4. Wasserkraft in Bayern Neue Potenziale Alte Potenzialstudien und neue Meldungen.

25 Wasserkraft in der Oberpfalz % noch erschließbar bereits genutzt möglicher Zuwachs % elektr. Energie Bayern Wasserkraftpotenziale Bayern Ausbaupotenziale Bayern 1, 0,32 1,6 1,4 1,2 0,63 1 0, 0,6 0,4 0,95 kleine Anlagen ( neu + reaktivieren) Repowering (Verbesserung Wirkungsgrad) große Anlagen (Neubau) 0,2 0 GWh % Datenquelle: LfU Bayern, eigene Berechnungen Autor: Manfred Krosch, ManfredKrosch@kabelmail.de, März 200 Folie entnommen Wasserkraft in der Oberpfalz, Donau-Naab-Regen-Allianz, (April 200)

26 4. Wasserkraft in Bayern Neue Potenziale E.ON & TUM wollen niedrige Wehre nutzten Pressemitteilung TUM 22. Mai 2009 Kleinwasserkraft Potentiale für die Energie von morgen In Bayern gibt es an vielen Flüssen Wehre, natürliche Stufen oder Querbauwerke...Ist die Fallhöhe...etwas mehr als ein Meter, könnte hier Strom erzeugt werden.... Im Mittelpunkt...Entwicklung...Kompaktlösungen für verlandete, feste Wehrstandorte mit hoher flussdynamischer Beanspruchung (Geschiebeführung, wechselnde Wasserstände) angestrebt werden. An einer solchen Lösung ist auch der Energieerzeuger E.ON Wasserkraft interessiert: Im Eckpunktepapier zum Ausbau der Wasserkraft in Bayern haben wir uns gemeinsam mit der Bayerischen Staatsregierung das Ziel gesetzt, die Stromerzeugung aus Wasserkraft in Bayern um 10% zu erhöhen. Als WasserkraftUnternehmen haben wir daher ein großes Interesse an neuen Technologien, die umweltverträglich und wirtschaftlich auch kleinere Potentiale zur Energiegewinnung nutzen können, kommentiert Dr. Dominik Godde, Technischer Geschäftsführer der E.ON Wasserkraft. Daher arbeiten E.ON Wasserkraft und TU München hier zusammen, um möglichst schnell Möglichkeiten zur technischen Realisierung der visionären Projekte zu finden. In den kommenden Monaten werden die TUM-Wissenschaftler... forschen. Für diese Untersuchungen wollen die Wissenschaftler geeignete Kraftwerkskonzepte vor allem für Flusswehre mit festen Querbauwerken untersuchen.... Wir haben die Idee, ein Konzept zu finden, wie wir Strom erzeugen können und gleichzeitig die Ökologie des Fließgewässers nur marginal verändern werden. Gleichzeitig soll die Stromgewinnung durch Hightech Automatik funktionieren, verrät Prof. Rutschmann.

27 4. Wasserkraft in Bayern Neue Potenziale StMUG/ LfU arbeiten an Positiv-Kartierung?! Thomas Grebmayer, LfU Bayern, am 1. Juli 2009 per ... Derzeit wird für Bayern ein Energieatlas erstellt, in welchem sowohl vorhandene Wasserkraftanlagen als auch mögliche noch nutzbare Wasserkraftstandorte allgemein veröffentlicht werden. Weitergehende Initiativen der allgemeinen Veröffentlichung interner Daten sind derzeit nicht geplant.... Ergänzender Hinweis: Das Durchgängigkeitskonzept ist in Bearbeitung. Wir rechnen damit, dass im Herbst 2009 die Abstimmung der Ergebnisse auf regionaler Ebene (u.a. auch mit den Verbänden etc.) erfolgt. Sie werden auf jeden Fall beteiligt....