AALABSTIEG UND WASSERKRAFTNUTZUNG Das aalschonende Betriebsmanagement der Wasserkraftanlagen von Statkraft in der Weser Dr. Sonja Stendera
STATKRAFT IN DEUTSCHLAND Dörverden Statkraft betreibt in Deutschland - 9 Laufwasserkaftwerke und 1 Pumpspeicherkraftwerk - 5 Gaskraftwerke - 2 Biomasseanlagen Emden* Herdecke Landesbergen* Office Berlin Erzhausen Flexible Stromerzeugung mit einer Gesamtleistung von 2.691 MW (Anteil Statkraft) - 2012 und 2013 wurden davon 960 MW älterer Gaskapazität in Kaltreserve gestellt Trading Düsseldorf Knapsack Werrawerk Statkraft bündelt erneuerbare Stromerzeugung in Deutschlands größtem virtuellen Kraftwerk *Gaskraftwerke in Kaltreserve: Emden (1. Juli 2012), Robert Frank in Landesbergen (1.Juli 2013)
WASSERKRAFT AN DER WESER Laufwasserkraftwerk Langwedel Gesamtleistung 7,2 MW Laufwasserkraftwerk Landesbergen Gesamtleistung 7,2 MW Laufwasserkraftwerk Dörverden Gesamtleistung 4,5 MW Laufwasserkraftwerk Schlüsselburg Gesamtleistung 5,0 MW Laufwasserkraftwerk Drakenburg Gesamtleistung 5,0 MW Laufwasserkraftwerk Petershagen Gesamtleistung 3,3 MW 3
WASSERKRAFT AN EDER, FULDA UND WERRA Laufwasserkraftwerk Affoldern Gesamtleistung 4 MW Laufwasserkraftwerk Wahnhausen Gesamtleistung. 4 MW Laufwasserkraftwerk Werrawerk Gesamtleistung. 2,6 MW 4
LEBENSZYKLUS EUROPÄISCHER AAL (A. ANGUILLA) Dramatischer Bestandseinbruch von A. anguilla (ICES 2006) mit Rückgang um 76% zw. 1968 bis 2005 im gesamten Verbreitungsgebiet Der Aal ist nach IUCN Rote Liste: vom Aussterben bedroht (CITES: Anhang II, nur noch kontrollierter Handel) Zielabwanderungsrate ist 40% 5 Bild: Wikipedia
GEFÄHRDUNGSURSACHEN FÜR DEN AALBESTAND BINNENLAND 1 Wasserkraftnutzung a) Turbine (Mortalität, Betriebsweise) b) Rechenanlagen, Verhaltensbarrieren c) Wanderkorridor (Wehr, Schleuse, Bypass) 2, 3 Fischerei a) Fang (auch Monitoring) 7 Wasserentnahmen a) Brauch-/Prozesswasser b) Trinkwasser 6 Schifffahrt a) Schiffsschrauben b) Wellenauflauf/-schlag c) Scheuchwirkung 4 Prädatoren/Konkurrenten a) Neobiota b) Raubfische c) Raubvögel (Kormoran) 5 Gewässergüte a) Temperatur b) Schadstoffe 6
GEFÄHRDUNGSSTELLEN AN WASSERKRAFTANLAGEN Kollision mit Leitschaufel Kollision mit Laufschaufel Quetschung mit Leitschaufel und Betonwand Rechenstabweite < 20mm Blankaalpassage unmöglich Rechenstabweite >25 mm Blankaalpassage möglich 7
RAHMENBEDINGUNGEN UND LÖSUNGEN ZUR VERBESSERUNG DER ÖKOLOGISCHEN DURCHGÄNGIGKEIT DER WESER WRRL (2000/60/EG) und WHG 2010 Ziel: langfristiger, nachhaltiger Schutz der Ressource Wasser. Hauptbewirtschaftungsziel :Verbesserung der ökologischen Durchgängigkeit Durchgängigkeit Wanderfische Ziel: Überregionale Vernetzung von Lebensräumen zur Erhaltung und langfristigen Sicherung von Wanderfischpopulationen. EU-Aal-Verordnung (1100/2007) und Aalmanagementpläne Ziel: Sicherstellung des Schutzes und der Wiederauffüllung des Europäischen Aalbestandes sowie die Gewährleistung dessen nachhaltiger fischerrechtlichen Nutzung. Aalschonendes Betriebsmanagement Ziel: Optimierung und Ausgleich von ökologischen und ökonomischen Interessen: Aale schützen und klimafreundliche Stromerzeugung durch Wasserkraft sicherstellen 8
DER MIGROMAT ALS FRÜHWARNSYSTEM Der Migromat bewertet das Verhalten von 60 Blankaalen in flusswasserdurchströmten Becken Aale werden transpondiert und ca. 6 Wochen vor Saisonbeginn in Hälterbecken gesetzt (Adaption) Nach der Saison Ende Februar werden die Aale in die Weser entlassen Statkraft hat Erfahrungen mit dem Migromat in Wahnhausen seit 2002 Fotos: U. Schwevers 9
FUNKTIONSWEISE DES MIGROMAT Nach Adam (2006) 10
WANDERZEITEN DES AALS 1-3 Hauptwanderwellen (>50%) pro Saison Hauptsaison November bis Februar Alarm zwischen 06:00 und 17:00 Aalschonbetrieb ab 17:00 11 Alarm zwischen 17:00 und 06:00 Aalschonbetrieb SOFORT!
MIGROMAT STANDORTE Standort Petershagen dient als Vorwarnung für alle Kraftwerke entlang der Mittelweser Standort Langwedel erfasst den Aalzug in Aller und Mittelweser WKA Letzter Heller (Werra) und Wahnhausen für den Aalzug in Fulda und Werra Migromat 12
ÜBERLEBENSRATE ABHÄNGIG VON LAUFSCHAUFELÖFFNUNGEN Nach Bruijs et al. (2003) Bild: Wikipedia 13
HOHE ÜBERLEBENSRATE AN DEN WESERKRAFTWERKEN Reduziertes Kollisionsrisiko in Kaplanturbinen durch variable Öffnungswinkel der (nur) 4 Laufschaufeln Geringe Umlaufgeschwindigkeit Geringe Fallhöhen 3500 mm 2000 mm 14
AALSCHONENDER BETRIEB IM EZG WESER 15
MONITORING VOM TURBINENMANAGEMENT Zusammenarbeit mit einem Berufsfischer an der Weser, dient auch als Redundanz zum Migromat! Dokumentation von Fängen und Schäden - Indikationen für Qualität des Turbinenmanagements - Funktionsnachweis Migromat - Vergleich Turbinenschäden vs. Fangmethodisch bedingte Schäden 16
FANGMETHODISCH BEDINGTE VS. TURBINENSCHÄDEN Aale im Netzhamen erfahren unterschiedliche Druckverhältnisse (Strömungskräfte, Kräfte resultierend aus Turbulenz, dem Heben des Netzes) Fangmethodisch bedingte Schäden geben Implikationen für: - Freilandstudien zur Turbinenmortalität - Auswertung subletaler Schäden - Trap-&-Truck Vorhaben Quelle: Modellberechnung von DHI-Wasy Quelle: IfÖ 2008 17
EFFIZIENZ DES AALSCHONENDEN BETRIEBES 18
FAZIT Mit der Umsetzung des Migromat -integriertem Aalschonenden Betriebsmanagements an den WKA im EZG Weser hat Statkraft einen wichtigen Beitrag geleistet, die Ziele der EU-WRRL, der Aalverordnung und des EEG zu erreichen Das Aalschonende Betriebsmanagement gewährleistet hohe Überlebensraten (>95%) bei der Turbinenpassage, ohne in das natürliche Wanderverhalten des Blankaals einzugreifen Das Aalschonende Betriebsmanagement vereinbart nachhaltige, klimafreundliche Erzeugung von Energie durch Wasserkraft und Fischschutz und trägt somit wesentlich zur Verbesserung der Gewässerökologie bei 19
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