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2-2018

Künstliches Hochwasser an der Saane, Damm Rossens (Bild: Forschungsgruppe Ökohydrologie - ZHAW)

14. Juni 2018

· Künstliche Hochwasser · Ersatzinvestitionen in die Wasserkraft · Mehrzweckspeicher · SWV-Jahresbericht 2017


Bestellen Sie unsere Verbandsschriften direkt unter: www.swv.ch Der Verband Aare-Rheinwerke 1915 bis 2015 – Rückblick auf ein Jahrhundert Wasserwirtschaft

Der Rheinverband von 1917 bis 2017 Hundert Jahre Wasserwirtschaft am Alpenrhein

Verbandsschrift 70 Herausgegeben vom Schweizerischen Wasserwirtschaftsverband zum 100-jährigen Bestehen des Rheinverbandes (RhV) «100 Jahre RhV 1917–2017»

Verbandsschrift 69 Herausgegeben vom Schweizerischen Wasserwirtschaftsverband zum 100-jährigen Bestehen des Verbandes Aare-Rheinwerke (VAR) 1

«100 Jahre VAR 1915–2015»

1

VS 70: Der Rheinverband von 1917

VS 69: Der Verband Aare-Rhein-

VS 68: Swiss Competences in

VS: Nr. 67, Der Schweizerische

bis 2017 – Hundert Jahre Wasser-

werke 1915 bis 2015 – Rückblick

River Engineeringand Restorta-

Wasserwirtschaftsverband 1910–

wirtschaft am Alpenrhein, von

auf ein Jahrhundert Wasserwirt-

tion, von Anton Schleiss, Jürg

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VS: Nr. 66, Die Engadiner Kraft-

VS: Nr. 65, Wasserkraft – die er-

VS: Nr. 64, Ökologische (Teil A)

VS: Nr. 63, Wasserbauer und Hyd

werke – Natur und Technik in einer

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VS: Nr. 60, Externe Effekte der

VS: Nr. 59, Geschiebetransport

VS: Nr. 57, Betrieb und Wartung

bedarf von Fliessgewässern/Pro-

Wasserkraftnutzung / Effets

und Hochwasser/Charriage et

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II

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Editorial Spiel auf Zeit

W

Roger Pfammatter Geschäftsführer SWV, Directeur ASAE

enig passt zusammen in der Energiepolitik des Bundes. Und das bekommt ausgerechnet die Wasserkraft zu spüren, ohne die eine erneuerbare Stromzukunft nicht vorstellbar ist. Die Erwartungen an den Beitrag der inländischen Wasserkraft sind denn auch enorm. Gleichzeitig wird mit ständig steigenden Anforderungen und mit politisch hochgetriebenen Abgaben deren Wettbewerbsfähigkeit im europäischen Strommarkt untergraben. Ob das die richtige Strategie ist? Der jüngste Entscheid des Bundesrates zur Weiterführung der antiquierten Wasserzinsregelung (vgl. dazu den Nachrichtenbeitrag auf Seite 159 in diesem Heft) ist ein weiteres Stück in diesem rätselhaften Puzzle. Denn vor wenigen Monaten hat der gleiche Bundesrat noch die Senkung der Abgabe zur notwendigen Entlastung der Wasserkraft propagiert und in die Vernehmlassung gebracht. Nun folgt die bundesrätliche Pirouette mit vollständiger Kapitulation vor der Macht der Wasserzinsempfänger und mit der lapidaren Begründung, es fänden sich keine Mehrheiten für diesen Vorschlag. Man reibt sich verwundert die Augen. Ist es nicht gerade die Kernaufgabe der Po-

litik, notwendige Reformen anzupacken und Mehrheiten für zukunftsfähige Lösungen zu schaffen statt den Weg des geringsten Widerstandes zu gehen? Und vor allem: sollte der Bundesrat angesichts der Zielsetzung der vom Stimmvolk angenommenen Energiestrategie die Wasserkraft nicht eher stärken statt schwächen? Man hätte sich von der Landesregierung mehr Glaubwürdigkeit und Standfestigkeit erhofft. Nun liegt die heisse Kartoffel also beim Parlament. Es steht nicht nur vor der Frage, wie es mit den Wasserzinsen weitergehen soll, sondern genereller: wie für die Wasserkraft gleich lange Spiesse hergestellt werden können. Denn klar ist: tiefe Marktpreise bei hohen Abgaben bringen die Wasserkraft weiter in die Bredouille. Alleine die normalen Ersatzinvestitionen in bestehende Anlagen kosten jährlich 480 Millionen Schweizer Franken (vgl. dazu die SWV-eigene Untersuchung ab Seite 85). Bleiben diese Investitionen aufgrund der schlechten Ertragslage zu lange reduziert, sind Substanzverlust und erhöhtes Ausfallrisiko die logische Folge. Nicht gerade was eine Schweiz auf der Suche nach erneuerbarer Energie brauchen kann. Es ist ein riskantes Spiel auf Zeit.

Jeu sur le temps

Quelque chose cloche au niveau de la politique énergétique fédérale. Et justement, l’énergie hydraulique, sans laquelle un avenir de l’électricité renouvelable n’est pas imaginable, le ressent. En effet, les attentes sur la contribution de l’énergie hydraulique indigène sont énormes. Simultanément, sa compétitivité sur le marché européen de l’électricité est mise à mal par des exigences et des taxes toujours plus élevées. Estce la bonne stratégie? La récente décision du Conseil fédéral concernant la poursuite de la réglementation vieillot de la redevance hydraulique (cf. l’information sur la page 159) est une autre pièce de ce puzzle énigmatique. Il y a quelques mois à peine, le même Conseil fédéral soutenait l’abaissement de la redevance afin d’apporter un allègement nécessaire à l’énergie hydraulique et le soumettait en consultation. S’en suit maintenant la pirouette du Conseil fédéral avec l’abandon complet auprès du pouvoir des récepteurs de la redevance avec la raison lapidaire de ne pas avoir des majorités pour cette proposition. On se frotte les yeux d’émerveillement. La tâche principale de la politique

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

n’est-elle pas de s’attaquer aux réformes nécessaires et de créer des majorités au lieu de suivre la voie de la moindre résistance? Et surtout, compte tenu de l’objectif de la stratégie énergétique, le Conseil fédéral ne devrait-il pas renforcer plutôt qu’affaiblir l’énergie hydraulique? On aurait pu espérer plus de crédibilité et de stabilité de la part du gouvernement fédéral. Ainsi, la patate chaude est remise au Parlement. Il ne s’agit pas seulement de savoir comment procéder avec la redevance, mais de manière plus générale: comment faire bénéficier d’une concurrence équitable à l’énergie hydraulique. Car cela est clair: les faibles prix du marché couplés à des taxes élevées mettent la force hydraulique dans l’embarras. Les seuls investissements de remplacement dans des installations existantes coûtent 480 millions de francs suisses par an (cf. l’article dès la page 85). Si ces investissements sont diminués à raison des mauvais bénéfices, des pertes de substances et des risques de défaillance accrus menacent. Ce qui n’est pas exactement ce dont une Suisse à la recherche d’énergie renouvelable a besoin. C’est un jeu risqué sur le temps.

III


Inhalt

2l2018

85

Ersatzinvestitionen in die Schweizer Wasserkraft Michel Piot

93

Schwemmgut an Hochwasserentlastungsanlagen (HWE) von Talsperren Lukas Schmocker, Robert Boes

90 101

Chancen und Herausforderungen von Mehrzweckspeichern als Anpassung an den Klimawandel Elke Kellner

108

Möglichkeiten und Grenzen von Mehrzweckspeichern in der Schweiz und ihr Beitrag zur regionalen Resilienz Leoni Jossen, Astrid Björnsen Gurung 93

113

Sind die Stauseen im Oberhasli als Multifunktionsspeicher geeignet? Peter Mani, Judith Monney, Bernhard Wehren, Benno Schwegler

119

Künstliches Hochwasser an der Saane – Eine Massnahme zum nachhaltigen Auenmanagement Michael Döring, Diego Tonolla, Christopher T. Robinson, Anton Schleiss, Severin Stähly, Christa Gufler, Martin Geilhausen, Nina Di Cugno

129

104

Der Rheinverband von 1917 bis 2017 – Hundert Jahre Wasserwirtschaft am Alpenrhein Michelangelo Giovannini, Roger Pfammatter

122

IV

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Inhalt

Erweiterung ab 1970

130

Ursprüngliches Verbandsgebiet ab 1917

2l2018

Jahresbericht 2017 des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes SWV

135

Rapport annuel 2017 de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux ASAE

143

Nachrichten Politik Energiewirtschaft Klima Wasserkraftnutzung Naturgefahren / Hochwasserschutz Rückblick Veranstaltungen Veranstaltungen Agenda Literatur

159 159 159 161 162 162 164 165 166 167

Stellenangebote

170

Branchen-Adressen

171

Impressum

172

163

165

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

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«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Ersatzinvestitionen in die Schweizer Wasserkraft Michel Piot

Zusammenfassung Die Schweizer Wasserkraft ist das Rückgrat der Stromversorgung in unserem Lande. Damit sie diese Funktion auch weiterhin übernehmen kann, bedarf es jährlich rund einer halben Milliarde Schweizer Franken an Ersatzinvestitionen in die bestehenden Anlagen. Diese Grössenordnung wurde erstmals mit einer umfassenden Datenerhebung durch den Schweizerischen Wasserwirtschaftsverband (SWV) abgeschätzt und mit zwei Top-down-Ansätzen plausibilisiert. Werden diese Investitionen nicht getätigt, verliert der Wasserkraftpark an Substanz, was einerseits über kurz oder lang zu einer Verschlechterung der Versorgungssicherheit führt und andererseits das Gelingen der Energiestrategie 2050 gefährdet. Abschätzungen zur Wirtschaftlichkeit zeigen, dass – ohne regulatorische Anpassungen – die Wasserkraft in den nächsten zehn Jahren am Markt kaum genügend Geld verdienen wird, um diese Investitionen vollumfänglich zu tätigen. Deshalb ist eine Verbesserung der Rahmenbedingungen herbeizuführen, damit die Schweizer Wasserkraft auch in den nächsten Jahrzehnten für Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt ihren Dienst erweisen kann.

1. Ausgangslage In den vergangenen Jahren wurden zahlreiche Berichte publiziert, die vor allem die Kosten und Kostenstruktur, teilweise aber auch die Wirtschaftlichkeit der Wasserkraftwerke in der Schweiz untersucht haben (BFE 2018, CEPE 2014, CEPE 2018, ElCom 2017a, Piot 2017). Im Grundsatz kamen alle Berichte zum Schluss, dass die Schweizer Wasserkraft auf Grund tiefer Marktpreise nicht in der Lage ist, ihre Gestehungskosten vollumfänglich zu decken und deshalb Verluste schreibt. Die konkreten Abschätzungen zur Höhe des jährlichen Verlustes unterscheiden sich allerdings deutlich, was folgende Gründe hat: 1) Festlegung der relevanten Kosten: i) Sind Eigenkapitalkosten Teil der Gestehungskosten oder sind sie als Residualgrösse Teil des resultierenden Gewinnes? Welches ist eine angemessene Eigenkapitalrendite? ii) Wie hoch sind die Gemeinkosten und wie setzen sie sich zusammen? 2) Erträge: i) Welche Ertragsarten lassen sich mit der Wasserkraft erzielen und

Résumé La force hydraulique suisse est le pilier de l’approvisionnement en électricité de notre pays. Pour qu’elle puisse garder ce rôleclé à l’avenir, il faudrait investir chaque année un demimilliard de francs suisses dans le remplacement des installations existantes. Ce montant a été estimé pour la première fois par l’Association suisse pour l’aménagement des eaux (ASAE) dans le cadre d’un important recensement de données avant d’être plausibilisé par deux approches descendantes (ou top-down). Si ces investissements ne sont pas réalisés, le parc hydroélectrique suisse perdra en substance, ce qui entraînerait à plus ou moins long terme une détérioration de la sécurité d’approvisionnement et compromettrait le succès de la Stratégie énergétique 2050. Des évaluations de rentabilité montrent que, en l’absence de mesures régulatoires, la force hydraulique ne pourra pas engranger suffisamment de bénéfices au cours des dix prochaines années pour pouvoir procéder à ces investissements. Une amélioration des conditions-cadres s’impose donc pour que la force hydraulique suisse puisse rester utile à la société, à l’économie et à l’environnement au cours des prochaines décennies.

in welcher Höhe? ii) Wie hoch ist der zu berücksichtigende Absatz von Strom aus Wasserkraft in die Grundversorgung zu Gestehungskosten? iii) Sollen Erträge aus Systemdienstleistungen und Herkunftsnachweisen einbezogen werden? Von Bedeutung bei der Bestimmung der Kosten und Erträge ist auch die Frage, ob mit der Analyse der Wirtschaftlichkeit retrospektive oder prospektive Aussagen gemacht werden. Bei prospektiven Aussagen müssen Annahmen zur Marktentwicklung getroffen werden, beispielsweise zur Höhe der Strommarktpreise, des Wechselkurses EUR-CHF oder zur Verzinsung des eingesetzten Kapitals. Im Grundsatz sind die Kosten und Kostenstruktur der Wasserkraft aber hinlänglich bekannt, so dass nachfolgend nicht weiter darauf eingegangen wird. Ebenfalls in den vergangenen Monaten wurden Berichte zur Versorgungssicherheit (ElCom 2017b, ETHZ 2017, PLEF 2017) und zu Marktmodellen (Frontier 2017, swiss economics 2017) veröffentlicht. Die Ergebnisse der Studie der ETHZ

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

wurden vom Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK) so ausgelegt, dass die Schweiz mit der Versorgungssicherheit bis ins Jahr 2035 kein Problem habe. Allerdings wird in dieser Studie unter anderem der Fortbestand bzw. die Verfügbarkeit der Wasserkraft im bisherigen Umfang vorausgesetzt. Es gibt aber berechtigte Gründe zur Sorge, dass diese Voraussetzung nicht erfüllt werden wird: • die laufende Umsetzung der Vorgaben des Gewässerschutzgesetzes hat Energieminderproduktionen aus Wasserkraft zur Folge; • im aktuellen und absehbaren Marktumfeld werden die Wasserkraftproduzenten nur die minimal notwendigen Investitionen in die bestehenden Kraftwerke tätigen; • für den Bau neuer Grosswasserkraftwerke lassen sich (vorerst) keine Investoren finden, sofern diese akzeptanzkritischen Infrastrukturen überhaupt gebaut werden können.

85


Die Wasserkraft bildet das Rückgrat der Schweizer Stromversorgung. Sie nimmt deshalb in der Energiestrategie 2050 und abgeleitet davon im neuen – vom Souverän am 21. Mai 2017 deutlich angenommenen – Energiegesetz vom 30. September 2016 eine zentrale Rolle ein. So schreibt Artikel 2 bei der Wasserkraft für das Jahr 2035 als Richtwert eine Jahresproduktion von 37.4 TWh vor, was gegenüber heute einen Netto-Zubau von rund 1 TWh bedingt (Herleitung zum erwarteten Potenzial siehe BFE 2012). Die Substanz und damit die Produktion der heutigen Wasserkraft kann langfristig nur dann erhalten werden, wenn genügend Ersatzinvestitionen in den bestehenden Kraftwerkspark getätigt werden. Der Bundesrat hatte sich zu dieser Frage im Rahmen der Interpellation 14.3501 «Erneuerung der Wasserkraftwerke. Müssen Ziele der Energiestrategie angepasst werden?» in seiner Stellungnahme folgendermassen geäussert: «Gemäss den Energieperspektiven 2050 des Bundesamtes für Energie (BFE) fallen für die Erneuerung und Instandhaltung von Wasserkraftwerken zwischen 2010 und 2050 rund 30 Milliarden Franken an (kumuliert und abdiskontiert).» Im nachfolgenden Artikel wird abgeschätzt 1) wie hoch der durchschnittliche jährliche Ersatzinvestitionsbedarf ist, um die Substanz der bestehenden Schweizer Wasserkraftwerke zu erhalten und 2) ob mit den zukünftig erwarteten Marktpreisen diese Ersatzinvestitionen tatsächlich getätigt werden. Nicht Inhalt des Artikels sind Fragen zu Betriebsaufwand und zu Neubauten von Wasserkraftwerken. Ersatzinvestitionsbedarf in die Schweizer Wasserkraft Die Meldungen zu Investitionen in die Schweizer Wasserkraft wurden in den letzten Jahren vor allem durch die Neubauprojekte der Pumpspeicherkraftwerke LinthLimmern und Nant de Drance geprägt. Bei Investitionsvolumen von mehreren Milliarden Schweizer Franken geht vergessen, dass auch erhebliche Investitionen in den Substanzerhalt bestehender Anlagen notwendig sind. Mit drei verschiedenen Ansätzen wurde nun dieser Ersatzinvestitionsbedarf erstmalig abgeschätzt: zwei Top-down-Ansätze, um eine untere (Buchwertmethode) und obere Grenze (Wiederbeschaffungswertmethode) zu erhalten sowie einem Bottom-up-Ansatz (Datenerhebung). Unter Berücksichtigung von Einschränkungen zur Anwendbarkeit

der einzelnen Ansätze helfen alle mit, ein konsistentes Bild zum Ersatzinvestitionsbedarf zu zeichnen. 2.1

Top-down-Ansatz 1: Buchwertmethode Der durchschnittliche jährliche Investitionsbedarf in den Substanzerhalt wird in der Buchwertmethode indirekt über den Buchwert der Anlagen bestimmt. Der Buchwert ist definiert als «Anschaffungskosten oder Herstellungskosten vermindert um die bis zum jeweiligen Zeitpunkt angefallenen planmässigen und ausserplanmässigen Abschreibungen, vermehrt um die bis zu diesem Zeitpunkt vorgenommenen Zuschreibungen» (Becker et. al., 2011). Der Ansatz beruht auf der Überlegung, dass über die gesamte wirtschaftliche Nutzungsdauer des Kraftwerks die Summe der getätigten Investitionen der Summe der Abschreibungen entspricht. Sind also der Buchwert und die restliche Abschreibungsdauer bekannt, dann lässt sich rein rechnerisch die jährliche Abschreibung und daraus abgeleitet der Betrag für die jährlichen Ersatzinvestitionen bestimmen. Gemäss den Resultaten der Datenerhebung des BFE des Jahres 2017 (BFE 2018) liegt der Buchwert der Wasserkraftanlagen heute bei rund CHF 15 Mrd. Die durchschnittliche leistungsgewichtete Restlaufzeit der Konzessionen beträgt rund 35 Jahre (siehe Bild 1). Unter Annahme einer Konzessionsdauer von 80 Jahren liegt somit der Konzessionsbeginn

des durchschnittlichen Schweizer Wasserkraftwerkes etwa im Jahr 1970. Bei linearer Abschreibung ergibt sich ein jährlicher Abschreibungs- und folglich Ersatzinvestitionsbedarf von rund CHF 400 Mio. Die Buchwertmethode ist in den Grundzügen simpel, weist allerdings gewisse Schwächen auf, wie nachfolgende Überlegungen basierend auf dem fiktiven Beispiel in Tabelle 1 aufzeigen: • Der Buchwert entspricht den bis dato abgeschriebenen Anschaffungs- bzw. Herstellkosten und berücksichtigt somit keine Inflation (und keinen technischen Fortschritt). Muss ein Anlagenteil ersetzt werden, liegen – unter Annahme einer positiven Differenz aus Inflation und technischem Fortschritt – die Wiederbeschaffungskosten höher als was mit der Buchwertmethode abgeschätzt wird. Beispiel: Der Wiederbeschaffungswert im Jahr 10 der Anlage I liegt bei 116, was einem annualisierten jährlichen Investitionsbedarf von 11.6 entspricht, während aus den Abschreibungen ein Wert von 10.0 resultiert. Fazit: Aufgrund der Nichtberücksichtigung der Inflation wird mit der Buchwertmethode der abgeleitete jährliche Investitionsbedarf unterschätzt. • Der Buchwert kann auf Grund von getätigten Ersatzinvestitionen von einem Jahr zum andern stark steigen und zu falschen Folgerungen führen. Beispiel: Im Jahr 4 liegt der Buchwert der Gesamtanlage bei 120; bei einer

2.

86

Bild 1. Kumulierte Leistung der Schweizer Wasserkraftwerke in Abhängigkeit des Konzessionsendes. Grüne Linie: Mittelwert des leistungsgewichteten Konzessionsendes der Schweizer Wasserkraftwerke. Gestrichelte Linie: Mittelwert des ungewichteten Konzessionsendes. Datenquelle: WASTA (2017). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Anlage I

Jahr

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Total

Anlage II

Gesamtanlage Anlagen I + II

Inflation Technischer Fortschritt

Investition Abschrei- Buchwert Wieder- Investition Abschrei- Buchwert Wieder- Investition Abschrei- Buchwert Wiederbeschafbung beschaffbung beschafbung fungswert ungswert fungswert

100

100

0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

100 104 109 114 119 124 123 121 119 117 116

100

300

373

0 60 60 60 60 60 75 75 75 75 75

673

673

300 240 180 120 60 373 299 224 149 75 0

300 313 327 342 357 373 368 363 357 352 347

400 0 0 0 0 373 0 0 0 0 0

0 70 70 70 70 70 85 85 85 85 85

773

773

400 330 260 190 120 423 339 254 169 85 0

400 418 437 456 477 498 491 483 476 469 463

5% 5% 5% 5% 5% 5% 1% 1% 1% 1% 1%

0.50 % 0.50 % 0.50 % 0.50 % 0.50 % 0.50 % 2.50 % 2.50 % 2.50 % 2.50 % 2.50 %

Tabelle 1. Fiktives Beispiel zur Erläuterung der Schwächen der Buchwertmethode. Beispiel Tabelle 1: Es wird in zwei Anlagen investiert: Anlage I hat eine wirtschaftliche Nutzungsdauer von 10 Jahren, Anlage II eine von 5 Jahren. Die Inflation liegt bei 5 Prozent während der ersten und bei 1 Prozent während der zweiten Hälfte. Im Weiteren wird für beide Anlagen mit einem technischen Fortschritt (Lernkurve) von 0.5 Prozent bzw. 2.5 Prozent gerechnet. Die Tabelle zeigt die Höhe der Investitionen, jährlichen Abschreibungen, Buchwerte und Wiederbeschaffungswerte über die wirtschaftliche Nutzungsdauer. Restlaufzeit von 6 Jahren ergibt sich ein durchschnittlicher jährlicher Abschreibungs- und abgeleitet daraus ein Investitionsbedarf von 20. Im Jahr 5 liegt der Buchwert der Gesamtanlage aufgrund einer Ersatzinvestition in Anlage II bei 423, so dass sich mit der gleichen Überlegung nun ein durchschnittlicher Abschreibungsbzw. Investitionsbedarf von 85 ergibt. Fazit: Ein «tiefer» Buchwert ist ein Indikator dafür, dass die Anlagen grossenteils abgeschrieben sind. Folglich ist aber mit einem erhöhten Ersatzinvestitionsbedarf in den Folgejahren zu rechnen, da die Anlagen nahe am Ende der wirtschaftlichen Nutzungsdauer liegen. Umgekehrt ist ein «hoher» Buchwert in der Regel auf kürzlich getätigte Investitionen zurückzuführen. Folglich kann sich dieser Schwachpunkt positiv oder negativ auf das Ergebnis auswirken. Da die Buchwertmethode über ein Gesamtportfolio von heterogenen Anlagen angewandt wird, gleichen sich die positiven und negativen Effekte in der Tendenz aus. • Die wirtschaftliche Nutzungsdauer entspricht nicht notwendigerweise der technischen Nutzungsdauer. So liegt die wirtschaftliche Nutzungsdauer einer Talsperre zwar bei 80 Jahren, die technische Nutzungsdauer liegt aber in der Regel höher. Beispiel: Annahme: Anlage I entspreche der Talsperre. Der abgeleitete jährliche Ersatzinvestitionsbedarf der Ge-

samtanlage von 85 für die Jahre sechs bis zehn überschätzt den effektiven Bedarf, da im Jahr elf in der Regel keine neue Staumauer gebaut werden wird. Fazit: Nimmt man den Buchwert als Mass für die jährlichen Ersatzinvestitionen, dann führt diese Überlegung zu einer Überschätzung des Bedarfs. Diese Überlegungen zeigen, dass die Buchwertmethode grundsätzlich geeignet ist, eine erste Abschätzung zu den Ersatzinvestitionen zu machen. Insbesondere aufgrund der Nichtberücksichtigung der Inflation, die in der Zeitperiode 1970 bis heute erheblich war, führt sie allerdings insgesamt zu einer Unterschätzung des

Ersatzinvestitionsbedarfs bzw. zu einer unteren Grenze. 2.2

Top-down-Ansatz 2: Wiederbeschaffungswertmethode Unter vereinfachenden Annahmen kann aus dem aktuellen Buchwert der Wiederbeschaffungswert des gesamten Wasserkraftparks abgeschätzt werden. Gemäss Becker et. al., (2011) ist der Wiederbeschaffungswert «der Preis, der für die erneute Bereitstellung eines Produktionsfaktors zum Zeitpunkt seiner Wiederbeschaffung zu entrichten ist». Annahmen: i) Das durchschnittliche Schweizer Wasserkraftwerk weist eine restliche Konzessionsdauer von 35 Jahren auf (siehe Bild 1); ii) Der aktuelle Buchwert setzt sich zu 60 Prozent aus baulichen (Bau und Stahlwasserbau) und zu 40 Prozent aus den restliche Sachanlagen (Elektromechanik, Elektrotechnik, Leittechnik) zusammen, wobei die restlichen Sachanlagen erst kürzlich ersetzt wurden. Daraus ergibt sich bei einem gesamten Buchwert von CHF 15 Mrd. für den bau-

Bild 2. Herleitung des Wiederbeschaffungswertes aus dem aktuellen Buchwert, unterteilt nach baulichen und restlichen Sachanlagen.

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

87


lichen Teil ein Buchwert von CHF 9 Mrd. und für die restlichen Sachanlagen von CHF 6 Mrd. (Bild 2). Berücksichtigt man die bereits getätigten Abschreibungen und die Inflation über die vergangenen 45 Jahre, dann liegt der Wiederbeschaffungswert bei rund CHF 67 Mrd. Die in dieser Abschätzung über den Landesindex der Konsumentenpreise (LIK) bestimmte Inflation mag für Investitionen in Wasserkraftwerke kein perfekter Schätzer sein. Da mit der Wiederbeschaffungswertmethode allerdings nur eine grobe Abschätzung für eine obere Grenze bezweckt wird und der als Alternative denkbare Baupreisindex erst seit 1998 erhoben wird, ist die damit erzielte Genauigkeit ausreichend. Bei einer wirtschaftlichen Nutzungsdauer von 80 Jahren entspricht dies einem jährlichen Abschreibungs- bzw. Ersatzinvestitionsbedarf von rund CHF 800 Mio. Diese Abschätzung ist tatsächlich als obere Grenze zu verstehen, da bei diesem Ansatz sämtliche Bauten nach Ablauf der wirtschaftlichen Nutzungsdauer neu erstellt würden. 2.3

Bottom-up-Ansatz: Datenerhebung Der SWV hat erstmalig in einer Datenerhebung die Investitionen in den Substanzerhalt zusammengetragen, ausgewertet und hochgerechnet. Dieser Bottom-up-Ansatz hat den Vorteil, dass er die über mehrere Jahre effektiv getätigten bzw. geplanten Ersatzinvestitionen berücksichtigt und nicht wie bei den Top-down-Ansätzen den Umweg über die Abschreibungen basierend auf dem Buch- bzw. Wiederbeschaffungswert eines Referenzjahres macht. Mit diesem Ansatz kann auch aufgezeigt werden, dass die einzelnen Wasserkraftwerke bei ihrer Investitionstätigkeit eine hohe Heterogenität aufweisen, abhängig vom technischen Zustand der Anlagen. Da der Fokus ausschliesslich auf den Investitionen in den Substanzerhalt liegt, wurden nebst reinen Neubauten wie Nant de Drance und Hagneck auch Kraftwerke nicht berücksichtigt, die in der betrachteten Zeitperiode in erheblichem Masse ausgebaut wurden. Zwar hätte man zum Beispiel bei den Kraftwerken LinthLimmern und Hongrin-Léman versuchen können, die Investitionen in den Ausbau (Umwälzwerk zwischen dem Limmernund dem Muttsee und die Leistungssteigerung bei Hongrin-Léman) von den Ersatzinvestitionen zu trennen, doch hätte dies zu erheblichen Abgrenzungsschwierigkeiten geführt.

88

2.3.1 Stichprobe Die Stichprobe umfasst 8.7 GW Speicherkraftwerke bzw. 1.2 GW Laufwasserkraftwerke und deckt damit rund 80 Prozent bzw. 25 Prozent der gesamten installierten Leistung ab. In dieser Abschätzung ergeben sich geringe Abweichungen gegenüber der Statistik der Wasserkraftanlagen (WASTA) des BFE, da einzelne Speicherkraftwerkskomplexe auch Laufwasserzentralen enthalten. Die Datenerhebung umfasst die Jahre 2011–2022 bzw. die hydrologischen Jahre 2010/2011–2021/2022, wobei nach Möglichkeit Ist-Daten bis 2016 bzw. 2015/2016 berücksichtigt wurden. Die Investitionsdaten der Jahre 2017–2022 bzw. 2016/2017–2021/2022 stammen aus der Mittelfristplanung der Gesellschaften und gelten zum Zeitpunkt der Berichterstellung als Plandaten. Sie berücksichtigen zwar die zurückhaltende Investitionsbereitschaft der Wasserkraftwerke, sind aber insbesondere am langen Ende noch nicht definitiv zugesprochen. Folglich kann aus diesen Daten nicht abgeleitet werden, dass die Investitionen tatsächlich in vollem Umfang getätigt werden. Unter Berücksichtigung der aktuellen Wirtschaftlichkeit der Wasserkraft dürften nämlich zahlreiche Investitionsprojekte höchstens teilweise umgesetzt bzw. verschoben werden, so dass a posterio die effektiv getätigten Investitionen tiefer ausgefallen sein werden. Für die Abschätzung des durchschnittlichen jährlichen Investitionsbedarfs sind sie allerdings korrekterweise in der Datenanalyse zu berücksichtigen. Angaben zu geplanten Ersatzinvestitionen über das Jahr 2022 hinaus, die zu einer substanziellen Verbesserung der Abschätzung führen würden, existieren nicht. Um eine Hochrechnung auf die gesamte Schweiz durchführen zu können, bot es sich an, die Ersatzinvestitionen in Franken pro installierte Leistung auszudrücken. Im Gegensatz zu den Gestehungskosten fallen bei dieser Betrachtung die jährlichen Produktionsschwankungen weg, so dass insgesamt robustere Aussagen möglich sind. Da Lauf- und Speicherkraftwerke andere Investitionscharakteristika aufweisen, wurde eine Differenzierung nach diesen beiden Typen vorgenommen. 2.3.2 Einzelbeispiele Stellvertretend für die Stichprobe werden nachfolgend für vier Kraftwerke, für die für die Periode 2004/2005–2016/2017 Geschäftsberichte frei zugänglich sind, die getätigten Ersatzinvestitionen dargestellt (Bild 4). Damit kann insbesondere die Heterogenität nicht nur zwischen Lauf- und

Speicherkraftwerken sondern auch innerhalb der Speicherkraftwerke dargestellt werden. Kraftwerke Hinterrhein AG (KHR) Die Anlagen mit einer Leistung von 650 MW wurden in den Jahren 1956 bis 1963 gebaut und am 10. September 1963 dem Betrieb übergeben. Die Konzession läuft im Jahr 2042 aus. Diese dreistufige Kraftwerksgruppe umfasst die Zentralen Ferrera, Bärenburg und Sils. Kernstück der Anlage bildet der Stausee Valle di Lei mit einem Fassungsvermögen von rund 200 Mio. m3. Damit werden jährlich rund 1.4 TWh Strom produziert. Die Investitionskosten für dieses Werk beliefen sich auf etwas mehr als CHF 620 Mio. (Investitionen bis 1964/1965) wobei alleine der Bau der Staumauer im Valle di Lei über CHF 100 Mio. kostete. Inflationsbereinigt entsprechen die Gesamtkosten einer Investition von CHF 2.5 Mrd. oder 3.8 kCHF/kW. Um die Betriebssicherheit und die Wirtschaftlichkeit bis zum Konzessionsende 2042 zu gewährleisten, wurde eine Gesamterneuerung der Anlagen notwendig, da bei vielen Anlageteilen die maximale technische Lebensdauer erreicht war. So wurden die 13 grossen Maschinensätze erneuert und revidiert sowie Turbinenlaufräder ersetzt, womit eine Effizienzsteigerung von rund drei Prozent erzielt werden konnte. Im Weiteren wurde die Leittechnik in sämtlichen Anlagen komplett ersetzt. Erste konkrete Ideen zu dieser Gesamterneuerung wurden Ende 2005 erarbeitet, der Kredit 2008 gesprochen und die Genehmigung des Gesamtprojektes im September 2010 erteilt. Die erste grosse Bauphase startete im Sommer 2011, abgeschlossen wurden die Arbeiten 2017. Für die Gesamterneuerung wurden über die Jahre 2005/2006–2016/2017 rund CHF 300 Mio. investiert. Der Buchwert der Sachanlagen lag per 30. September 2017 bei CHF 420 Mio., die kumulierten Abschreibungen bei CHF 450 Mio., so dass sich ein Bruttowert der Sachanlagen von CHF 870 Mio. ergibt. Der heutige Buchwert von CHF 420 Mio. setzt sich aus rund CHF 290 Mio. aus teilabgeschriebenen Anlagebestandteilen zusammen, die ab der Gesamterneuerung eingebaut wurden, während CHF 130 Mio. aus bereits vorher bestehenden Sachanlagen stammen (Bild 3). Werden sämtliche Investitionen in Anlagen aufsummiert, auch solche, welche bereits ersetzt und folglich nicht mehr in den aktuellen Büchern erscheinen, liegt das seit Konzessionsbeginn getätigte In-

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vestitionsvolumen bei CHF 1.1 Mrd. bzw. inflationsbereinigt bei CHF 3.0 Mrd. Officine Idroelettriche della Maggia SA (Ofima) Die ganze Wasserkraftanlage wurde in zwei Etappen errichtet. In den 50er-Jahren wurden die Anlagen «Maggia 1»: Sambuco, Peccia, Cavergno und Verbano mit einer Konzessionsdauer bis zum Jahr 2035 erbaut; in den 60er-Jahren die Anlagen «Maggia 2»: Cavagnoli-Naret, Robiei und Bavona, deren Konzession im Jahr 2048 abläuft. Der Buchwert der Sachanlagen liegt per 30. September 2017 bei CHF 380 Mio., die Anschaffungs- bzw. Herstellkosten bei CHF 995 Mio., so dass sich kumulierte Abschreibungen von CHF 615 Mio. ergeben. Die Energieabgabe beträgt rund 1.4 TWh pro Jahr bei einer Leistung von 600 MW. Officine Idroelettriche di Blenio SA (Ofible) Die Wasserkraftanlage wurde zwischen 1956 und 1963 errichtet und besteht aus den Zentralen Luzzone, Olivone und Biasca, mit einer Konzessionsdauer bis Ende September 2042. Ofible hatte bereits in den Neunzigerjahren die Talsperre Luzzone um 17 Meter erhöht und so das Fassungsvermögen des Stausees von den ursprünglichen 87 auf 107 Mio. m3 erweitert. Der Buchwert der Sachanlagen liegt per 30. September 2017 bei CHF 226 Mio., die Anschaffungs- bzw. Herstellkosten bei CHF 539 Mio., so dass sich kumulierte Abschreibungen von CHF 313 Mio. ergeben. Die Energieabgabe beträgt rund 0.9 TWh pro Jahr bei einer Leistung von 440 MW. Kraftwerk Augst AG (KWA) Das Kraftwerk August nutzt das Gefälle zwischen Rheinfelden und Basel-Augst und wurde zwischen Dezember 1907 und September 1912 durch den Kanton BaselStadt gebaut. Die Kosten betrugen damals für Allgemeines, Stauwehr und Uferbauten CHF 3.7 Mio., für bauliche, maschinelle und elektrische Anlagen CHF 8.0 Mio. und für die Grossschifffahrtsschleuse CHF 0.9 Mio. (SWV 1949). In den Jahren 1990 bis 1994 wurde das Kraftwerk für rund CHF 200 Mio. umgebaut, die Leistung von 18 auf 32 MW und die mittlere Jahresproduktion von 125 auf 200 GWh erhöht. Der Buchwert der Sachanlagen liegt per 30. September 2017 bei CHF 48 Mio., die Anschaffungs- bzw. Herstellkosten bei CHF 199 Mio., so dass sich kumulierte Abschreibungen von CHF 151 Mio. ergeben.

Bild 3. Aggregierte Investitionen und Abschreibungen der KHR in Abhängigkeit der Abschreibungsdauer der Anlagenteile und der Investitionsperiode. Die grauen Bereiche sind die bis Konzessionsende im Jahr 2042 noch vollständig abzuschreibenden Anlageteile (Datenquelle: KHR).

Bild 4. Darstellung der jährlichen spezifischen Ersatzinvestitionen der Kraftwerke KHR, KWA, Ofible und Ofima. Datenquelle: Geschäftsberichte der jeweiligen Unternehmen. Bild 4 zeigt den Verlauf der spezifischen Ersatzinvestitionen für KHR, KWA, Ofible und Ofima. Obschon KHR, Ofible und Ofima eine ähnliche Altersstruktur aufweisen und sowohl KHR als auch Ofima während der Untersuchungsperiode im Rahmen von Erneuerungen hohe Ersatzinvestitionen getätigt haben, zeigt sich bereits bei diesen vier Kraftwerken eine erhebliche Heterogenität in der Höhe und Verteilung der jährlichen spezifischen Ersatzinvestitionen. Folglich ist aufgrund der anlagespezifischen Eigenschaften sämtlicher grosser Kraftwerke in der Schweiz eine sinnvolle Aussage über die Höhe der

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Ersatzinvestitionen nur auf aggregierter Basis über mehrere Kraftwerke und eine längere Zeitperiode möglich. Mit der vorliegenden Stichprobe von rund 40 Laufwasserkraftwerken und 25 Speicherkraftwerken über zwölf Jahre ist die Basis für die notwendige Aggregation gegeben. 2.3.3 Resultate der gesamten Stichprobe Bild 5 und Bild 6 zeigen für die gesamte Stichprobe die durchschnittlichen spezifischen Ersatzinvestitionen der Laufwasser- und Speicherkraftwerke. Folgende Beobachtungen können gemacht werden: 89


Bild 5. Spezifische Ersatzinvestitionen in kCHF/MW in die Laufwasserkraftwerke während der Jahre 2011–2022. Blau: effektive Werte. Grau: Werte aus der Mittelfristplanung mit über die Zeit zunehmender Unsicherheit über die Realisierungswahrscheinlichkeit.

Bild 6. Spezifische Ersatzinvestitionen in kCHF/MW in die Speicherkraftwerke während der Jahre 2011–2022. Blau: effektive Werte. Grau: Werte aus der Mittelfristplanung mit über die Zeit zunehmender Unsicherheit über die Realisierungswahrscheinlichkeit. • Die spezifischen Investitionen sind sowohl bei den Laufwasser- als auch den Speicherkraftwerken zwischen 2011 und 2017 deutlich gefallen: bei Laufwasserkraftwerken von rund 70 kCHF/MW im Jahr 2011 auf rund 30 kCHF/MW im Jahr 2017, bei Speicherkraftwerken von 35 kCHF/MW auf 15 kCHF/MW. 90

Die spezifischen Investitionen für Laufwasserkraftwerke sind höher als für Speicherkraftwerke. Das bedeutet, dass höhere Investitionen in den Substanzerhalt von Speicherkraftwerken durch die höheren installierten Leistungen überkompensiert werden.

Bei den Laufwasserkraftwerken nehmen die geplanten spezifischen Investitionen ab 2018 wieder zu, bei den Speicherkraftwerken bleiben sie in etwa konstant. Die durchschnittlichen spezifischen jährlichen Investitionen in den Substanzerhalt über die betrachtete Periode betragen bei Laufwasserkraftwerken 45 kCHF/MW, bei Speicherkraftwerken 26 kCHF/MW.

2.3.4 Exkurs Studie CEPE Die in der Studie des CEPE (2018) untersuchten spezifischen Investitionen basieren auf einer Stichprobe von 60 Schweizer Wasserkraftunternehmen für die Jahre 2000–2016. Eine Vergleichbarkeit der Resultate mit der Datenerhebung des SWV erweist sich als schwierig, da CEPE (2018) einerseits vier Typen von Wasserkraftwerken unterscheidet und andererseits aggregiert Investitionen in Neuanlagen und in Instandhaltungen ausweist, da ihre Datengrundlage keine Separation erlaubt. Dies führt zum Beispiel dazu, dass die spezifischen Investitionskosten in der Kategorie der Pumpspeicherkraftwerksunternehmen aufgrund des Ausbaus der Kraftwerke Linth-Limmern hoch ausfallen. Es zeigt sich aber, dass der Durschnitt der spezifischen Investitionskosten bei den Speicherwerksunternehmen über die Zeitperiode 2000– 2016, in der keine Neubauten enthalten sind, bei 26 kCHF/MW liegt, was trotz unterschiedlicher Zeitperiode vergleichbar ist mit der Datenerhebung des SWV. 2.3.5 Folgerungen Aus der Analyse der Ersatzinvestitionen können die nachstehenden Folgerungen gezogen werden: • Die Hochrechnung des SWV zeigt, dass im Durchschnitt über die Jahre 2011–2022 jährlich CHF 200 Mio. in die Laufwasserkraftwerke und CHF 280 Mio. in die Speicherkraftwerke und somit total CHF 480 Mio. in den Substanzerhalt investiert werden bzw. werden sollten. • Die betrachtete Zeitperiode beinhaltet Jahre mit hohen und solche mit tiefen Ersatzinvestitionen, so dass der Durchschnitt insgesamt als plausible Grösse für das durchschnittliche jährliche Ersatzinvestitionsvolumen dient. • Bei Laufwasserkraftwerken zeigen die spezifischen Investitionen für die nahe Zukunft wieder nach oben. Dabei ist allerdings erstens festzuhalten, dass es sich um Planwerte handelt, die mit erheblichen Unsicherheiten verbun-

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den sind. Zweitens dürften bei Laufwasserkraftwerken einzelne Anlagenteile bei Bedarf einfacher ersetzt werden können als bei Speicherkraftwerken, wo auf Grund der Komplexität der Anlage oft eine Gesamterneuerung durchgeführt wird. • Bei Speicherkraftwerken bleiben die Investitionen gemäss Planwerten konstant. Dies liegt einerseits an der generell zurückhaltenden Investitionstätigkeit in Wasserkraftwerke und andererseits daran, dass in den nächsten Jahren keine grösseren Gesamterneuerungen anstehen. In der Vergangenheit waren es insbesondere KHR und Ofima, die hohe Ersatzinvestitionen getätigt haben. Bei Speicherkraftwerken stehen in der Regel nach vierzig bis fünfzig Betriebsjahren grosse Ersatzinvestitionen an, weil dann auf der einen Seite zahlreiche Komponenten ersetzt werden müssen und auf der anderen Seite die ersetzten Teile bis Ende Konzession genügend abgeschrieben werden können. Basierend auf dieser Überlegung, dürften somit bei Speicherkraftwerken mit Konzessionsende zwischen 2050 und 2060 im Verlaufe des nächsten Jahrzehnts namhafte grössere Investitionen in den Substanzerhalt anstehen. Es stellt sich nachfolgend die Frage, ob die Produzenten der Wasserkraft mittel- bis längerfristig in der Lage sind, die durchschnittlich rund CHF 0.5 Mrd. pro Jahr für die Ersatzinvestitionen aufzubringen. Dazu ist es notwendig, die Wirt-

schaftlichkeit zu betrachten und damit den Kosten der Kraftwerke Abschätzungen zu den Erträgen gegenüberzustellen: ist die absehbar erwartete Eigenkapitalrendite ausreichend, werden die Investitionen getätigt, ansonsten nicht. 3.

Langfristige Wirtschaftlichkeit der Schweizer Wasserkraft Die Kosten der Wasserkraft setzen sich vor allem aus fixen Bestandteilen zusammen, namentlich aus Investitionen bzw. Abschreibungen, Kapitalkosten und Wasserzinse, während die variablen Bestandteile gering sind (Details siehe BFE 2018, CEPE 2018). Die Kostenerhöhungen in den vergangenen zwei Jahrzehnten sind im Wesentlichen auf die Erhöhung der Wasserzinse zurückzuführen, die per 1. Januar 1997 noch bei 54 CHF/kWB lagen und seit 1. Januar 2015 bei 110 CHF/kWB (Details in Pfammatter/Piot 2017). Für die Bestimmung der künftigen Wirtschaftlichkeit der Schweizer Wasserkraft wird deshalb angenommen, dass die Kosten in Zukunft konstant bleiben. Dass die jährlichen Gestehungskosten, also die spezifischen Kosten in Rp./kWh, stark schwanken, liegt folglich nicht an den sich ändernden Kosten sondern an der jährlich stark variierenden Produktion aufgrund hydrologischer Gegebenheiten. Um diese Variabilität zu verringern, wird der Durchschnitt der Gestehungskosten über die Jahre 2011–2016 der «vollständigen, produktionsgewichteten Gestehungskosten Sicht BFE» (BFE 2018, Seite

Bild 7. Durchschnittliche Kosten der Laufwasser- (gestrichelt) und Speicherkraftwerke (gepunktet) sowie modellierte Strompreise im Schweizer Spotmarkt für die Jahre 2020, 2025, 2030 und 2035 jeweils in CHF/MWh. Datenquelle: BFE (2018), Pöyry (2017). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

13) verwendet. Diese liegen für Speicherkraftwerke bei 7.0 Rp./kWh (Bild 7 schwarz gepunktete Linie) und für Laufwasserkraftwerke bei 5.7 Rp./kWh (Bild 7 schwarz gestrichelte Linie). Damit liegen die Kostenschätzungen des BFE etwas unter den in Piot (2017) ausgewiesenen Werten, die für Speicherkraftwerke bei 7.3 Rp./kWh und für Laufwasserkraftwerke bei 6.1 Rp./kWh liegen. Die aktuell erwarteten Erträge am Markt werden mittels eines Preisszenarios (Pöyry 2017) auf Jahresbasis für die Jahre 2020, 2025, 2030 und 2035 in CHF/MWh dargestellt (Bild 7 graue Balken), wobei ein Wechselkurs CHF/EUR von 1.20 unterstellt wird. Es wird zudem angenommen, dass die vollständige Marktöffnung in der Schweiz mit der Revision StromVG umgesetzt wird. Folglich entsprechen die Marktpreise den erzielbaren Erträgen bei Verkauf von Bandenergie. Laufwasserkraftwerke haben einen durchschnittlichen Marktwertfaktor von 0.95, Speicherkraftwerke von 1.10 (Piot 2017), das heisst, die aktuell erwarteten erzielbaren Erträge am Strommarkt sind für Laufwasserkraftwerke über das Jahr durchschnittlich fünf Prozent geringer als für Bandenergie, für Speicherkraftwerke zehn Prozent höher. Eine positive Differenz zwischen den Kosten und Erträgen auf Jahresbasis entspricht den Verlusten unter Annahme einer Bandlieferung am Markt. Unter Berücksichtigung der Marktwertfaktoren ergibt sich für das Jahr 2020 für Laufwasserkraftwerke ein aktuell erwartetes Defizit von über 12 CHF/MWh, im Jahr 2025 von mehr als 6 CHF/MWh; erst ab 2030 ergeben sich gemäss diesem Szenario Gewinne, die im Jahr 2035 bei rund 12 CHF MWh liegen. Bei Speicherkraftwerken sind die aktuell erwarteten Verluste trotz höherem Marktwertfaktor substanziell höher: im Jahr 2020 bei 18 CHF/MWh, in 2025 bei 12 CHF/MWh und auch hier ist frühestens ab 2030 mit einem Gewinn zu rechnen. Dabei ist anzumerken, dass die Wahrscheinlichkeit von Abweichungen zum Preisszenario mit jedem zusätzlichen Jahr zunimmt, was die Zuverlässigkeit der Aussage mit zunehmendem Zeithorizont schmälert. Diese Defizite am Markt können grundsätzlich durch weitere Ertragsquellen verringert werden. Bei Speicherkraftwerken leisten insbesondere Erträge aus dem Anbieten von Systemdienstleistungen einen zusätzlichen Beitrag; in den Jahren 2011–2015 lagen diese Erträge bei rund 7 CHF/MWh (Piot 2017), bei Laufwasserkraftwerken bei rund 1 CHF/MWh. Damit 91


verkürzt sich die Phase der Verlustjahre, aber es zeichnet sich ab, dass sowohl Laufwasser- als auch Speicherkraftwerke ohne neue zusätzliche Ertragsmöglichkeiten bei gleichbleibenden Kosten noch etliche Jahre in der Verlustzone verharren werden und folglich keine angemessene Eigenkapitalrendite erwirtschaften werden können. 4. Folgerungen und Ausblick Dank der Datenerhebung kann der durchschnittliche jährliche Bedarf an Investitionen in den Substanzerhalt der Schweizer Wasserkraft erstmals abgeschätzt werden. Er bettet sich plausibel in den durch die Top-down-Ansätze der Buchwertund Wiederbeschaffungswertmethode abgesteckten Bereich ein und liegt bei rund CHF 200 Mio. für Laufwasser- und CHF 280 Mio. für Speicherkraftwerke. Insgesamt sind pro Jahr durchschnittlich also CHF 480 Mio. Ersatzinvestitionen in die Wasserkraft notwendig. Eine Abschätzung der Wirtschaftlichkeit der Wasserkraft zeigt, dass bei gleichbleibenden Kosten die aktuell erwarteten Erträge am Markt und die Zusatzerträge durch Systemdienstleistungen bis mindestens in das Jahr 2025 nicht ausreichen werden, um eine ausreichende Eigenkapitalrendite zu erzielen. Deshalb ist davon auszugehen, dass in diesem Marktumfeld nur die dringendst notwendigen Ersatzinvestitionen in die Wasserkraft getätigt werden. Die fehlenden Ersatzinvestitionen führen zu einem Verlust der Substanz der Schweizer Wasserkraftwerke und erhöhen damit das Risiko von Ausfällen, vor allem dann, wenn Anlagenteile, die altershalber ersetzt werden sollten, aus Kosten-Nutzen-Überlegungen nicht ersetzt werden. Wie sich die Ausfallrate und Ausfallmenge in Abhängigkeit von fehlenden Ersatzinvestitionen und über die Zeit entwickeln, kann nicht abgeschätzt werden. Ein erhöhtes Ausfallrisiko führt über die Zeit unweigerlich zu einer Reduktion der Produktion. Dies wirkt sich einerseits negativ auf die Versorgungssicherheit der Schweiz aus und andererseits wird es noch schwieriger, die Richtwerte des Energiegesetzes zur Produktion aus Wasserkraft zu erreichen, was das Gelingen der Energiestrategie 2050 gefährdet. Um dieser Entwicklung entgegen zu halten, sind die Rahmenbedingungen

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so anzupassen, dass ein Zerfall der Substanz der Schweizer Wasserkraft in wirtschaftlich schwierigen Zeiten verhindert werden kann. Hier sind die Politik, Gesellschaft und Wirtschaft in der Verantwortung, die mit ihrem Ja zur Energiestrategie auch ein Zeichen zugunsten einer starken inländischen und erneuerbaren Wasserkraftproduktion gesetzt haben und nun gefordert sind, auch die entsprechenden Taten folgen zu lassen. Das Investitionsumfeld hat sich in den vergangenen Jahren stark verändert. Mit der (Teil-)marktöffnung können nicht mehr sämtliche Kosten dem Endkunden weitergereicht werden. Deshalb orientieren sich dem Markt unterliegende Produzenten an betriebswirtschaftlichen Grundsätzen. Folglich werden sie ihre begrenzten finanziellen Mittel gezielt in Projekte mit einem aus Firmensicht optimalen Rendite-Risiko-Profil einsetzen. Die Gefahr ist nicht zu unterschätzen, dass aufgrund der langen Investitions- und Abschreibungszyklen von Wasserkraftwerken ein Unternehmen unter rational ökonomischen Gesichtspunkten nicht (mehr) um jeden Preis in die Wasserkraft investieren wird.

CEPE (2018): Kostenstruktur der Schweizer Wasserkraft – Aktualisierung 2017. Im Auftrag des BFE. ElCom (2017a): 16.035 – UREK-N: Um- und Ausbau der Stromnetze, Entwurf 2. ElCom (2017b): System Adequacy 2020 – Studie zur Versorgungssicherheit der Schweiz im Jahr 2020. ETHZ (2017): Modellierung der System Adequacy in der Schweiz im Bereich Strom. Forschungsstelle Energienetze ETHZ und Universität Basel Forschungsstelle Nachhaltige Energie- und Wasserversorgung. Im Auftrag des BFE. Frontier Economics (2017): Eckpfeiler eines schweizerischen

Strommarktdesigns

nach

2020. Im Auftrag des BFE. Pfammatter, R., Piot, M. (2016): Der Wasserzins – Reformbedarf im neuen Marktumfeld. «Wasser Energie Luft» 3/2016, Seite 173–180. Piot, M. (2017): Wirtschaftlichkeit der Wasserkraft in der Schweiz. WasserWirtschaft 1/2017. PLEF (2018): Generation Adequacy Assessment. Pentalateral Energy Forum Support Group 2. Pöyry (2017): Preisszenarien für die Investitionsbeiträge Wasserkraft und Biomasse. Im Auftrag des BFE. SWV (1949): Führer durch die schweizerische

Danksagung

Wasser- und Elektrizitätswirtschaft, Verbands-

Der Autor bedankt sich bei Guido Conrad und

schrift Nr. 27 des Schweizerischen Wasserwirt-

René Trächslin (beide KHR) für die detaillierte

schaftsverbandes.

Zahlenbasis und das aufschlussreiche Ge-

swiss economics (2017): Umgang mit bestehen-

spräch zum Kraftwerk Hinterrhein, bei der Ex-

den Kraftwerken zur Sicherstellung der Versor-

pertengruppe bestehend aus Silvia Banfi (ewz),

gungssicherheit in der Schweiz. swiss econo-

Oliver Hugi (Axpo), Amédée Murisier (Alpiq),

mics, Universität Freiburg, Ecofys. Im Auftrag

Sylvia Savary (FMV) und Andreas Stettler (BKW)

des BFE.

für die Bereitstellung der Daten und die fach-

WASTA (2017): Statistik der Wasserkraftanla-

liche Unterstützung bei der Erstellung dieses

gen. BFE.

Artikels sowie bei Roger Pfammatter (SWV) für die kritische Durchsicht und Ergänzungen am

Anschrift des Verfassers

Manuskript.

Michel Piot, Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband, Rütistrasse 3a, 5401 Baden,

Literatur

michel.piot@swv.ch

Becker, W., Lutz, S., Back, C. (2011): Gabler Kompaktlexikon Modernes Rechnungswesen, Gabler Verlag. BFE (2012): Wasserkraftpotenzial der Schweiz – Abschätzung des Ausbaupotenzials der Wasserkraftnutzung im Rahmen der Energiestrategie 2050. BFE (2018): Rentabilität der Schweizer Wasserkraft – Resultate einer Datenumfrage bei Betreibern von Schweizer Wasserkraftwerken im Auftrag der UREK-N. CEPE (2014): Kostenstruktur und Kosteneffizienz der Schweizer Wasserkraft. Im Auftrag des BFE.

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Schwemmgut an Hochwasserentlastungsanlagen (HWE) von Talsperren Lukas Schmocker, Robert Boes

Zusammenfassung Neben Feststoffen wie Geschiebe und Schwebstoffen werden bei Hochwasser meist auch Schwimmstoffe wie Treib- und Schwemmholz sowie Zivilisationsmüll mitgeführt, die an Einlaufbauwerken von Hochwasserentlastungsanlagen (HWE) zu Problemen führen können (Bild 1). Insbesondere Verklausungen an den Wehrkronen oder Einlaufschützen reduzieren die Abflusskapazität unter Umständen massgeblich und bewirken unzulässig hohe Wasserspiegel im Stauraum. Das erforderliche Freibord kann allenfalls nicht mehr gewährleistet werden. Neben der Beurteilung des Verklausungsrisikos stellt sich grundsätzlich die Frage, ob Schwemmholz zurückgehalten oder durchgeleitet werden soll. Beides bedingt eine entsprechende Auslegung der HWE bzw. Massnahmen im Stauraum. Da bis dato keine allgemeingültigen Richtlinien zum Umgang mit Schwemmholz und Schwemmgut an HWE von Stauanlagen bestanden, wurde 2013 eine Arbeitsgruppe des Schweizer Talsperrenkomitees gebildet mit dem Ziel, den internationalen Stand des Regelwerks bzw. der «Best Practice» aufzuzeigen. Im vorliegenden Artikel werden die erarbeiteten Empfehlungen der Arbeitsgruppe zusammengefasst. Der Fokus lag auf folgenden Punkten: (1) Beurteilung der HWE hinsichtlich des Gefahrenpotenzials durch Schwemmgut, z. B. Schwemmholzaufkommen im Einzugsgebiet oder Verklausungswahrscheinlichkeit der HWE; (2) mögliche Konzepte zum Umgang mit Schwemmgut an Stauanlagen (Durchleiten oder Rückhalt); (3) Möglichkeiten für die Bauwerksoptimierung von Einlaufbauwerken sowie für allfällige betriebliche Massnahmen. Als zentrales Resultat wurde ein Gefahrenbeurteilungsdiagramm erarbeitet. Basierend auf den Einwirkungen (Schwemmholzaufkommen, Hydraulik der HWE) und der Ausbildung der HWE, können in einem ersten Schritt die Verklausungswahrscheinlichkeit und die Verklausungsfolgen abgeschätzt werden. Aufgrund des resultierenden Gefahrenpotenzials für die Stauanlage können dann mögliche Massnahmen getroffen werden (Anpassungen HWE, Rückhalt, Durchleiten). Schliesslich wurden die wichtigsten Empfehlungen für Planer, Behörden und Betreiber zusammenfassend dargestellt.

1. Einleitung Die vorliegenden Betrachtungen beschränken sich auf Stauanlagen, für welche die Bestimmungen des Schweizerischen Stauanlagengesetztes (StAG) und der Schweizerischen Stauanagenverordnung (StAV) anwendbar sind (www.bfe. admin.ch). Für kleinere Stauanlagen, die dem StAG unterstellt werden, weil ein besonderes Gefährdungspotenzial vorliegt, muss die Anwendbarkeit der Empfehlungen fallweise abgeklärt werden. Dies gilt insbesondere für Hochwasser- und Geschieberückhaltebecken, die über eine Entlastungssektion verfügen. Die vorliegenden Empfehlungen können zudem nicht uneingeschränkt für Flusskraftwerke übernommen werden. Die Schwemmgutprozesse in Flüssen unterscheiden sich insbesondere aufgrund der Fliessgeschwindigkeiten von den Prozessen in Speichern. Schwemmholz und natürliches, organisches Geschwemmsel können während eines Hochwasserereignisses oberhalb der Stauanlage mobilisiert werden – sofern das Einzugsgebiet bewaldet ist –

und treten in unterschiedlichen Formen auf (Lange und Bezzola, 2006). Totholz ist meist bereits im Gerinne vorhanden und wird bei Hochwasser mobilisiert. Frischholz wird bei Hochwasser aufgrund des steigenden Wasserspiegels sowie infolge Seitenerosion oder Hangrutschungen in Gewässer eingetragen und stromab-

wärts transportiert. Neben organischem Schwemmholz führen Gewässer im Hochwasserfall meist auch beträchtliche Mengen an anthropogenem Schwemmgut mit (z. B. Abfälle, Sperrmüll, Siloballen, Boote usw.). Eis wurde in der vorliegenden Untersuchung nicht betrachtet.

Bild 1. Verklausung der Hochwasserentlastung der Talsperre Palagnedra, Kanton Tessin, während des Hochwasserereignisses 1978 (Foto: Ofima).

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Im Artikel 41 des Bundesgesetzes vom 24. Januar 1991 über den Schutz der Gewässer (GSchG) werden die Modalitäten betreffend der Behandlung von Geschwemmsel bei Stauhaltungen geregelt. Dieser Artikel besagt, dass durch den Stauanlagenbetreiber entnommenes Geschwemmsel nicht an das Unterwasser zurückgegeben werden darf. Inhaber von Stauanlagen sind verpflichtet, im Bereich ihrer Anlagen das Treibgut periodisch einzusammeln. Ausnahmen sind mit dem Einverständnis der zuständigen Behörden möglich. Im Hochwasserfall ist es aufgrund des hohen Schwemmgutanfalls meist unmöglich, alles Geschwemmsel während des Ereignisses zu entnehmen. Falls die HWE anspringt, kann ein partieller Transport von Schwemmgut über die HWE zudem kaum verhindert werden. Aus ökologischer Sicht ist das Belassen von Holz im Gewässer wünschenswert, da die im GSchG angestrebte Durchgängigkeit nicht nur für Sediment und Fischfauna, sondern auch für natürliche Schwimmstoffe gilt. Schwemmholz trägt zur Bildung von Sohlenstrukturen bei, bietet Schutz sowie Lebensraum und Nahrungsquellen für viele Arten und verbessert generell die ökologische Funktionsfähigkeit eines Gewässers. 2.

Konzepte beim Umgang mit Schwemmholz an Talsperren

2.1 Einleitung Generell gibt es drei Möglichkeiten des Umgangs mit Schwemmgut an Talsperren: (1) Massnahmen im Einzugsgebiet zur Minimierung des Schwemmholzaufkommens; (2) Durchleiten des Schwemmguts über die HWE oder (3) den Rückhalt und die Entnahme im Stausee. Je nach Art der HWE (freier Überfall, schützenregulierter Überfall, Überfalltulpe, Streichwehr, Klaviertastenwehr) kommt Massnahme (2)

infrage (ggf. erst nach Umbau- / Anpassungsmassnahmen), oder aber es sind nur die Massnahmentypen (1) und (3) aus Sicht der Gefahrenbeurteilung zulässig, sodass Schwemmgut zuverlässig von der HWE ferngehalten werden muss. 2.2 Massnahmen im Einzugsgebiet Um das Schwemmholzaufkommen im Einzugsgebiet zu minimieren, ist eine präventive Schutzwaldpflege notwendig (Covi, 2009). Dazu müssen Rutschungen und Seitenerosionen vermieden und mittelfristig stabile Uferbereiche und Bacheinhänge wie auch gut strukturierte Waldbestände in Ufernähe des Speichers angestrebt werden. Bei Bäumen im Bachbett und Totholz wird meist aus Hochwasserschutzgründen beurteilt, ob sie liegen gelassen und / oder entfernt werden sollen. Allgemein ist die Bewirtschaftung an Bacheinhängen und an den Ufern von Speichern schwierig, technisch aufwendig und meist sehr kostenintensiv. Als technische Massnahmen können Schwemmholzrückhalteanlagen im Einzugsgebiet und in den Bächen oberhalb der Stauanlage vorgesehen werden. Der Schwemmholzrückhalt kann direkt im Gerinne geschehen oder in einem dafür bestimmten Rückhalteraum wie z. B. in einem Geschiebesammler und / oder im Gerinne mithilfe von Rechenkonstruktionen, Schwemmholznetzen, selektivem Schwemmholzrückhalt usw. (Zollinger, 1983; Bänziger, 1990; Rimböck, 2003). Es ist offensichtlich, dass auch mittels Schutzwaldpflege und Schwemmholzrückhalt im Einzugsgebiet ein Schwemmgutaufkommen im Stauraum einer Talsperre im Hochwasserfall nicht ausgeschlossen werden kann. 2.3 Durchleiten Insbesondere bei Hochwasser mit hohem Schwemmgutanfall ist ein Durchleiten

desselben über die HWE die einzige Option, da das Treibgut durch die Strömung im Speicher zur HWE geleitet wird. Ein Durchleiten ist nur zielführend, wenn die Möglichkeit einer Verklausung an der HWE ausgeschlossen werden kann. Dazu müssen entweder die Öffnungen des HWEEinlaufbauwerks entsprechend gross sein, oder es muss sich um einen freien Überfall mit genügender Breite ohne Aufbauten handeln (Bild 2). Die konstruktive Gestaltung der HWE muss das Durchleiten von Schwemmholz begünstigen (glatte Flächen, Ausrundungen, trompetenförmige Einläufe). Die Auswirkungen des Durchleitens auf den Flussabschnitt stromabwärts der Stauanlage sind zu prüfen – insbesondere Engstellen, Brücken und andere verklausungsgefährdete Bauwerke. 2.4

Rückhalt und Entnahme im Stausee Generell bieten Speicher die Möglichkeit, bei Mittelwasser anfallendes Schwemmgut periodisch zu entnehmen, sofern die Zugänglichkeit für Grossgeräte gegeben ist. Aufgrund der geringen Fliessgeschwindigkeiten kann das Geschwemmsel meistens mittels Booten und z. B. Schwimmketten eingesammelt werden. Dadurch kann verhindert werden, dass das bereits eingetragene Schwemmholz im Hochwasserfall zur HWE gelangt oder absinkt und Triebwassereinläufe sowie Grundablässe verklaust bzw. in ihrer Funktion beeinträchtigt. Frischholz bleibt meist über mehrere Monate schwimmfähig (Zollinger, 1983), womit eine etwa halbjährliche Entnahme ausreicht. Im Hochwasserfall mit hohem Schwemmgutaufkommen ist die Entnahme fast unmöglich, da die Leistungen von Greifern oder Rechenreinigungsmaschinen meist zu gering sind. Eine bereits verklauste HWE mittels Greifern freizuräumen, ist aufgrund der Geschwemmsel-

Bild 2. Neues HWE-Einlaufbauwerk ohne Wehrbrücke der Stauanlage Palagnedra, Kanton Tessin (Foto: Ofima). 94

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4.

Bild 3. Vorgelagerter Rechen des Thurnberg-Speichers am Fluss Kamp, Niederösterreich, beim Extremhochwasser 2002 (Foto: Bundesamt für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, Österreich). menge sowie der Strömungsgeschwindigkeiten und der daraus resultierenden Verkeilung des Geschwemmsels praktisch unmöglich. Die Zuverlässigkeit von Schwimmketten ist im Hochwasserfall klein, da die Kräfte aufgrund des hohen Schwemmholzaufkommens meistens sehr gross sind. Es sind bereits vermehrt Probleme aufgrund gerissener Schwimmketten aufgetreten. An mehreren Anlagen hat sich ein der HWE vorgelagerter Grobrechen bewährt (Bild 3). Der Rechen sollte jedoch eine entsprechend grosse Rechenfläche aufweisen, um den resultierende Aufstau im Speicher möglichst gering zu halten. 3. Regelungen in der Schweiz In verschiedenen Ländern sind Richtlinien und Regelungen in Bezug auf Schwemmgut an HWE verfügbar. In den meisten Fällen beziehen sich diese auf minimal einzuhaltende Abmessungen der HWE. Gemäss der Basisdokumentation zur Sicherheit der Stauanlagen (BFE, 2017) sollen bei der konstruktiven Ausbildung von HWE die Durchlässe / Wehrfelder genügend breit bzw. hoch sein, damit eine Verklausung durch Bäume und Geschwemmsel vermieden werden kann. Eine Breite von 10 m kann – sofern es die topografischen Bedingungen und die räumlichen Verhältnisse zulassen – erfahrungsgemäss als ausreichend betrachtet werden, da aufgrund von Beobachtungen die bei Hochwasser mitgeführten Baumstämme in Gebirgsflüssen und -bächen rasch auf maximale Längen von etwa 10 m gekürzt werden. In Naturreservaten / Nationalparks oder bei unverbauten, natürlichen Gebirgsflüssen sollte die Situation betreffend Schwemm-

gut und dessen Abmessungen einzeln beurteilt werden. Bei Wehren an grösseren Flüssen und im Flachland soll die Breite mehr als 10 m betragen. Des Weiteren ist bei der Gestaltung der HWE darauf zu achten, dass ein ausreichendes Freibord unter einer Wehrbrücke oder einer Aufbaute vorhanden ist, in der Regel mindestens 1.5 bis 2 m. Ein Wehrsteg sollte gegebenenfalls so konzipiert sein, dass er bei ausserordentlichen Hochwassern entfernt oder fortgespült werden kann. Das BFE (2017) gibt Empfehlungen für die minimale lichte Breite Lp und die minimale lichte Höhe Hb der einzelnen Wehrfelder einer HWE in Abhängigkeit der zu erwartenden Baumlänge Ht ab: Lp ≥ 0.8 Ht Hb ≥ 0.15 Ht für Lp > 1.1 Ht Hb ≥ 0.2 Ht für Lp ≤ 1.1 Ht Die Empfehlungen basieren auf der Untersuchung von Godtland und Tesaker (1994). Die zu erwartende Baumlänge Ht kann im Feld anhand der ufernahen Bestockung abgeschätzt werden; entsprechende Informationen sind auch dem Schweizer Landesforstinventar zu entnehmen (www. lfi.ch). Alternativ können die bei vergangenen Hochwassern beobachteten Baumlängen als Anhaltspunkt genommen werden (z. B. Bezzola und Hegg, 2007, 2008). Da für Sicherheitsbetrachtungen der HWE Extremereignisse im Vordergrund stehen, sollte insbesondere auch eine konservative Annahme bezüglich der maximal zu erwartenden Stammlängen getroffen werden. Eine Übersicht der Regelungen in Frankreich, Österreich, Deutschland und Italien ist im STK-Bericht angegeben (STK, 2017).

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Umfrage bei Wasserkraftanlagen in der Schweiz Im Dezember 2013 wurden Fragebögen an 60 Betreiber von Wasserkraftanlagen mit Speicherseen (keine Flusskraftwerke) verteilt, wovon 52 ausgefüllt retourniert wurden. Die Ergebnisse der Umfrage können wie folgt zusammengefasst werden: • an 46 von 52 (88 %) Stauanlagen ist bereits Schwemmholz angefallen; • an 32 von diesen 46 (70 %) Anlagen wird Schwemmholz entnommen; • an 18 von diesen 46 (39 %) Anlagen wird Schwemmholz über die HWE abgeführt (an sieben Anlagen wird auch entnommen); • an fünf Anlagen sind die Kubaturen der Entnahme bekannt; • an sieben Anlagen sind die Abmessungen des Schwemmholzes bekannt (davon ist an einer Anlage auch die Kubatur bekannt); • an acht von 52 Anlagen (17 %) traten schon Probleme auf (meist Verklausung), an fünf Anlagen sind Schäden dokumentiert. Von den 52 erfassten Stauanlagen verfügen alle über ein bewaldetes Einzugsgebiet (Höhenlage < 2000 m ü. M.). Somit kann an praktisch allen Stauanlagen unterhalb der Waldgrenze Schwemmholz auftreten. Da nur an acht von 52 Stauanlagen bereits Schäden aufgetreten sind, ist die Stichprobe zu klein, um eine detaillierte statistische Auswertung zum Gefahrenpotenzial durchzuführen. Zudem gibt es viele kleinere Stauanlagen, die bei der Umfrage nicht berücksichtigt wurden (z. B. Schlattli, Kanton Schwyz, wo es 2010 Probleme gab). Die Anlagen mit dokumentierten Schäden zeigen auf, dass bei hohem Schwemmholzaufkommen die Situation häufig nicht mehr kontrolliert werden kann und dadurch die Gefahr von Verklausungen sowie Schäden schnell ansteigt. Ein Vergleich mit den Richtlinien des BFE (2017) zeigt zudem, dass viele HWE die minimal empfohlenen Abmessungen nicht einhalten. Bei einer angenommenen Stammlänge von 10 m erfüllen nur ca. 50 % der HWE die Empfehlungen der Schweizer Richtlinie. Es muss somit davon ausgegangen werden, dass bei den meisten Stauanlagen noch kein grosses Hochwasser mit hohem Schwemmholztransport stattgefunden hat und deshalb bisher keine Probleme beobachtet wurden. Bei einem Schwemmholzaufkommen ähnlich dem von Palagnedra 1978 oder Schlattli 2010 würden vermutlich viele HWE in der Schweiz verklausen. Anhand der Fragebö95


gen wurden mehrere Fallbeispiele aus der Schweiz ausgewählt und im Detail evaluiert (STK, 2017). 5.

5.1

Kriterien zur Beurteilung der HWE hinsichtlich Gefahrenpotenzial

Schwemmholzaufkommen im natürlichen Einzugsgebiet Als Grundlage für die Gefahrenbeurteilung ist abzuklären, mit welchem Schwemmholzaufkommen und welchen Schwemmholzabmessungen im Hochwasserfall zu rechnen ist. Die Bestimmung des Schwemmholzaufkommens ist dabei mit grossen Unsicherheiten behaftet. Abschätzungen der effektiven Schwemmholzmenge können durchaus um den Faktor zwei oder mehr von den effektiv verfrachteten Schwemmholzmengen abweichen. Für eine Verklausung ist die genaue Schwemmholzmenge von untergeordneter Bedeutung, da bereits einzelne grosse Stämme und Wurzelstöcke ausreichen, um den Querschnitt zu blockieren. Nachfolgendes Holz verkeilt sich in der Holzansammlung des bereits reduzierten Querschnitts. Hochwasser und Schwemmholzaufkommen korrelieren oftmals kaum, da das Schwemmholzaufkommen und der Schwemmholztransport von vielen unterschiedlichen Faktoren beeinflusst werden. Einerseits haben die Form und Abmessungen des Schwemmholzes einen Einfluss auf den Transportzeitpunkt. Andererseits beeinflusst auch die Beschaffenheit des Gerinnes (z. B. enge Schluchtstrecken) den Zeitpunkt des Transports sowie die zurückgelegte Fliessstrecke des Schwemmholzes. Für den Schwemmholztransport stellt die Abflusstiefe einen wichtigen Faktor dar. So wird beispielsweise die grösste Schwemmholzmenge meist während der Hochwasserspitze sowie kurz davor und danach transportiert. Das Holzaufkommen im Einzugsgebiet und dessen Eintrag in einen Speicher kann beispielsweise mit Abschätzformeln bestimmt werden, welche auf Datengrundlagen beobachteter Holzvolumina beruhen (STK, 2017). Generell zeigen diese Formeln jedoch grosse Streuungen und sind mit Unsicherheiten behaftet, da Faktoren wie beispielsweise Jährlichkeit des Hochwassers, Geschichte des Einzugsgebiets (letzte[s] Hochwasser), Uferbeschaffenheit oder Verlust der Hang- und Uferstabilität infolge von Vernässung nicht berücksichtigt werden. Die empirischen Gleichungen basieren zudem hauptsäch96

lich auf Untersuchungen und Beobachtungen in Gebirgsbächen mit relativ kleinen Einzugsgebieten. Die Analyse vergangener Hochwasserereignisse bezüglich des effektiv transportierten Schwemmholzvolumens liefert gute Anhaltspunkte für die Gefahrenabschätzung. Falls im betrachteten Einzugsgebiet keine Hochwasserereignisse mit Schwemmholztransport bekannt sind, können Daten vergleichbarer Einzugsgebiete mit ähnlicher Hydrologie, Topografie und ähnlichem Bestockungsgrad herangezogen werden. Angaben zu beobachteten Schwemmholzmengen sind z. B. in den Ereignisanalysen der Hochwasser 1987 und 1993 (Rickenmann, 1997) sowie 2005 (Bezzola und Hegg, 2008) zu finden. Für die massgebenden Lastfälle des Bemessungs- und Extremhochwassers muss mit aussergewöhnlichem Schwemmholzeintrag gerechnet werden. Hierzu empfiehlt sich – analog zu hydrologischen Extremwertbetrachtungen – eine Verwendung von Hüllkurven (Bild 4). Für Schweizer Verhältnisse mit EG < 300 km2 erscheint ein Schwemmholzpotenzial von Hpot [m3 fest] = 400 · EG [km2] nach Uchiogi et al. (1996) als erster Anhaltswert für ein Extremhochwasser durchaus realistisch. 5.2 Schwemmholzabmessungen Gemäss Zollinger (1983) ist Schwemmholz während des Transports enormen Kräften ausgesetzt. Dadurch wird dieses in Gebirgsbächen bereits nach wenigen Metern entastet, geschält und meist in 1 bis 5 m lange Stücke zerkleinert. Lucía et al. (2015) untersuchten die Verteilung der nach einem Hochwasser abgelagerten Stammgrössen entlang verschiede-

nen italienischen Flüssen. Ungefähr 50 % der aufgenommenen Stämme waren dabei länger als ca. 5 m. Steeb et al. (2016) schätzten ab, dass insbesondere in Wildbächen die eingetragenen und transportierten Bäume im Mittel auf ca. 20 % ihrer ursprünglichen Länge verkleinert werden. Die physikalischen Kräfte (hohes Gefälle, Schluchtstrecken) oder der Eintragsprozess (Rutschungen, Murgänge) spielen für die Verkleinerung die grössere Rolle als die Transportdistanz. Für die Ereignisanalyse des Hochwassers 2005 wurde abgelagertes Schwemmholz systematisch vermessen (Bezzola und Hegg, 2007). Ca. 35 % der Stämme waren 4 bis 6 m lang. Knapp 10 % waren länger als 8 m. Die Abflusstiefe sowie die Flussbreite können zudem die maximal transportierbaren Stammlängen begrenzen. Vergangene Hochwasserereignisse zeigen jedoch, dass Schwemmholz durchaus grössere Dimensionen aufweisen kann. Insbesondere bei Rutschungen in einen Speicher wird die Stammlänge kaum reduziert. In vielen Fällen reicht zudem ein einzelner grosser Stamm oder Wurzelstock aus, um den Querschnitt einer HWE zu blockieren und eine Verklausung zu initiieren. Für die Abschätzung des Gefahrenpotenzials oder der Verklausungswahrscheinlichkeit sollten somit die Abmessungen der Bäume in Ufer- oder Speichernähe verwendet werden. 5.3

Verklausungswahrscheinlichkeit der HWE In der Vergangenheit wurden verschiedene physikalische Modellversuche zur Verklausung von bestimmten HWE-Anlagen infolge Schwemmholz durchgeführt.

Bild 4. Beobachtete Schwemmholzvolumen (Festvolumen) bei vergangenen Hochwasserereignissen sowie Schätzformeln nach Rickenmann (1997) und Uchiogi (1996) (Auflockerungsfaktor a = 2). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Allgemeingültigen Aussagen sind jedoch nur selten vorhanden. Grundsätzlich steigt die Verklausungsgefahr mit zunehmendem Verhältnis von Stammlänge zu Wehrbreite. Eine unregulierte HWE (z. B. freier Überfall) weist bei sonst gleichen Randbedingungen kleinere Verklausungswahrscheinlichkeiten auf als eine regulierte HWE. Zwischenpfeiler, Klappen, Schützen, Wehrbrücken usw. vergrössern die Wahrscheinlichkeit einer Verklausung. Allerdings hat auch der Verschlusstyp einen Einfluss auf die Verklausungswahrscheinlichkeit. Unterströmte Verschlüsse (z. B. Hub-Senk-Schütz) sind in kritischen Verhältnissen zu vermeiden, hingegen sind überströmbare Verschlüsse wie Klappen-, Trommel-, Sektor- und Schlauchwehre eher weniger anfällig auf Verklausungen. Solche Verschlüsse können sogar von Vorteil sein, indem mit ihnen konzentrierte Schussstrahlen in der Mitte von HWE-Einlaufbauwerken erzeugt werden können. Diese vermögen allfällig verklauste Einzelhölzer infolge der hohen hydrodynamischen Kräfte zu lösen bzw. zu zerkleinern (Hartung und Knauss, 1976). Klappen sind vorteilhaft zur Erzeugung lokal grösserer Fliesstiefen, welche die Wahrscheinlichkeit des Hängenbleibens von Holz verringern (Boes et al., 2013). Gemäss Johansson und Cederström (1995) weist ein einzelnes Schwemmholzstück bei grosser Wassertiefe an der HWE und bei nur einem geöffneten Wehrfeld die geringste Verklausungswahrscheinlichkeit auf, da sich das Holz in Strömungsrichtung ausrichten kann. Sind mehrere benachbarte Wehrfelder geöffnet oder taucht das Schwemmholz schubweise auf, so erhöht sich die Verklausungswahrscheinlichkeit. Angaben zur Verklausungswahrscheinlichkeit von Klaviertastenwehren sind in Pfister et al. (2013a, b) vorhanden. Hartlieb (2012) hat anhand von Modellversuchen die Gefahr von Verklausung an HWE mit Segmentschützen untersucht. Von den verschiedenen Eigenschaften des Schwemmholzes (Stammlänge, Dichte, Anzahl und Länge der Äste) hatte die Stammlänge in Bezug auf die Wehrbreite den grössten Einfluss auf die Verklausungswahrscheinlichkeit. Einzelhölzer konnten bei der Variation aller Parameter praktisch immer abgeleitet werden. Mit zunehmender Anzahl an Stämmen sowie der Länge der Äste wurde die Verklausungswahrscheinlichkeit grösser. Für HWE mit freiem Überfall und Schützen präsentierte Hartlieb (2015) die folgende Formel zur Bestimmung der Verklausungswahr-

scheinlichkeit P eines frontal angeströmten Wehrs: P = (L/W – 0.96) * 0.73 mit L = Stammlänge und W = Wehrfeldbreite. Für die Verklausung von Brücken oder Brückenpfeilern an Fliessgewässern sind in der Literatur verschiedene Formeln vorhanden (Melville und Dongol, 1992; Lange und Bezzola, 2006; Schmocker und Hager, 2011). Diese Formeln können verwendet werden, um die Verklausungswahrscheinlichkeit an einer HWE grob abzuschätzen. Die meisten Versuche an Brücken wurden jedoch bei hohen Froude-Zahlen und Fliessgeschwindigkeiten durchgeführt, wie sie insbesondere bei Hochwasser in Wildbächen und Flüssen auftreten. Die Fliessgeschwindigkeit bei der Anströmung von HWE ist meist deutlich geringer, was auch die Verklausungswahrscheinlichkeit erhöht, da Stämme bereits mit ihren Ästen an den Brücken- und Wehrstrukturen hängen bleiben können. 5.4 Aufstau infolge Verklausung Die Durchlässigkeit einer Verklausung kann infolge von Ästen, Laub oder organischem Material sehr klein werden. Für eine Gefahrenbeurteilung ist in einem ersten Schritt davon auszugehen, dass der durch Schwemmholz verlegte Teil der HWE kaum mehr abflusswirksam ist. Der Aufstau im Speicher infolge einer Teil- oder Vollverklausung der HWE kann mittels Retentionsberechnung abgeschätzt werden. Infolge der Verklausung erhöht sich der entsprechende Wasser- und Holzdruck auf die HWE. Für die statische Bemessung ist dieser Lastfall zu berücksichtigen. Yang et al. (2009) führten Modellversuche für die HWE des Laxede-Damms in Schweden durch. Infolge der Verklausung des dreifeldrigen HWE-Einlaufbauwerks ergab sich ein Aufstau im Oberwasser von 16–27 % im Vergleich zum Zustand ohne Verklausung. In ähnli-chen Versuchen beobachtete Hartlieb (2015) einen verklausungsbedingten Aufstau von 20–30 % im Oberwasser. Schmocker (2017) untersuchte den Aufstau infolge Verklausung eines zweifeldrigen HWE-Einlaufbauwerks und beobachtete einen verklausungsbedingten Aufstau von ca. 30 %. Für Klaviertastenwehre hat die Untersuchung von Pfister et al. (2013a, b) gezeigt, dass der Überstau im Speicher wider Erwarten eher gering ist. Schalko et al. (2018) haben für Verklausungen an Schwemmholzrechen die Abhängigkeit des Aufstaus von der Zufluss-Froude-Zahl, Stammdurchmesser und Auflockerungsfaktor untersucht.

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Die Ergebnisse können als erster Anhaltspunkt herangezogen werden, sind jedoch eher für hohe Zuflussgeschwindigkeiten v > 1.0 m/s gültig. 6.

Massnahmen

6.1

Bauliche Massnahmen zum Durchleiten von Schwemmholz

6.1.1 Anpassung der lichten Öffnungsweite Eine Methode zur Minimierung von Schwemmholzverklausungen ist die Gewährleistung genügend grosser Abmessungen beim Einlaufbauwerk der HWE. Dabei können die Richtlinien für lichte Breite und Höhe gemäss Kapitel 3 als Entwurfsvorgabe verwendet werden. Eine Anpassung der lichten Öffnungsabmessungen kann z. B. wie folgt erreicht werden: • Entfernung von Trennpfeilern zur Vergrösserung der lichten Wehrfeldbreite: • Umdisponieren von Wehrbrücken / Stegen zur Vergrösserung der lichten Höhe (Bsp. Palagnedra, Bild 2). Brücken und Fussgängerstege sollten bei einem Bemessungshochwasser gemäss BFE (2017) einen Abstand von mindestens 1.5 bis 2 m zum Wasserspiegel aufweisen. Zusätzlich sollen Stege so gebaut werden, dass sie im Notfall schnell entfernt werden können: • Ersatz oder Verzicht auf bewegliche Regulierorgane durch einen festen und unregulierten, dafür ggf. längeren Überfall. 6.1.2 Ausbildung von Einlauf- und Transportbauwerk einer HWE Bei hohem Schwemmholzaufkommen sollten für die Ausbildung von Wehren, Pfeilern und Transportbauwerken einer HWE verschiedene Empfehlungen aus der Literatur beachtet werden (Hartung und Knauss, 1976; USBR, 1987; Gotland und Tesaker, 1994; Wallerstein et al., 1996): • Generell sollte die HWE möglichst glatt, ausgerundet und ohne Einbauten ausgeführt werden. Verklausungsgefährdete Anlageteile sollten z. B. mit Verschalungen versehen werden. • Antriebswelle, Zylinder, Hydraulikleitungen von Verschlüssen usw. sollten ausserhalb des Einflussbereichs des Schwemmholzes angeordnet werden. • Auf selbstregulierende Systeme sollte verzichtet werden. • Bei Wehrfeldern mit Schützen sollte sich die Strömung in der Mitte konzentrieren. Optional ist bei mehreren 97


Wehrfeldern solange wie möglich ein asymmetrischer Betrieb anzustreben, d. h., zwei benachbarte Schützen sollten nicht gleichzeitig geöffnet werden, um eine geschwemmsellenkende Strömungswirkung zu erzielen. • Im Falle eines Aufstaus infolge Verklausung (Kap. 5.4) sollten auch die Wehraufbauten dem Anprall von Schwemmholz standhalten. • Generell dürfen Grobrechen nicht unmittelbar bei der Wehrkrone, sondern müssen mit genügend Abstand vor dieser angeordnet werden (siehe Kap. 6.1.3), da sonst eine Verklausung eher gefördert wird und somit die Entlastungskapazität bereits bei wenig Schwemmholz reduziert wird. • Pfeiler erhöhen das Verklausungsrisiko immer, da infolge der geringen Geschwindigkeit Holz auch an einzelnen Pfeilern hängen bleiben kann. Infolge einer Pfeilerverklausung kann ein ganzes Wehrfeld verlegt werden. • Aus Modelluntersuchungen an Brückenpfeilern geht hervor, dass abgerundete Pfeilerköpfe generell weniger anfällig auf Verklausung sind als rechteckige Pfeiler oder Pfeiler mit scharfen Kanten. • Widerlager, herunterhängende Werkleitungen, Geländer oder Fachwerkkonstruktionen begünstigen eine Verklausung. • Nach Rickenmann (1997) sollen Neuoder Umbauten von Wehranlagen mit lichten Wehrbreiten von mindestens 10 m, besser aber 15 m dimensioniert werden. Zudem sollen Neubauten im Falle einer Überströmung hindernisfrei für Schwemmholz ausgeführt werden, z. B. ohne Aufbauten. • Bei kreisförmigen Entlastungsstollen soll der minimale Durchmesser 5 m betragen. Dabei soll auf eine glatte Auskleidung ohne Verengungen oder Hindernisse und ohne scharfe Krümmungen geachtet werden (Hartung und Knauss, 1976). • Klaviertastenwehre weisen vermutlich eine gewisse Gutmütigkeit bezüglich Schwemmholz auf. Der zusätzlich bewirkte Überstau bei einem kleinen Abfluss ist eher gering, und Schwemmholz wird bei einem grossen Abfluss tendenziell über das Wehr ins Unterwasser transportiert. Auch hier gilt, dass insbesondere bei neuen Projekten, sofern die Gefahr einer Verklausung und ein grosses Schadenpotenzial bestehen, der Entwurf der HWE mittels hydraulischer Modellversu98

che inkl. Schwemmholz überprüft und ggf. optimiert werden soll. 6.1.3 Schutz der HWE mittels vorgelagerter Rechenkonstruktionen Generell sollten Grobrechen vor HWEEinlaufbauwerken nur angebracht werden, wenn eine anderweitige Anpassung der Form / Ausbildung der HWE unmöglich und / oder ein Durchleiten nicht zulässig ist. Rechen können insbesondere die Verlegung von beweglichen Teilen verhindern und so die betriebliche Sicherheit von Schützen, Klappen usw. gewährleisten. Zudem wird die vollständige Verklausung der HWE verhindert. Im Hochwasserfall kann jedoch der angeströmte Teil des Rechens selbst verlegt werden, womit von einem Aufstau im Speicher auszugehen ist. Um den Aufstau klein zu halten, muss der Rechen eine entsprechend grosse Rechenfläche aufweisen, der HWE deutlich vorgelagert werden und genügend tief eintauchen (Bild 5). Damit kann selbst bei vollständiger Rechenverlegung Wasser unter dem Rechen in Richtung HWE abfliessen. Die mittlere Fliessgeschwindigkeit im Rechenquerschnitt sollte kleiner als 1.0 m/s sein. Der lichte Stababstand von Schwemmholzrechen sollte keineswegs zu klein gewählt werden, um Kleinholz und Feinmaterial, welche unkritisch für die

HWE sind, nicht zurückzuhalten. Es sollten aber die grossen Hölzer, welche die Abmessungen der kleinsten lichten Weite der HWE überschreiten, am Rechen verbleiben. Nach Lange und Bezzola (2006) kann für die Bemessung eines Grobrechens als Richtwert davon ausgegangen werden, dass bei einem lichten Stababstand s Holz mit einer Länge L ≥ 1.5 · s zurückgehalten werden kann. Alternativ zu Rechen kann Schwemmholz mittels Tauchwänden zurückgehalten werden. Bei der Überfalltulpe am Kelchbach in Naters (Kanton Wallis) hat sich die Anordnung einer vorgelagerten Tauchwand als geeignete Massnahme erwiesen, um den Eintrag von Holz in die Hochwasserentlastung zu verhindern (Bild 6). Es ist jedoch auf eine genügende Tiefe der Tauchwand von mindestens 1 m unter dem Wasserspiegel zu achten, was bei stark schwankenden Speicherspiegeln nur mit schwimmenden Tauchwänden erreicht werden kann. Trotzdem besteht je nach Verweildauer des Schwemmholzes im Wasser die Gefahr, dass Schwemmgut unter der Tauchwand hindurch transportiert wird. 6.1.4 Schwimmketten Nach Hartung und Knauss (1976) sind Schwimmketten (Bild 7) ein Element, um Schwemmholz vor einer HWE zurückzu-

Bild 5. Vorgelagerter Schwemmholzrechen am Thurnberg-Speicher am Fluss Kamp, Niederösterreich (Foto: Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, Österreich).

Bild 6. Tulpe mit Tauchwand im Geschiebesammler am Kelchbach in Naters, Kanton Wallis; Durchmesser der Tulpe ca. 14 m. Links: Modellversuch; rechts: Prototyp (Fotos: Lange und Bezzola, 2006). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


halten. Die folgenden Aspekte sind beim Einsatz von Schwimmketten zu beachten: (1) Die Stabilität der Kette und deren Befestigung am Ufer; (2) die Abnutzung der Schwimmkörper und die zeitliche Veränderung ihrer Schwimmfähigkeit (Sättigung von Holz); (3) die Rückhaltekapazität bezüglich Schwemmholz; (4) schwankender Wasserspiegel im Stauraum. Bei sehr langen Schwimmketten im Speicher besteht die Gefahr, dass das Schwemmholz unter der Schwimmsperre hindurchtaucht, insbesondere wenn das Holz bereits lange im Wasser schwimmt und eine höhere Dichte aufweist. Mit unter die Wasseroberfläche reichenden Schwimmrechen (Bild 7b) kann diese Gefahr verringert werden. Bei starker Strömung kann das Holz ebenfalls unter der Absperrung hindurch transportiert werden. Zu beachten sind auch die entsprechenden Kräfte des Schwemmholzes auf die Rückhalteelemente. Bei Talsperren, die im Winter nicht durch Hochwasser beansprucht werden, sollten Schwimmketten in der Frostperiode entfernt werden, da eine mögliche Eisdrift die Kette beschädigen oder zerstören könnte. Für die Berechnung der Kettenlänge sollte auf eine allfällige Entleerung des Speichers Rücksicht genommen werden, damit diese nicht in der Luft hängt. Ein Versagen der Schwimmkette bewirkt einen plötzlichen Anfall eines grossen und kompakten Schwemmholzvolumens. Dies ist erfahrungsgemäss eines der kritischsten Szenarien für eine Verklausung des HWE-Einlaufbauwerks. Zudem kann eine zerstörte Schwimmkette, bestehend aus miteinander befestigten langen Zylindern, selbst eine initiale Verklausung erzeugen und so die Situation zum Negativen hin verstärken. Es stellt sich bei einem solchen Fall die Frage der Haftung. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass Schwimmketten bei kleinen Fliessgeschwindigkeiten als Instrument zur Rückhaltung und Leitung von Schwemmholz eingesetzt werden können. Im Hochwasserfall und bei hohem Schwemmholzaufkommen kann die Robustheit von Schwimmketten jedoch nicht gewährleistet werden, wie mehrere Versagensfälle von Schwimmketten zeigen. Ein Versagen ist jedoch auch bei Extremereignissen unter allen Umständen auszuschliessen, da dieses das Verklausungsrisiko an der HWE massiv verschärfen und die Talsperrensicherheit negativ beeinflussen könnte.

Bild 7. Links: Schwemmholzsperren auf dem Brienzersee, Kanton Bern, beim Hochwasserereignis 2005 (Foto: Bundesamt für Umwelt, Ittigen). Rechts: Schwimmrechen (Foto: H. Czerny, Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, A).

Bild 8. Gefahrenbeurteilungsdiagramm bzgl. Schwemmgut an Hochwasserentlastungsanlagen von Talsperren; die Kap.-Nummern beziehen sich auf STK (2017). 7.

Gefahrenbeurteilungsdiagramm Bei der Untersuchung einer bestehenden HWE sowie beim Bau einer neuen HWE wird die Verwendung des Gefahrenbeurteilungsdiagramms (Bild 8) empfohlen. Damit kann eine grobe Gefahrenbeurteilung der Hochwasserentlastung und der Stauanlage durchgeführt werden. Der Ablauf ist wie folgt: 1. Zusammentragen / Ermitteln der Grundlagen der HWE (Typ, Abmess ungen usw.) sowie Bestimmung der Einwirkungen (Lastfälle Hochwasser, Schwemmholzaufkommen, Hydraulik der HWE) 2. Überprüfung der Richtlinien zu den minimal erforderlichen Abmessungen

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der HWE und Abschätzung der Verklausungswahrscheinlichkeit 3. Abschätzung der Verklausungsfolgen 4. Genereller Entscheid, ob eine Gefahr für die Stauanlage infolge Schwemmholz besteht 5. Erarbeiten von Massnahmen, um die Gefahr für die Stauanlage zu senken 8. Schlussfolgerungen In der STK-Arbeitsgruppe wurde der aktuelle Stand der Richtlinien und der Technik im Umgang mit Schwemmholz an Hochwasserentlastungen von Talsperren zusammengetragen. Generelle Richtlinien betreffend Rückhalt, Durchleiten sowie zur Ausbildung der HWE sind nur bedingt vorhanden. Die Empfehlungen 99


verschiedener Länder basieren auf Erfahrungen aus vergangenen Ereignissen oder wurden aus hydraulischen Modellversuchen abgeleitet. Zur Minimierung des Verklausungsrisikos werden in den meisten Ländern minimale Breiten sowie Höhen der Durchlässe / Wehrfelder eines HWE-Einlaufbauwerks empfohlen bzw. vorgeschrieben. Das Verklausungsrisiko kann ebenfalls mittels entsprechender konstruktiver Ausbildung der HWE reduziert werden. Der Schutz der HWE durch vorgelagerte Rechen wurde insbesondere in Österreich an mehreren Talsperren realisiert und hat sich bereits bei Hochwasser bewährt. Schwimmketten eignen sich nur bei sehr geringen Fliessgeschwindigkeiten und garantieren bei Wellengang oder grossem Holzanfall keinen vollständigen Rückhalt. Für eine grobe Gefahrenbeurteilung der HWE und der Talsperre wurde schlussendlich ein Gefahrenbeurteilungsdiagramm erarbeitet. Der vollständige Bericht der Arbeitsgruppe kann unter folgendem Link heruntergeladen werden: http://www.swissdams.ch/de/publications.

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Der Erstautor wird durch das «Swiss Compe-

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tence Center for Energy Research – Supply of

Melville, B.W., Dongol, D.M. (1992). Bridge pier

Anschrift der Verfasser

Electricity (SCCER-SoE)» finanziell unterstützt.

scour with debris accumulation. Journal Hy-

Dr. Lukas Schmocker, VAW, ETH Zürich /

Den Schweizer Talsperrenbetreibern wird für

draulic Engineering 118(9), 1306–1310.

Basler & Hofmann AG, Hönggerbergring 26,

ihre Teilnahme an der Umfrage und den Herren

Pfister, M., Capobianco, D., Tullis, B., Schleiss,

CH-8093 Zürich

H. Czerny (A), G. Ruggieri (I) und Dr. H.-U. Sieber

A.J. (2013a). Debris blocking sensitivity of Pi-

schmocker@vaw.baug.ethz.ch

(D) für die zur Verfügung gestellten Unterlagen

ano Key weirs under reservoir type approach

Prof. Dr. Robert Boes

und Informationen gedankt.

flow. Journal of Hydraulic Engineering 139(11),

VAW, ETH Zürich, Hönggerbergring 26

1134-1141,

CH-8093 Zürich, boes@vaw.baug.ethz.ch

DOI:

10.1061/(ASCE)HY.1943-

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Mitglieder der Arbeitsgruppe:

tersommer 1987. Schweizer Ingenieur und Ar-

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100

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Elke Kellner, Rolf Weingartner

Zusammenfassung Laut Studien hat der Klimawandel Auswirkungen auf die Hydrologie der Schweiz. Mehrzweckspeicher (Mehrfachnutzung von bestehenden und neuen Speichern) stellen eine mögliche Anpassungsmassnahme hierfür dar. Im Rahmen der Dissertation «Mehrzweckspeicher als Schlüssel für eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung in der Schweiz» am Oeschger Center der Universität Bern wurden anhand von vier aktuellen Projekten in den Kantonen Bern, Zürich und Graubünden, bei denen die Prüfung einer Mehrzwecknutzung erfolgte, die Chancen und Herausforderungen von Mehrzweckspeichern untersucht. Erste Ergebnisse zeigen, dass eine optimale Lösung nicht in jedem Fall zwingend ein Mehrzweckspeicher ist, sondern in erster Linie sind multifunktionale Nutzungen im Zusammenspiel des vernetzten Wassersystems zu suchen. Hierbei kann mit intelligent konzipierten Wasserfassungen, Verbindungsleitungen und Speichern auch die Beeinträchtigung der Fliessgewässer auf ein Minimum reduziert werden. 1. Einleitung Die Auswirkungen der Klimaänderung auf die Hydrologie in der Schweiz wurden in den letzten rund 30 Jahren in verschiedenen, teils sehr umfangreichen Studien untersucht, im Rahmen von Nationalfond-Projekten (NFP 31 und 61), beim CCHydro-Projekt (BAFU 2012b), CCWasserkraft (SGHL und CHy 2011) und bei den CH2014-Impacts (CH2014-Impacts 2014). Die Ergebnisse dieser Studien zeigen, dass das jährliche Wasserdargebot in etwa gleich bleibt, im Sommer jedoch zurückgeht und im Winter tendenziell zunimmt. Verantwortlich dafür sind einerseits die ansteigende Temperatur sowie eine bedeutende Abnahme der Niederschläge im Sommer und andererseits der Rückgang der natürlichen, temporären Speicher Schnee und Gletscher. All dies führt dazu, dass die Abflüsse im Sommer stark zurückgehen werden. Die Mehrfachnutzung von bestehenden und neuen Speichern (im Folgenden «Mehrzweckspeicher») stellen eine mögliche Anpassungsmassnahme für die Schweiz dar. Nutzungen von Mehrzweckspeichern können Energieerzeugung, Systemdienstleistungen, Sedimentrückhalt, Hochwasserschutz, Beschneiung, Bewässerung, Trinkwasser, Löschwasser, thermische Nutzung, Speisung von Oberflächengewässern in lang andauernden Trockenpe-

rioden sowie Schaffung von touristischen Zonen sein. Während Wasserspeicher in umliegenden Ländern wie Frankreich, Österreich, Italien, Deutschland sowie in aussereuropäischen Ländern bereits für verschiedene Zwecke genutzt werden, kommt die Mehrzwecknutzung in der Schweiz noch kaum vor. Der Diskurs über Mehrzweckspeicher in der Schweiz hat in den letzten Jahren jedoch deutlich zugenommen (Weingartner, 2016; Thut et al. 2016; Schleiss, 2016; Ho et al., 2017). So haben bspw. Thut et al. (2016) die Bedeutung von Mehrzweckspeichern untersucht und kommen zum Schluss, dass diese in Zukunft einen wichtigen Beitrag für die Verfügbarkeit von Wasser leisten werden, da sie die fehlenden Gletscher und abnehmenden Schneemengen kompensieren können. Auch in verschiedenen nationalen Strategien und Dokumenten finden sich Hinweise oder konkrete Massnahmen zu Mehrzweckspeichern (BAFU, 2012a, 2014; BG Ingenieure und Berater 2014; Hunziker Betatech AG et al., 2017). Mehrzweckspeicher sind zusätzlich im Aktionsplan der nationalen Strategie zur Anpassung an den Klimawandel als Massnahme aufgeführt (BAFU, 2012a, 2014). Der vorliegende Artikel hat daher das Ziel, die möglichen Nutzungen von Speichern darzustellen, anhand von vier

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

konkreten Speicherprojekten die Herausforderungen einer Mehrzwecknutzung aufzuzeigen und mögliche Zukunftsoptionen zu diskutieren. 2.

Speicher und ihre verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten Während Wasserspeicher in der Schweiz eher selten für mehrere Nutzungen eingesetzt werden, entstehen Neubauten von künstlichen Speichern mit einer einfachen Nutzung wie der Beschneiung in alpinen Regionen oder zu Bewässerungszwecken im Mittelland in den letzten Jahren häufiger. Im Folgenden werden verschiedene Nutzungen von Wasserspeichern und die Herausforderungen bei deren Betrieb als Mehrzweckspeicher vorgestellt. 2.1 Speicher zur Energieerzeugung In der Schweiz werden Speicherseen seit den 1920er-Jahren gebaut und dienten bis anhin vorwiegend der Energieerzeugung. Zusätzlich förderten sie die wirtschaftliche Entwicklung in strukturschwachen Alpenregionen. Damit wurden viele Randgebiete mit Zufahrtsstrassen erschlossen sowie Arbeitsplätze beim Bau und Betrieb von Wasserkraftwerken geschaffen, und die Gemeinden, bzw. Kantone konnten durch die Abgabe von Wasserzinsen und Konzessionsgebühren zusätzliche Einnahmen generieren. Seit dem Bau von Atomkraftwerken steigerten Wasserkraftwerke ihren Gewinn zusätzlich, indem sie mit Strom aus AKW in Zeiten geringer Stromnachfrage Pumpspeicherseen füllten. Bei Stromspitzen im europäischen Versorgungsnetz liess sich der damit produzierte Strom zu höheren Preisen verkaufen. Während es in der Schweiz bisher vorwiegend um die Stromgewinnung und wirtschaftliche Entwicklung ging, erfährt in den letzten 15 Jahren die Wasserkraft als erneuerbare Energie und somit als Massnahme zur Mitigation des Klimawandels eine neue Bedeutung. Ausserdem dienen die Speicher zunehmend auch der Umlagerung von überschüssiger 101

Mehrzweckspeicher

Chancen und Herausforderungen von Mehrzweckspeichern als Anpassung an den Klimawandel


Mehrzweckspeicher

Wind- und Sonnenenergie zur Sicherstellung der Stabilität des Stromnetzes (Systemdienstleistung). Diese Nutzung wird zukünftig beim Ausbau von erneuerbaren Energien in Europa noch zunehmen. Alpine Wasserkraftspeicher dienen somit der Energieerzeugung und der Sicherstellung von Systemdienstleistungen mit sogenannter Regelenergie. Ausserdem halten sie Sedimente vom Abschmelzen der Gletscher, insbesondere bei Murgängen, die aufgrund des Klimawandels (Auftauen des Permafrosts) vermehrt auftreten werden, zurück. Daneben sollten sie zukünftig vermehrt zur Speisung der Oberflächengewässer in lang andauernden Trockenperioden sowie zum Hochwasserschutz beitragen (Schleiss, 2016). Wo es sich vom Standort her anbietet, werden Wasserkraftspeicher auch zur Beschneiung genutzt. So werden bspw. in Zermatt die Beschneiungsanlagen fast ausschliesslich von Speicherseen und Wasserfassungen des Elektrizitätswerks Zmutt und der Grande Dixence gespiesen (Perren, 2012). Die Nutzung von alpinen Wasserkraftspeichern zu Bewässerungszwecken kennt man bisher vorwiegend im Wallis und bietet sich aufgrund des Standorts meist nicht an. Dennoch kann ein alpiner Wasserkraftspeicher mit den oben genannten möglichen Nutzungen als Mehrzweckspeicher betrieben werden. 2.2 Speicher als Hochwasserschutz Speicherseen, insbesondere im alpinen Gebiet, können einen Beitrag zum Hoch-

wasserschutz leisten, wenn sie bei entsprechenden meteorologischen Bedingungen rechtzeitig abgesenkt und damit zusätzliche Aufnahmekapazität geschaffen sowie Abflussspitzen gebrochen werden. Ihr Beitrag zum Hochwasserschutz hängt von der Grösse des Einzugsgebiets, des Stausees, des auftretenden Hochwassers und von dessen Vorhersage ab. Auch wenn der Hochwasserschutz in der Schweiz stetig verbessert wurde, besteht ein Potenzial von Speicherseen für das Management von Hochwasserereignissen. Beispiele für ein solches Management gibt es im Wallis beim Mattmark-Stausee im Saastal. Dort kauften Kanton und Bund eine Rückhaltekapazität von 3.6 Millionen Kubikmetern, welche die Betreiberin Axpo seither als Hochwasserreserve freihalten muss. Sie wurde dafür mit einer Pauschale von 6 Millionen Franken entschädigt, von denen der Bund 4 Millionen übernahm. Im Kanton Zürich einigte man sich beim Sihlsee auf eine andere Lösung. Dort kann der Kanton Zürich gegen eine finanzielle Entschädigung bei der Betreiberin SBB im akuten Fall eine Absenkung des Sees verlangen. Aktuell wird jedoch eine nationale Lösung angestrebt, mit deren Ausgestaltung der Bundesrat das BAFU beauftragt hat. Der Bund will die Kraftwerksunternehmen für einen Beitrag zum Hochwasserschutz finanziell entschädigen. Auch die Stauseebetreiber sind daran interessiert, da dies eine alternative Einnahmequelle in Zeiten von niedrigen Strompreisen ist.

Bild 1. Bau des Beschneiungsteichs Valos, Lenzerheide, Kanton Graubünden, 110 000 m3, (Quelle: FHP, Bauingenieure AG). 102

2.3

Speicher als Ausgleich der steigenden Schneefallgrenze: Beschneiungsteiche Die Anzahl an Beschneiungsteichen nahm in den Alpen über die letzten 15 Jahren stark zu (Iseli, 2015). Der Klimawandel bewirkt in den Alpen einen Anstieg der Schneefallgrenze, weshalb immer mehr Skigebiete auf technische Beschneiung setzen. In der Zeit zwischen Weihnachten und dem 6. Januar erwirtschaften die Bergbahnunternehmen sowie Hotel-, Skischul- und Handelsbetriebe in Wintersportdestinationen bis zu einem Viertel des ganzen Saisonumsatzes (Zegg, 2012). Um diese Einnahmen generieren zu können, müssen die Verhältnisse den Vorstellungen der Gäste hinsichtlich Wintersport entsprechen. Dazu sind in dieser Zeit präparierte Pisten und Loipen usw. erforderlich, was in den meisten Skigebieten nur mit technischer Beschneiung zu erreichen ist. Wann genau beschneit werden kann, hängt jedoch von den Temperaturen, der Windgeschwindigkeit und der Luftfeuchtigkeit ab. Durch konstante Wetterbeobachtung und -beurteilung wird kurzfristig entschieden, wann die optimalen Bedingungen zur Beschneiung gegeben sind. Dann entsteht innerhalb kürzester Zeit ein enormer Wasserbedarf, der insbesondere im Spätherbst und Winter, wenn die Bergbäche wenig Wasser führen, nicht aus Oberflächengewässern entnommen werden kann. Die kurzfristige Bereitstellung von solch grossen Wassermengen erfordert die Rückhaltung des Wassers in Speicherbecken. Beschneiungsteiche haben meist ein Volumen zwischen 2000 und 400 000 m3. Beim Bau sind Maschinen- und Materialtransporte in die entsprechenden Gebiete sehr aufwendig und manchmal nur mittels Helikopter möglich. Trotz Einhaltung von Umweltauflagen stellen sie einen grossen Eingriff in Natur und Landschaft dar, da der Bau mit weiteren Infrastrukturen wie Leitungen, Pumpen sowie Zufahrtswegen verbunden ist und die Speicher mit Folien abgedichtet werden. Auch sind sie mit einem gewissen Risiko behaftet, da unterhalb der Speicher meist Pisten, Skilifte oder Siedlungen liegen. Bei einem Dammbruch könnten durch eine Flutwelle grosse Flächen vermurt und ausgeschwemmt werden. Ursachen dafür können undichte Zuleitungen, unterirdische Quellen oder die Alterung von Folien aufgrund von UV-Strahlung sein. Neben ökologischen Auswirkungen, welche sich bei Vegetation, Boden, Tieren und Gewässern zeigen, ist die technische Beschneiung mit einem Aufwand an Energie und

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2.4

Speicher als Ausgleich von Trockenzeiten: Bewässerungsteiche In Trockenphasen werden zunehmende Einschränkungen oder Verbote bezüglich Wasserentnahmen aus Oberflächengewässern oder Grundwasser verfügt. Genau dann wird jedoch Bewässerungswasser für Landwirtschaft und Freizeitaktivitäten (z. B. Golf) benötigt. Bewässerungsteiche speichern Oberflächen- oder Niederschlagswasser für Trockenzeiten. Trotz des derzeitigen Abschmelzens der Gletscher und somit eines erhöhten Abflusses wurden in Hitzesommern wie 2003 und 2015 Entnahme-Einschränkungen ausgesprochen. Diese führten teilweise zu Konflikten zwischen kantonalen Behörden und Landwirtschaft (BUWAL, BWG, MeteoSchweiz, 2004; BAFU, 2016). Im Wallis baut man Bewässerungsteiche im Gegensatz zu anderen Gebieten der Schweiz schon seit längerer Zeit. Golfplätze haben oftmals eigene Bewässerungsteiche, die Teil der Golfanlage sind (z. B. Golfplatz Winterberg). Ein Bewässerungsteich wird entweder ganz in den Boden versenkt oder die Aushuberde als Damm rund um den Teich aufgeschüttet, was zu landschaftli-

Mehrzweckspeicher

Wasser verbunden. Der Wasserverbrauch durch die technische Beschneiung ist mit 20–35 % des gesamten Wasserverbrauchs der Region Davos beispielsweise im Verhältnis zu anderen touristischen Aktivitäten beträchtlich (Teich et al., 2007). Vereinzelt werden Beschneiungsteiche auch für andere Zwecke wie Energieerzeugung oder Erholung genutzt. So wurden im Speichersee Nagens (GR) versuchsweise Regenbogenforellen zum Angeln ausgesetzt. Für Bewässerungszwecke sind Beschneiungsteiche aufgrund ihrer geografischen Lage meistens nicht geeignet. Sie liegen vorwiegend in Alpweidegebieten, die nicht bewässert werden. Projekte, bei denen Leitungen vom Teich bis zu landwirtschaftlich genutzten Flächen für Bewässerungszwecke geplant waren, scheiterten aus wirtschaftlichen Gründen. Die Finanzierung des Leitungsnetzes kann durch höhere landwirtschaftliche Wertschöpfung nicht gedeckt werden, da in Berggebieten ertragsunabhängige Direktzahlungen einen grossen Teil des landwirtschaftlichen Einkommens ausmachen. Weitere Nutzungen für den Wassersport bieten sich aufgrund der Höhenlage und der zu geringen Grösse des Teichs selten an. Ausserdem darf die verwendete Folie wegen des Risikos eines Dammbruchs nicht zerstört werden.

Bild 2. Bewässerungsteich (3000 m3) auf der Jucker Farm (Kanton Zürich), (Quelle: Jucker Farm AG). chen Eingriffen führt. Der Boden ist meist mit Folie ausgelegt und der Teich aus Sicherheitsgründen eingezäunt. Teilweise werden über die Folie spezielle Netze gelegt, welche es Kleinlebewesen ermöglichen, sich daran festzuhalten und bei Bedarf auszusteigen. In den letzten Jahren ist eine Zunahme an Bewässerungsteichen zu beobachten, so hat 2011 beispielsweise der Kehlhof in Berg (TG) einen Regenwasserteich mit 4500 m3 Inhalt für 20 ha Obst- und Gemüsekulturen angelegt. 2012 haben Gemüsebauern einen 3500-m3-Teich als Speicher für Wasser aus dem Biberenbach (SO) angelegt. 2013 legte die Juckerfarm (ZH) einen Regenwasserspeicher mit 3000 m3 Volumen für Heidelbeeren an. Diese und weitere Beispiele zeigen, dass die Landwirtschaft auf den Klimawandel und damit einhergehende Trockenzeiten reagiert. Der Bewässerungsdruck wird jedoch auch durch eine intensivere Anbauweise gefördert. Im Vertragsanbau für Konservengemüse wird sogar die Möglichkeit zur Bewässerung vom Abnehmer vertraglich verlangt. Eine Mehrzwecknutzung solcher Teiche ist schwierig, da sich landwirtschaftlich intensiv genutzte Gebiete eher in Regionen ohne Gefälle befinden, weshalb sich keine Wasserkraftnutzung anbietet. Weitere Nutzungen als Wassersport- oder Erholungsort sind wegen der hygienischen Anforderungen an das Bewässerungswasser sowie der verwendeten Folien, die nicht beschädigt werden dürfen, ungeeignet. Ausserdem konkurrenzieren sich diese Nutzungen insbesondere in heissen und trockenen Sommern. Die Verwendung zur Beschneiung ist

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aufgrund der zu weit auseinanderliegenden Standorte nicht realistisch. 2.5

Weitere Nutzungen von Speicherseen Neben den oben erwähnten Nutzungen wie Energieerzeugung, Systemdienstleistungen, Sedimentrückhalt, Hochwasserschutz, Speisung von Oberflächengewässern in lang andauernden Trockenperioden, Beschneiung und Bewässerung, kann ein Speichersee auch als Löschwasserreserve und zur thermischen Nutzung verwendet werden. Ein Pilotprojekt im Wallis wird nächstes Jahr auf dem gestauten Lac des Toules ein schwimmendes Solarkraftwerk installieren, eine weitere interessante Nutzung, deren Machbarkeit und auch Akzeptanz erst geprüft werden muss. Die KWO zeigt im Berner Oberland beispielhaft, wie die Wasserkraft auch für den Tourismus genutzt werden kann. Dazu gehören die Gelmerbahn – mit 106 % Steigung die steilste Standseilbahn der Welt – Kraftwerksbesichtigungen, die Hängeseilbrücke im Triftgebiet und das traditionelle Grimsel-Hospiz am Grimselstausee aus der Gründerzeit der KWO. Im Folgenden wird auf vier aktuelle Speicherprojekte und deren Herausforderungen als Mehrzweckspeicher eingegangen. 3.

Vier aktuelle (Mehrzweck-) Speicherprojekte

3.1 Speichersee Trift Aufgrund des durch den Klimawandel bedingten Rückzugs des Triftgletschers im Berner Oberland wurde eine Gelän103


Mehrzweckspeicher

demulde freigelegt, in der sich ein Gletschersee bildete. Die Kraftwerke Oberhasli AG (KWO) hat ein Projekt erarbeitet, das an dieser Stelle einen Stausee und in der «underen Trift» ein Kraftwerk vorsieht. Der Stausee würde über ein Stauvolumen von 85 Mio. m3 verfügen, eine Leistung von 80 Megawatt und eine jährlich produzierte Energiemenge von 145 Gigawattstunden umfassen. Die KWO erarbeiteten das Projekt von 2012 bis 2017 in enger Zusammenarbeit mit einer Begleitgruppe, in der Umweltverbände, kantonale Ämter, Politiker, Tourismusvertreter und die Bevölkerung der Region teilnehmen konnten. Geleitet wurde die Begleitgruppe von der Regierungsrätin des Kantons Bern, Barbara Egger. Das Konzessionsgesuch wurde im November 2017 eingereicht. Parallel zum Begleitgruppenprozess gab die kantonale Verwaltung des Kantons Bern eine Studie in Auftrag, welche die Möglichkeiten und Grenzen der Bewirtschaftung der Speicherseen im Oberhasli als Mehrzweckspeicher erarbeitete (geo7 AG, 2017). Die Ergebnisse sollen als Diskussionsgrundlage im Regierungsrat und eventuell auch im Grossen Rat dienen. Die Studie behandelt neben der Energieerzeugung die Nutzungen für Hochwasserschutz und den Ausgleich von Trockenheiten im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Die Analysen berücksichtigen, dass das Ziel der KWO die Stromproduktion ist, sollen aber Handlungsoptionen für den Kanton aufzeigen. Die Studie kommt zum Schluss, dass «die Speicherseen (der KWO) das

Potenzial [hätten], einen Teil der Funktion der Schnee- und Gletscherspeicher, die als Folge des Klimawandels teilweise oder ganz wegfallen wird, zu übernehmen, indem sie das anfallende Wasser verzögert und gezielt an die Unterlieger abgeben können. Mit einer Fokussierung auf diese Funktion würde jedoch die wichtige Aufgabe bei der Netzstabilisierung und generell eine wirtschaftliche Stromproduktion in Frage gestellt.» In Bezug auf Hochwasserschutz wird festgestellt, dass die Speicherseen im Oberhasli einen «wesentlichen Beitrag zur Reduktion der Überflutungsgefährdung im Gebiet zwischen Meiringen und Brienzersee» leisten. «Eine Vergrösserung des freien Speichervolumens in den Speicherseen des Grimselgebietes bringt keine weitere Reduktion der Hochwassergefährdung. Mit dem Bau des Triftsees könnte jedoch eine weitere Verbesserung im Hochwasserschutz bis Brienzwiler erreicht werden, da bisher im Hochwasserfall im Sustengebiet kein substanzieller Wasserrückhalt möglich ist.» Die Gebiete des Kantons Bern, die von Trockenheit besonders betroffen sind, liegen «zu weit von den Speicherbecken der KWO entfernt […], als dass sie einen massgebenden Beitrag zum Trockenheitsmanagement leisten könnten. Ein gewisser Beitrag ist allenfalls im Gebiet zwischen Meiringen und Brienzersee möglich […]. Doch gibt es hier, wie auch in den unterliegenden Gebieten, effiziente Massnahmen, um die Trockenheitsproblematik abzupuffern.» Die Ergebnisse der Studie

zeigen, dass der Brienzer- und Thunersee eine wesentlich bedeutendere Wirkung auf Hochwasserschutz und Trockenheit unterhalb des Thunersees haben als die Speicherseen der KWO. 3.2

Hochwasserschutz an Sihl, Zürichsee und Limmat In der Schweiz konnten in den letzten 30 Jahren auffällig viele Extremwetterlagen und Hochwasser beobachtet werden. Man geht aufgrund des Klimawandels davon aus, dass diese noch häufiger und intensiver auftreten werden. Somit ist auch die Wahrscheinlichkeit eines Extremhochwassers erhöht. Ein Teil des Stadtgebiets von Zürich und des Limmattals liegt auf dem Schwemmkegel der Sihl, einem natürlichen Überschwemmungsgebiet. 2005 entging die Stadt Zürich nur knapp grossen Hochwasserschäden, da das damalige Niederschlagszentrum über dem Berner Oberland und nicht über dem Einzugsgebiet der Sihl lag. Aufgrund dieses Ereignisses hat der Kanton Zürich den Hochwasserschutz zunehmend verbessert. Ausserdem wurden in einem breit abgestützten Planungsprozess «Hochwasserschutz Sihl, Zürichsee, Limmat» zwischen 2009 und 2017 mögliche langfristige Lösung erarbeitet (AWEL, 2015). Dabei entstanden 35 Lösungsansätze, die an mehreren Workshops mit Experten und einer breit abgestützten Begleitgruppe diskutiert und zu fünf Varianten kombiniert wurden. Im weiteren Verlauf des Prozesses ergaben sich daraus zwei Konzepte für den langfristigen Hochwasserschutz: (1) «Kombilösung Energie»: Erneu-

Bild 3. Geplanter Speichersee und Kraftwerk Trift (Kanton Bern), (Quelle: Kraftwerke Oberhasli AG). 104

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wortlichen Kanton Zürich, den Wasserzins erhaltenden Kantonen Schwyz und Zug und den Konzessionsgebern der Kantone Zug, Schwyz und Zürich, Bezirke Einsiedeln und Höfe, deutlich. 3.3 Bewässerungsprojekt Furttal Die Landwirtschaft im Furttal benötigt wegen Spezialkulturen (v. a. Gemüse) im Freiland und in Gewächshäusern oder aufgrund von Abnehmerverträgen im Fall von Vertragsanbau für Konservengemüse Bewässerungswasser (Müller Ingenieure AG, 2017). Dieses wird derzeit hauptsächlich aus dem Furtbach und seinen Seitenbächen entnommen. Dazu bestehen 12 Konzessionen für eine mögliche Nutzung von insgesamt ca. 7500 l/min. Auch der Golfplatz Otelfingen besitzt eine Konzession. Ausserdem wird an einigen Stellen auch das oberflächennahe Grundwasser (1870 l/min) sowie Quellwasser aus den Talflanken (160 l/min) für Bewässerungszwecke genutzt (Baudirektion Kanton Zürich, 2008). Das Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL) möchte die vorhandenen Konzessionen im Furttal neu regeln, aus qualitativen sowie aus quantitativen Gründen, da insbesondere in trockenen Sommern der Furtbachabfluss auf Werte unter 250 l/s absinkt. Das AWEL möchte daher bei der Erteilung von Konzessionen neben verschiedenen anderen Veränderungen auch eine selbstverantwortliche und optimierte Verteilung des Wasserkontingents durch bzw. auf die Wasserbezüger (z. B. mittels Bewässerungsgenossenschaft) erreichen. 2014 wurde daher die Bewässerungsgenossenschaft Furttal (BGF) gegründet. Diese hat den Zweck, die Erstellung und den Betrieb eines Bewässerungsnetzes, inklusive der dazugehörigen Anlagen wie Pumpwerke, Hochspeicher und Verbindungsleitungen, zu erstellen und zu betreiben, um die landwirtschaftlichen Flächen im Furttal zu bewässern. Ausserdem tritt sie als Konzessionsnehmerin auf und verwaltet alle vom AWEL erteilten Konzessionen zur Nutzung von Bewässerungswasser im Perimeter (Müller Ingenieure AG, 2017). Die Genossenschaft hat zusammen mit dem Amt für Landschaft und Natur (ALN) prüfen lassen, ob Wasser aus der Limmat zu kostendeckenden Preisen zur Bewässerung im Furttal eingesetzt werden kann. Hierbei würde das Wasser aus der Limmat bei Oetwil mit einem Pumpwerk in einen Hochspeicher auf den Hüttikerberg gepumpt und von dort im freien Gefälle ins Bewässerungsnetz eingespeist werden. Der Speicher

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hat ein Volumen von 500 m3 und dient als Ausgleichsspeicher zur Stabilisierung des Netzes. Im Rahmen des Projekts wurde auch geprüft, ob das Wasser zusätzlich zur Gewinnung von Energie genutzt werden kann. Die Höhendifferenz erwies sich jedoch als zu gering für eine wirtschaftliche Produktion. Das formelle BewilligungsVerfahren ist derzeit im Gange. Es wurde ein Konzessionsantrag gestellt, der die Wasserentnahme aus der Limmat, samt Fassung und Pumpwerk sowie ein Meliorationsverfahren für die Transitleitung von Oetwil a. L. mit Hochspeicher auf dem Hüttikerberg und Hauptleitungen im Furttal beinhaltet. 3.4 Sinfonia d’aua In Flims existieren zahlreiche Bachläufe und vier verschiedene Grundwassersysteme. Aufgrund der geologischen Verhältnisse hat sich dabei über Jahrtausende ein weitverzweigtes Karstgebiet gebildet. Das Projekt Sinfonia d’aua nutzt diesen Wasserreichtum zur Generierung eines zusammenhängenden künstlichen Wassersystems, welches die gesamte Region umfasst – vom tiefsten Punkt in der Ruinaulta bis zu den Gipfeln des UNESCO-Weltnaturerbes, der «Tektonikarena Sardona». Das Wassersystem besteht aus Wasserfassungen, Quellfassungen, Wasserleitungen, Trinkwasserreservoirs, Speicherseen und Kraftwerken. Durch diese Vernetzung kann das Wasser für folgende Nutzungen verwendet werden: Stromgewinnung, Trinkwasserversorgung, technische Beschneiung, indirekte Speisung des Karstsystems und zur Wärmegewinnung mittels Anergienetz. Dieses System zeichnet sich dadurch aus, dass Wasser multifunktional verwendet wird und dank intelligent konzipierten Wasserfassungen, Verbindungsleitungen und Speichern die Beeinträchtigung der Fliessgewässer und der Stromverbrauch bei der Beschneiung auf ein Minimum reduziert werden kann. Zusätzlich wurde ein Besucherzentrum erstellt, in welchem die Natur im Zusammenhang mit den menschlichen und technischen Einflüssen erklärt und erlebbar wird, weshalb es auch der touristischen bzw. pädagogischen Nutzung für Schulen, Firmen und Verbände dient. Das Projekt Sinfonia d’aua wird stetig erweitert. Aktuell erfolgt die Realisierung eines Anergienetzes, welches die aus dem Karst- und Bachwasser gewonnene thermische Energie für Heizund Kühlzwecke im neu entstehenden STENNA-Center und für weitere Grossbezüger in Flims nutzbar macht. Ausserdem ist ein weiterer Mehrzweckspeicher 105

Mehrzweckspeicher

erung Etzel-Pumpspeicherkraftwerk der SBB mit Energieerzeugung und Hochwasserableitung vom Sihlsee via Druckstollen in den oberen Zürichsee und (2) Entlastungsstollen zur Hochwasserableitung von der Sihl oberhalb von Langnau am Albis in den Zürichsee bei Thalwil. Bei Konzept (1), «Kombilösung Energie», würde der Sihlsee als Mehrzweckspeicher verwendet und das Kraftwerk mit dem Wasserweg noch weiter ausgebaut werden. Der Sihlsee entstand durch die Flutung des Tals im Jahr 1937 mit dem Zweck der Energieerzeugung und ist der grösste Stausee der Schweiz. Mittlerweile ist er ein Mehrzweckspeicher, da er neben der Wasserkraftnutzung und Pumpspeicherung auch für den Tourismus (Boote, Segeln, Schwimmen, Schifffahrten usw.) genutzt wird, zum Landschaftsbild der Region gehört und der See als Retentionsbecken dem Hochwasserschutz des Sihltals und der Stadt Zürich dient. Die beiden erarbeiteten Konzepte wurden von Fachleuten bezüglich Funktionsgrad, Wirkung (Risikominderung), Wirtschaftlichkeit, Einsatzzeitpunkt, (politische) Umsetzbarkeit und ökologische Auswirkungen auf die Sihl sowie auf den Sihl- und Zürichsee beurteilt. Hierbei schnitt Konzept (2) «Entlastungsstollen Thalwil» besser ab, weshalb im Oktober 2017 der Zürcher Regierungsrat den Konzeptentscheid zugunsten dieser Lösung fällte (AWEL, 2017). Bei dieser Gesamtbeurteilung standen Gründe auf zwei verschiedenen Ebenen im Vordergrund: Einerseits eher technischer Art, da der Entlastungsstollen einen höheren Funktionsgrad und ein besseres Kosten / Nutzen-Verhältnis aufweist, andererseits eher politische Gründe, da eine Abhängigkeit vom Terminplan der Neukonzessionierung (lange und diverse Verhandlungsund Entscheidungswege) besteht und anschliessend zwischen Konzessionsgebern, Kanton Zürich und Betreiber des Etzelwerks komplexe Verträge nötig wären, die die jeweiligen Verantwortlichkeiten der verschiedenen Akteure regeln. Beispielsweise müsste festgelegt werden, wenn bei einem prognostizierten Hochwasserfall, bei dem auf Anweisung des Kantons Zürich der Sihlsee vorab gesenkt wird, aber kein Hochwasser eintritt und der Kanton Zürich das Etzelwerk für die entgangene Energiegewinnung entschädigt, wer den Kantonen Schwyz und Zug den entgangenen Wasserzins zahlt. An diesem Beispiel wird die komplexe Situation zwischen dem nationalen Kraftwerksbetreiber SBB, dem für den Hochwasserschutz Zürich verant-


Mehrzweckspeicher

zusammengearbeitet haben und gemeinsame Lösungen als Win-win-Situation wahrnehmen. Im Furttal erteilt der Kanton Zürich, welcher zur Entlastung des Furtbachs grosses Interesse an dem Projekt hat, die Konzession. Die Sinfonia d’aua basiert auf einer Zusammenarbeit der Gemeinde Flims als 100 %iger Aktionär von Flims Electric und der Finanz Infra AG, einer Gesellschaft, welche zur Erstellung und Finanzierung der Grundinfrastruktur für Skipisten und Beschneiungsanlagen von den Gemeinden Flims, Laax, Falera gemeinsam mit der Weissen Arena AG gegründet wurde. Die Konzessionen liegen in der Kompetenz der Gemeinden mit Genehmigung durch den Kanton.

Tabelle 1. Zusammenfassung der Hindernisse für die Umsetzung einer Mehrzweckspeicher-Nutzung und der Eigentümerschaft/Konzessionsgeber bei den vier Fallstudien. als Teil des Wassersystems in Planung, der als Ersatzspeicher für die schmelzenden Vorab- und Segnasgletscher und dem Hochwasserschutz dienen soll. Sinfonia d’aua ist somit kein Beispiel für einen reinen Mehrzweckspeicher, sondern für ein ganzes Mehrzwecksystem. Das Projekt wird von der Flims Electric AG geleitet und entstand in enger Zusammenarbeit mit der Gemeinde Flims und der Weissen Arena Bergbahnen AG. 4. Schlussfolgerungen Die Fallstudien zeigen, dass verschiedene Hindernisse für die Umsetzung einer Mehrzweckspeicher-Nutzung bestehen (siehe Tabelle 1). Teilweise verhindern natürliche Bedingungen die Implementierung eines Mehrzweckspeichers. Beim Trift-Projekt reduziert das verhältnismässig kleine Volumen des geplanten TriftSpeichers (85 Mio. m3) im Vergleich zum Brienzer- (5200 Mio. m3) und Thunersee (6500 Mio. m3) dessen Bedeutung für Hochwasserschutz und als Ausgleich von Trockenzeiten unterhalb der Seen neben der Energieerzeugung. Der Sihlsee fängt nur Niederschlag aus dem Sihlsee-Einzugsgebiet ab (nicht von Alp und Biber), so dass die dämpfende Wirkung des Sees nicht vollständig zum Tragen kommt. Dem Bewässerungsspeicher im Furttal fehlt eine ausreichende Höhen106

differenz, welche die Energieerzeugung erfordert. Aber auch andere Gründe wie eine Priorisierung auf Netzstabilisierung und eine wirtschaftliche Stromgewinnung beim Trift-Projekt oder unerwünschte Abhängigkeiten und komplizierte Verträge zwischen den Kantonen, der SBB und dem Betreiber des Kraftwerkes beim Sihlsee sind Hindernisse. Auch intensive und lang dauernde politische Verhandlungen, die Abhängigkeit von Wetterprognosen und ökologische Nachteile werden beim Sihlsee als Hindernisse genannt (AWEL, 2017b). Ein weiterer Aspekt, der bei der Umsetzung verschiedener Nutzungen förderlich bzw. hinderlich sein kann, ist der Grad der Übereinstimmung der Akteure, die an den verschiedenen Nutzungen Interesse haben, und den Konzessionsgebern (siehe Tabelle 1). Beim Trift-Projekt ist der Kanton Bern gleichzeitig Hauptaktionär des Kraftwerk-Unternehmens, Verantwortlicher für den Hochwasserschutz sowie Konzessionsgeber. Beim Sihlsee haben mehrere Akteure auf unterschiedlichen Ebenen, national, kantonal und regional, Nutzungsinteressen, die gegenseitige Abhängigkeiten vermeiden wollen. Die Konzession erteilen drei Kantone und zwei Bezirke. An den Projekten im Furttal sowie in Flims beteiligen sich dagegen nur lokale Akteure, die bereits in anderen Vorhaben

5. Fazit Die dargestellten Ergebnisse zeigen Chancen, aber auch Herausforderungen von Mehrzweckspeichern auf. Diese unterscheiden sich nach ihrer geografischen Lage (alpine Gebiete oder Mittelland) sowie dem regionalen Wasserdargebot und den vorhandenen Nutzungsbedürfnissen. Ob ein Mehrzweckspeicher für eine Region die richtige Lösung ist, muss im Einzelfall geprüft werden. Die dargestellten Chancen und positiven Nebeneffekte zeigen jedoch, dass bei der Planung eines Speichers eine mögliche Mehrfachnutzung auf jeden Fall miteinbezogen werden sollte. Dies kann positive wirtschaftliche (z. B. Finanzierung breiter abgestützt), ökologische (z. B. weniger Landverbrauch für Infrastrukturen) und auch gesellschaftliche (z. B. verbesserte regionale Zusammenarbeit) Auswirkungen für alle Beteiligten haben. Eine Herausforderung von Mehrzweckspeichern stellen die verschiedenen Nutzungen mit Zielen auf verschiedenen Ebenen dar. Während Wasserkraft unter anderem der Mitigation des Klimawandels dient und ein globales Ziel mit globalen Auswirkungen verfolgt, stellen die übrigen Nutzungen Anpassungsmassnahmen dar, von denen vorwiegend die Region profitiert, in der sich der Speicher befindet. Der Ausgleich der Interessen von solch unterschiedlichen Ebenen bezüglich der Zielerreichung sowie der Betroffenheit der Beteiligten ist teilweise schwer erreichbar, da somit auch unterschiedlichste Akteure an der Projektgestaltung, den Bewilligungsverfahren und dem Betrieb von Speichern beteiligt sind. Die dargestellten Fallstudien zeigen jedoch auch, dass eine sinnvolle Lösung verschiedener Wassernutzungen von den regionalen Verhältnissen und natürlichen Bedingungen abhängt. Die opti-

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


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«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

107

Mehrzweckspeicher

male Lösung ist nicht in jedem Fall zwingend ein Mehrzweckspeicher, sondern in erster Linie sind intelligente Lösungen im Zusammenspiel des vernetzten Wassersystems zu suchen. Solche Systeme beinhalten natürliche Wasservorkommen wie Seen, Flüsse und Grundwasser in Verbindung mit künstlichen Infrastrukturen wie Wasserfassungen, Verbindungsleitungen und Speichern sowie andere Infrastrukturen wie Stromnetze und Zufahrtsstrassen. Dadurch kann auch die Beeinträchtigung der Fliessgewässer auf ein Minimum reduziert werden. Gleichzeitig sollten gegenseitige Abhängigkeiten der Nutzenden trotz schwieriger Verfahrensprozesse nicht als Hindernis, sondern als Gewinn einer sinn- und wertvollen Zusammenarbeit wahrgenommen und als eine solche auch zusammen gestaltet werden. Hierfür benötigt es Zeit, gegenseitiges Verständnis und Geduld, Kompromissbereitschaft und den Willen, eine gemeinsame Lösung zu finden. Erst mit einer konstruktiven Zusammenarbeit, einer gemeinsamen Planung und intelligenten Vernetzung der Wassersysteme lassen sich nachhaltige und wirkungsvolle Mehrzwecknutzungen für unterschiedliche Bedürfnisse und auch künftige Generationen realisieren. Das Projekt des Oeschger Centers untersucht daher Governance-Modelle, die sich an neue Bedingungen des Klimawandels besser anpassen können. Hierbei werden auch bestehende Machtpositionen im Wassermanagement hinterfragt und Mechanismen aufgezeigt, die zu (nicht) nachhaltigen Nutzungen führen. Zukünftig wird eine integrierte Governance von Wasser und anderen betroffenen Ressourcen benötigt, die es erlaubt, verschiedene, teilweise konkurrenzierende Nutzungen miteinander zu koordinieren.


Mehrzweckspeicher

Möglichkeiten und Grenzen von Mehrzweckspeichern in der Schweiz und ihr Beitrag zur regionalen Resilienz Leoni Jossen, Astrid Björnsen Gurung

Zusammenfassung Laut Prognosen wird sich der Wasserhaushalt der Schweiz bis Ende des 21. Jahrhunderts aufgrund des klimatischen sowie sozioökonomischen Wandels stark verändern. Als Folge davon ist mit einem vermehrten Auftreten von lokalen und saisonalen Wasserengpässen zu rechnen. Solche Engpässe könnten durch die Zwischenspeicherung von Wasser in künstlichen Speicherseen, welche in der Schweiz schon jetzt zahlreich vorhanden sind, überbrückt werden. Heute werden diese vor allem für die Produktion von Wasserkraft genutzt. In Zukunft könnten weitere Funktionen hinzukommen: Nebst der Nutzung des Reservoirwassers für die Sicherstellung der Wasserversorgung, können Speicherseen auch eine Schutzfunktion wahrnehmen oder für gesellschaftliche oder ökologische Zwecke genutzt werden. Eine Ausweitung der Palette der Nutzungen kann sich positiv auf die regionale Resilienz auswirken. Es gilt aber abzuklären, durch welche Faktoren die Mehrzwecknutzung beschränkt oder verunmöglicht wird und wo sie durchaus eine Option darstellt. Dies auch vor dem Hintergrund der vielen Konzessionen, die in den nächsten Jahrzehnten ablaufen werden. Dieser Umstand eröffnet die Möglichkeit, zukünftige Nutzungsoptionen bei der Neukonzessionierung zu berücksichtigen. 1. Einleitung Obwohl die Schweiz als Wasserschloss Europas gilt und über grosse Wasservorräte verfügt, wird nur ein Bruchteil der Wasserressourcen verbraucht. Gemäss der Klimamodelle für die Schweiz wird sich auch im Zuge des Klimawandels die Summe der Jahresniederschläge bis Ende des 21. Jahrhunderts nur geringfügig ändern (Bosshard et al., 2009). Trotz dieser komfortablen Ausgangslage führt der Klimawandel zu Veränderungen im Wasserhaushalt, welche die Wasserversorgung vor neue Herausforderungen stellen werden. Grosse Veränderungen werden z. B. bei der Verteilung der Niederschläge im Jahresverlauf erwartet. Die Prognosen zeigen, dass die Niederschlagsmenge im Sommer ab-, im Winter dagegen zunehmen wird. Zudem steigt ganzjährig die Gefahr von Starkniederschlägen und entsprechend auch von Hochwasserereignissen (IPCC, 2007; Frei et al., 2006). Nebst dem Wasserdargebot wird sich in Zukunft auch die Wassernachfrage verändern. Durch die steigenden Temperaturen erhöht sich der Wasserbedarf, bspw. für die landwirtschaftliche Bewässerung oder Kühlung von technischen Anlagen. Auch sozioökonomische Faktoren beein108

flussen den Bedarf. Das Bundesamt für Statistik geht in seinem mittleren Szenario zur Gesamtbevölkerung der Schweiz bis 2045 von einer Zunahme um knapp 23 % gegenüber 2015 aus (BFS, 2015). Dies dürfte mit einem Anstieg des Wasserverbrauchs einhergehen. Da die Bevölkerungszunahme regional sehr unterschiedlich ausfällt, wird die Wasserversorgung insbesondere in Regionen mit grossem Bevölkerungswachstum unter Druck geraten. Als Sektor mit den grössten Nutzungsansprüchen beeinflusst auch die Entwicklung der Wirtschaft den Wasserverbrauch. Prognosen zum Wasserverbrauch von Industrie und Gewerbe sind jedoch schwierig zu machen, da selbst bei einer Zunahmen von Industrie und Gewerbe der erhöhte Wasserbedarf von Einsparpotenzialen überlagert werden kann (Hoffmann et al., 2014). Für die Sektoren Landwirtschaft und Tourismus wird aber damit gerechnet, dass der Wasserverbrauch steigen wird (Björnsen Gurung und Stähli, 2014; Fuhrer et al., 2013; Rixen et al., 2011). Da aufgrund des Klimawandels auch die natürlichen Speicher wie Gletscher, Schneedecke oder Bodenfeuchte rückläufig sind, wird zurzeit diskutiert, ob künstliche Speicher deren Funktion über-

nehmen könnten. Die Relevanz der frühzeitigen Prüfung von Möglichkeiten, wie die Wasserversorgung zukünftig sichergestellt werden könnte, wurde auch von der Politik erkannt. Gleich mehrere Vorstösse fordern eine umfassende Untersuchung der heutigen und zukünftigen Wassernutzung sowie der Möglichkeiten einer Umnutzung der heutigen Speicherseen der Wasserkraft zu Mehrzweckspeichern (z. B. Motion 13.4267 (Amherd 2013) auf Bundesebene oder Postulat 4.0215 (Bérod et al., 2016) im Kanton Wallis). Hinzu kommt, dass in den kommenden Jahrzehnten die Wasserrechtskonzessionen von vielen Kraftwerken auslaufen werden und neu vergeben werden müssen. Auch in diesem Zusammenhang ist es wichtig, frühzeitig Rahmenbedingungen zu schaffen, die zukünftige Nutzungsansprüche bei der Neukonzessionierung berücksichtigen. Erste Grundlagen dazu wurden in der vorliegenden Studie (Jossen, 2017) erarbeitet. Sie untersuchte, welche weiteren Nutzungsmöglichkeiten die Speicherseen der alpinen Wasserkraft neben der Stromproduktion bieten und welche Faktoren eine Mehrzwecknutzung einschränken oder verunmöglichen könnten. Zur Betrachtung gehörten nicht nur die Nutzungsmöglichkeiten des Wassers aus den Seen, sondern auch weitere Nutzungsmöglichkeiten der Seen, beispielsweise für touristische oder gesellschaftliche Zwecke. Anhand des konkreten Fallbeispiels Lienne-Raspille im Kanton Wallis wurde zudem untersucht, wie sich eine Mehrwecknutzung auf die regionale Resilienz auswirkt. Das Projekt Lienne-Raspille, an dem zehn Gemeinden und drei Elektrizitätsgesellschaften beteiligt sind, wird zurzeit in der Region SidersCrans-Montana umgesetzt und bezweckt die Sicherstellung der Wasserversorgung der Region. Zentrales Element ist der Speichersee Lac de Tseuzier, in dem überschüssiges Wasser zwischengespeichert werden soll. Zur Beantwortung der beiden Fragestellungen (Möglichkeiten und Grenzen

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


gien wie Wind und Sonne an Bedeutung gewinnt. Da Strom aus Sonne und Wind unregelmässig anfällt, sind entsprechende Speicher- und Reservekapazitäten nötig. Hier spielt die Wasserkraft eine wichtige Rolle, da sie sowohl die täglichen als auch die saisonalen Schwankungen ausgleichen und zudem innert weniger Minuten Energie zur Deckung von Verbrauchsspitzen bereitstellen kann.

2.

2.2

Nutzungsmöglichkeiten von Speicherseen Wie die Untersuchung zeigte, bieten die Speicherseen der alpinen Wasserkraft potenziell eine Vielzahl an weiteren Nutzungsmöglichkeiten (Bild 1). 2.1 Energetische Nutzung Der heutige Primärzweck der Speicherseen, die energetische Nutzung, wird auch in Zukunft von grosser Bedeutung sein. Heute stammt knapp ein Drittel der in der Schweiz produzierten Elektrizität aus Speicherkraftwerken (BFE 2017). Auch die Energiestrategie 2050 setzt auf die Nutzung der Wasserkraft. Einerseits als Stromproduzentin, anderseits aber auch aufgrund ihrer Speicherfunktion, welche durch die Verbreiterung des Stromangebots durch die Förderung der neuen erneuerbaren Ener-

Wasserrückhalt und Schutzfunktion Durch die aufgrund des Klimawandels steigenden Temperaturen erhöht sich die Verdunstungsmenge, wodurch die Häufigkeit von Starkniederschlägen steigen wird (Job et al. 2011). Allein das Vorhandensein von Stauseen wirkt sich positiv auf den Hochwasserschutz aus, da diese die Abflussspitzen abflachen. Wie hoch der Effekt ist, hängt von der Art und Grösse des Einzugsgebietes ab und wird mit zunehmender Distanz vom Speichersee kleiner. Eine aktive Bewirtschaftung im Vorfeld von Starkniederschlägen kann den Beitrag der Speicherseen zum Hochwasserschutz erhöhen. Durch ein Vorhersagesystem, welches Wetterprognosen, Abflussdaten und Informationen zum Füllungsgrad der Speicherseen miteinander verknüpft, kann die Entwicklung der Abflussspitzen schon im Voraus abgeschätzt werden. Ist aus der Prognose ersichtlich, dass sich die Abflussspitzen mit freiem Speichervolumen so reduzieren lassen, dass keine kritischen Pegelstände

entstehen, so können die betroffenen Kraftwerke präventiv Wasser ablassen, um Speichervolumen für die Niederschläge zu schaffen. Im Kanton Wallis wird dies unter Verwendung des von der ETH Lausanne entwickelten Hochwasser-Vorhersagesystem MINERVE bereits heute so gemacht (DVBU, 2016). Weiter zu erwähnen ist, dass Speicherseen nebst dem Hochwasserschutz auch andere Schutzfunktionen einnehmen, beispielsweise den Rückhalt von Murgängen und Rutschungen in den See. 2.3 Nutzung des Wassers Das Wasser aus den Speicherseen lässt sich für eine Vielzahl verschiedener Zwecke nutzen. Zu nennen sind dabei vor allem die Trinkwasserversorgung, die Bewässerung, als Löschwasser, die Beschneiung und Kühlung. Wofür das Wasser genutzt werden soll, hängt natürlich von den jeweiligen lokalen Nutzungsansprüchen ab. Die Rolle alpiner Speicherseen für die Sicherung der Trinkwasserversorgung wird in der Schweiz als untergeordnet betrachtet, da zahlreiche Quellen und qualitativ hochwertiges Grundwasser eine ausreichende Wasserversorgung ermöglichen. Nichtsdestotrotz kann in einigen Regionen durchaus ein Bedürfnis nach Wasser aus den Speicherseen als Ergänzung zur Trinkwasserversorgung bestehen. Bereits heute beziehen einige Gemeinden in der Region Siders-CransMontana Trinkwasser aus dem TseuzierStausee (Reynard und Bonriposi, 2012). Das Beispiel zeigt, wie wichtig die Betrachtung der jeweiligen lokalen Situation ist. 2.4 Ökologie Aufgrund des Klimawandels werden auch die Gewässer zukünftig stärker unter Druck stehen. Wasserknappheit beeinflusst Lebensräume und damit auch eine Vielzahl

Bild 1. Nutzungsmöglichkeiten von Speicherseen (Quelle: Valentin Rüegg , Leoni Jossen und Astrid Björnsen Gurung). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

109

Mehrzweckspeicher

der Mehrzweckspeicherung; Beitrag zur Resilienz) wurden Interviews mit 13 Experten und einer Expertin aus den Bereichen Wasserkraft, Landwirtschaft, Tourismus, Hochwasserschutz, Berggebiet, Ingenieurwesen, Gemeinden sowie des Umwelt- und Landschaftsschutzes durchgeführt und anhand einer inhaltlich strukturierenden, qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet (Jossen 2017).


Mehrzweckspeicher

von Tieren und Pflanzen. Mit dem gespeicherten Wasser aus den Reservoiren kann auch in Trockenheitsperioden genügend Wasser für die unterliegenden Gewässer abgelassen werden. Nebst der Wassermenge ist auch die Dynamik in den Bächen wichtig. Durch künstliche Hochwasser, welche mit Geschiebezugaben ergänzt werden können, lässt sich der ökologischen Zustand in Restwasserstrecken unterhalb von grossen Speicherseen verbessern (Zurwerra et al., 2016). 2.5 Gesellschaft Ein Speichersee kann auch für gesellschaftliche Zwecke genutzt werden, wenn er z. B. als touristisches Produkt vermarktet wird. Besucher werden angelockt, wenn ihnen dort die Geschichte der Wasserkraft und des Stroms erklärt wird und die Funktionsweise und der Bau des Stausees gezeigt werden. Zudem kann die Infrastruktur der Speicherseen, beispielsweise Zufahrtsstrassen und Bahnen, welche von den Kraftwerksbetreibern gebaut und unterhalten werden, der Bevölkerung zugänglich gemacht werden, wodurch die Region touristisch an Attraktivität gewinnt. 3. Grenzen Obwohl Speicherseen zahlreiche Nutzungsmöglichkeiten bieten, kann eine Mehrzwecknutzung eines Reservoirs durch verschiedene Faktoren begrenzt werden (Tabelle 1). Ist ein Bedürfnis nach einer Mehrzwecknutzung vorhanden, so müssen potenzielle Nutzungseinschränkungen sorgfältig abgeklärt werden. 3.1 Natürliche Faktoren Eine erste wichtige Beschränkung der Mehrzwecknutzung wird durch das hydrologische System gesetzt. Diese Grenze

betrifft insbesondere Nutzungen, bei denen das Wasser verbraucht wird. Wichtig ist dabei, dass bei der Planung einer Mehrzwecknutzung nicht nur das gegenwärtige Wasserdargebot und die heutige Wassernachfrage betrachtet werden, sondern auch zukünftige Entwicklungen. Wird das Wasserdargebot nämlich überschätzt, so verschärft dies allfällige Nutzungskonflikte. Ein weiterer Faktor ist die Lage des Sees, bzw. die Distanz zum Ort der Nutzung. Idealerweise findet die Stauung in möglichst hoher Lage statt, sodass das Wasser einfach an die verschiedenen Nutzer verteilt werden kann. Muss das Wasser zuerst in höhere Lagen gepumpt werden, so kann dies aus ökologischen und ökonomischen Gründen wenig sinnvoll sein. Der Bau von neuen Speicherseen kann durch die Tatsache eingeschränkt sein, dass die besten Standorte schon verbaut sind und nur eine begrenzte Anzahl geeigneter Standorte für neue Projekte zur Verfügung steht. Aufgrund ihrer Lage sind alpine Speicherseen als Badeseen uninteressant, da die Wasser- und Umgebungstemperatur allgemein zu niedrig sind. 3.2 Schutzansprüche Natur- und Landschaftsschutz setzen vor allem dem Bau von neuen Speicherseen enge Grenzen. Zur Diskussion steht zurzeit die Nutzung resp. die zusätzliche Stauung der neu entstehenden Gletscherseen, worin ein grosses wasserwirtschaftliches Potenzial gesehen wird. Da es sich bei den Gletscherrückzugsorten um wertvolle neue Lebensräume und Pionierräume für Sukzessionsprozesse handelt, kommt es hier zwangsläufig zu Interessenskonflikten. Zudem befinden sich viele dieser Seen in Schutzgebieten. Bei bestehenden Seen können weitere Nutzungen vor allem aus

Gewässerschutzgründen verhindert werden. Die gesetzlichen Mindestrestwassermengen, die eingehalten werden müssen, reduzieren die verteilbare Wassermenge. 3.3 Projektplanung Wird die Nutzung weder durch natürliche Faktoren noch durch Schutzansprüche ausgeschlossen, so stellt sich die Frage der technischen Machbarkeit, der Kosten, bzw. der Rentabilität des Projekts sowie der rechtlichen Aspekte. Die technische Machbarkeit stellt selten eine Grenze dar, da heute technisch sehr viel realisierbar ist. Sie hat jedoch Auswirkungen auf die Kosten eines Projekts. Sind diese zu hoch, sinkt die Rentabilität, was oft dazu führt, dass ein Projekt gar nicht realisiert wird. Auch rechtliche Aspekte spielen eine wichtige Rolle. Bei den bestehenden Speicherseen sind die Konzessionen zur Nutzung des Wassers bereits vergeben und das Recht der Wassernutzung wurde von den Gemeinwesen auf die Energieunternehmen übertragen. Das Einfordern von weiteren Nutzungen bedeutet somit einen Eingriff in die Konzession. Da aber viele Konzessionen in den nächsten Jahrzehnten ablaufen, bieten sich hier neue Gestaltungsmöglichkeiten. 3.4 Bewirtschaftung Auch die derzeit praktizierte Bewirtschaftung eines Speichersees kann dem Ausbau der Nutzungspalette Grenzen setzen. Stromnachfrage, Strombörsenpreise, Füllungsgrad des Stausees und teilweise sogar Wetterprognosen steuern die Entscheide, wie viel Wasser turbiniert wird. Kommen zusätzliche Ansprüche an die Verwendung der limitierten Wassermenge oder den Zeitpunkt der Nutzung hinzu, kann dies zu Nutzungskonflikten führen. Zudem können auch Sicherheitsbedenken, beispielsweise bei der Durchführung von künstlichen Hochwassern, die Bewirtschaftung als Mehrzweckspeicher verhindern. 4.

Tabelle 1. Übersicht Grenzen. 110

Einfluss eines Mehrweckspeichers auf die regionale Resilienz Der zweite Teil der Studie untersuchte den Einfluss der Mehrzwecknutzung auf die Resilienz einer Region. Das Konzept der Resilienz wurde ursprünglich in den Naturwissenschaften entwickelt, um die Fähigkeit von Materialien, nach einer Verformung wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückzukehren, zu beschreiben. In den 70er-Jahren wurde das Konzept auf ökologische Systeme übertragen und findet seitdem in verschiedenen Disziplinen Verwendung (Davoudi et al., 2013). Der «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Störung auf eine Region und folglich auch nur Anpassungsmöglichkeiten an genau diesen Störfaktor. In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuer Ansatz verwendet: der Mehrzweckspeicher wird als Anpassungsmittel gegenüber mehreren Störungen ins Zentrum der Untersuchung gestellt. Um den Einfluss des Mehrzweckspeichers zu bewerten, wurden neun Indikatoren aus den vier Dimensionen Ökonomie, Infrastruktur, Soziales und Ökologie ausgewählt, welche zusammen die Lebensqualität in der Region beeinflussen (Tabelle 2). Ausgewählt wurden ausschliesslich Indikatoren, welche von Störungen direkt betroffen sind und durch den Mehrzweckspeicher positiv oder negativ beeinflusst werden können. Bild 2 stellt das regionale System und die Wechselwirkung mit der Mehrzwecknutzung vereinfacht dar. Störungen, welche von aussen auf das System einwirken, wurden in den zwei Kategorien Klimawandel (z. B. Trockenheit oder Starkniederschläge) und globaler Wandel (z. B. de-

Tabelle 2. Indikatoren für hohe Lebensqualität.

Bild 2. Das regionale System und die Wechselwirkung mit der Mehrzwecknutzung, vereinfacht dargestellt. «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

mografischer Wandel oder internationale Konkurrenz im Elektrizitätsmarkt) zusammengefasst. Die Untersuchung zeigte, dass sich die Nutzung eines Mehrzweckspeichers in vielerlei Hinsicht positiv auf die regionale Resilienz auswirkt. Es überrascht nicht, dass die Resilienz der Region gegenüber der Störung «Trockenheit» am stärksten erhöht wird. Das untersuchte Mehrzweckspeicher-Projekt Lienne-Raspille sieht vor, dass das überschüssige Wasser aus Monaten mit hohem Abfluss im See zwischengespeichert wird. Dadurch kann in Zukunft während des ganzen Jahres genügend Wasser zur Verfügung gestellt werden. Zudem sollen die Wasserversorgungssysteme der verschiedenen Gemeinden miteinander verknüpft werden, sodass die Gemeinden gegenseitig Zugang zu ihren Wasserreserven erhalten. Da die Wasserressourcen der Gemeinden sehr ungleich verteilt sind und nicht mit dem Eigenverbrauch korrelieren, stellt dies eine wichtige Massnahme zur Sicherstellung der Wasserversorgung in allen Gemeinden dar. Sowohl die Wirtschaft als auch der Natur- und Kulturraum der Region SidersCrans-Montana sind stark vom Wasser abhängig (Schneider, 2015). Eine erhöhte Resilienz gegenüber der Störung Trockenheit wirkt sich daher auf mehrere Indikatoren aus. Bei den Indikatoren aus der Dimension «Ökonomie» spielen aber andere Störungen eine grössere Rolle. Zwar kann auch hier die Mehrwecknutzung die Resilienz gegenüber einigen Störungen erhöhen. Dies geschieht zum Teil direkt, wie bei der Wasserkraft, welche durch den Verkauf des Wassers weitere Geschäftsmöglichkeiten eröffnet und daher ihre Abhängigkeit gegenüber dem internationalen Markt reduzieren kann. Dies geschieht aber auch indirekt, wie im Tourismus, der mit Beschneiungswasser aus dem See Schneesicherheit garantieren kann und sich dadurch einen Wettbewerbsvorteil gegenüber der Konkurrenz verschafft. Für die regionale Wirtschaft spielen aber eine Vielzahl von weiteren Faktoren eine weitaus grössere Rolle. Der Einfluss des Mehrzweckspeicherprojekts auf die Resilienz wird hier folglich als gering eingeschätzt. Gegenüber Störungen durch Naturgefahren stellten die Experten keine Erhöhung der Resilienz fest. Was auf den ersten Blick erstaunt, erklärt sich durch die einfache Tatsache, dass Naturgefahren wie Überschwemmungen in der untersuchten Region wenig auftreten. Folglich kann auch ein Mehrzweckspeicher keine merkliche Verbesserung zur bestehenden Situation 111

Mehrzweckspeicher

Begriff beschreibt heute die Fähigkeit von Systemen, mit Störungen klarzukommen. Verschiedene Autorinnen und Autoren (z. B Jakubowski 2013; Davoudi, 2012; Wilson, 2012) gehen davon aus, dass das Konzept der Resilienz dasjenige der Nachhaltigkeit ablösen wird. Sie begründen diese These mit der Beobachtung, dass in der Bevölkerung aufgrund von Naturkatastrophen, Terrorattacken oder Wirtschaftskrisen vermehrt ein Gefühl von Unsicherheit auftritt und man diesem mit dem Begriff der Resilienz begegnen kann (Davoudi, 2012). Durch die Erhöhung der Resilienz eines Systems sollen nämlich die negativen Auswirkungen solcher Krisen reduziert werden (Simmie und Martin, 2010). Um den Einfluss des Mehrzweckspeichers auf die regionale Resilienz zu untersuchen, wurde die Resilienz in Bezug zur Lebensqualität gesetzt. Das heisst, in einer resilienten Region sollte die Lebensqualität trotz Störungen mindestens erhalten bleiben. Die meisten Arbeiten zu diesem Thema bewerten die Auswirkungen von nur einer


Mehrzweckspeicher

bringen. Ebenso verhält es bei der Waldbrandgefahr, für welche schon heute ausreichend Löschwasser zur Verfügung steht. Einen deutlich positiven Einfluss auf die Resilienz hat die verstärkte Zusammenarbeit zwischen den Gemeinden, da bestehende Netzwerke und Beziehungen eine wichtige Rolle bei der Bewältigung von unvorhergesehenen Krisen spielen (Norris et al., 2008). 5. Schlussfolgerungen Diese Studie schuf eine Übersicht über die vielfältigen zukünftigen Nutzungsmöglichkeiten der Speicherseen der alpinen Wasserkraft als Ergänzung zur Energieproduktion. Dabei spielt das im See gespeicherte Volumen eine wichtige Rolle, aber auch der See selbst. Dieser kann eine Schutzfunktion vor Hochwasser oder Flutwellen einnehmen, bietet aber auch touristische Nutzungsmöglichkeiten, wenn die Infrastruktur des Kraftwerks zugänglich gemacht wird. Wie das untersuchte Fallbeispiel SidersCrans-Montana zeigte, kann sich eine Mehrzwecknutzung positiv auf die regionale Resilienz auswirken. Die Folgen von Störungen, welche auf die Region einwirken, können gemildert werden, wodurch der Mehrzweckspeicher hilft, die Lebensqualität in der Region zu erhalten. Wie hoch das Potenzial von Mehrzweckspeichern tatsächlich ist, insbesondere was die Sicherung der Wasserversorgung betrifft, muss anhand einer quantitativen Analyse untersucht werden. Ein Forschungsprojekt zur Quantifizierung des Potenzials von Wasserspeichern zur Bewältigung von Wasserknappheit wurde vom Bund 2017 lanciert. Um Mehrzweckspeicher-Projekte in Zukunft zu vereinfachen, wäre nebst einer quantitativen Analyse auch in qualitativer Hinsicht noch weiterer Forschungsbedarf vorhanden. So stellen sich beispielsweise Fragen zu Abgeltungsmechanismen und zur Priorisierung von Nutzungen. Da mit dem Ablauf der Konzessionen neue Bedingungen für die Konzessionsvergabe festgelegt werden können, sollten frühzeitig Überlegungen zu künftigen Nutzungsbedürfnissen gemacht werden, damit diesen später keine rechtlichen Einschränkungen entgegenstehen. Für alle Betrachtungen wichtig ist die Skala. Das Beispiel der Trinkwasserversorgung macht deutlich, dass der Beitrag der alpinen Speicherseen für diesen Zweck schweizweit eine untergeordnete Rolle spielt, regional und lokal aber bedeutend sein kann. Es liegt auf der Hand, dass die Bedürfnisse und Möglichkeiten von Fall zu

112

Fall abgeklärt werden müssen. Eine gute Datengrundlage zum gegenwärtigen und zukünftigen Angebot und Bedarf ist dabei ein wesentlicher Faktor. Nebst der Suche nach technischen Lösungen müssen aber unbedingt auch andere Lösungsmöglichkeiten, beispielsweise die Nutzung von Einsparpotenzialen, überprüft werden.

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«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Peter Mani, Judith Monney, Bernhard Wehren, Benno Schwegler

Zusammenfassung Mit einer quantitativen Analyse wurde das Potenzial der Stauseen der Kraftwerke Oberhasli (KWO) zum Einsatz als Multifunktionsspeicher ermittelt. Als weitere Funktionen neben der Stromproduktion wurden der Hochwasserschutz und die Verminderung der Auswirkungen von Trockenperioden betrachtet. Dabei wurden die Auswirkungen des Klimawandels in den Betrachtungen berücksichtigt. Bezogen auf die Hochwassergefährdung, bewirkt der Wasserrückhalt in den Speicherseen der KWO eine bedeutende Reduktion der Hochwassergefährdung im Gebiet Meiringen-Brienzwiler. Dazu gehört eine Speicherreserve Ende Sommer, wie sie in der heutigen Bewirtschaftung üblich ist. Unterhalb von Brienzer- und Thunersee ist die Pufferung durch diese beiden Seen von viel grösserer Bedeutung als der Rückhalt in den Speicherseen. Durch den Klimawandel dürften die Zuflüsse zu den Speicherseen im Ereignisfall nur unwesentlich zunehmen, da die höheren Niederschlagsmengen durch weniger Wasser aus der Gletscherschmelze kompensiert werden. Während heute in sommerlichen Trocken- bzw. Hitzeperioden die Abflüsse aus den vergletscherten Gebieten zunehmen, dürften diese gemäss Klimaszenarien Ende des Jahrhunderts stark zurückgehen. Das gesamte in den Stauseen (inkl. des geplanten Triftstausees) gespeicherte Wasservolumen würde ausreichen, um das auftretende Defizit bis zur Mündung der Aare in den Brienzersee für ein Jahr zu kompensieren. Allerdings müsste die Bewirtschaftung der Speicherseen ausschliesslich auf das Trockenheitsmanagement ausgelegt werden. Bezogen auf das Seeland, den Hotspot bezüglich Trockenheit im Kanton Bern, reicht das im Oberhasli gespeicherte Wasser jedoch bei Weitem nicht aus, um das Defizit auszugleichen.

1. Ziel der Studie Im Zusammenhang mit dem Klimawandel werden wesentliche Veränderungen im Wasserhaushalt erwartet (vgl. beispielsweise [1]). Dies erfordert entsprechende Anpassungsmassnahmen. In der Strategie des Bundesrates zur Anpassung an den Klimawandel in der Schweiz [2] wird u. a. im Kapitel «Wasserwirtschaft» in der Massnahme w4 gefordert, dass das Potenzial zum Wasserrückhalt in natürlichen und künstlichen Speichern im Hinblick auf Wasserknappheit und Hochwasserschutz zu untersuchen sei. Diese Massnahme findet sich auch in der Wasserstrategie des Kantons Bern. Mit der Studie «Multifunktionsspeicher im Oberhasli» [3] wird diese Forderung aufgenommen. Ziel der durchgeführten Studie ist es, die Möglichkeiten und Grenzen einer Bewirtschaftung der Speicherseen der KWO im Oberhasli als Multifunktionsspeicher im Hinblick auf Hochwasser und Trockenheit unter Be-

rücksichtigung des Klimawandels aufzuzeigen. Im Speziellen sollten die beiden folgende Fragen beantwortet werden: • Welchen Beitrag können Multifunktionsspeicher zur Verbesserung der Hochwassersicherheit der unterliegenden Gebiete leisten? • Welchen Beitrag können im Kanton Bern Multifunktionsspeicher zur Lösung von Trockenheitsproblemen leisten, die im Zusammenhang mit dem Klimawandel vermehrt zu erwarten sind? Diese Fragestellungen sollen für drei unterschiedliche Konfigurationen untersucht werden: • Konfiguration 1: ohne die Speicherseen der KWO • Konfiguration 2: mit der heutigen Kraftwerksinfrastruktur der KWO • Konfiguration 3: mit der heutigen Kraftwerksinfrastruktur, ergänzt durch den geplanten Triftstausee Die Analyse soll quantitative Angaben sowohl für die heutigen hydrologi-

Bild 1. Übersicht über das Untersuchungsgebiet.

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

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Mehrzweckspeicher

Sind die Stauseen im Oberhasli als Multifunktionsspeicher geeignet?


Mehrzweckspeicher

schen Verhältnisse als auch für definierte Klimaszenarien liefern. Die Resultate aus den verschiedenen Analysen sollen dem Kanton Bern als Grundlage zur Festlegung allfälliger Handlungsoptionen dienen. 2. Gebietsübersicht Das Untersuchungsgebiet der Studie umfasst das Einzugsgebiet der Aare bis zum Kraftwerk Hagneck (Abflussmessstation Aare-Hagneck) mit insgesamt rund 5000 km2. Darin enthalten sind sowohl die Einzugsgebiete, die von der KWO bewirtschaftet werden, als auch Gebiete, die potenziell von der Bewirtschaftung durch die KWO beeinflusst sein könnten. Unterhalb des Bielersees ist der Einfluss der Bewirtschaftung durch die KWO vernachlässigbar. In Bild 1 ist das Untersuchungsgebiet in verschiedene Kategorien unterteilt. Zuoberst im Oberhasli befinden sich die Zuflussgebiete zu den Speicherseen und die Fassungen der KWO. Daran schliessen die weiteren Einzugsgebiete bis Aare Hagneck an. Bezogen auf das ganze Untersuchungsgebiet, beträgt der Flächenanteil der direkten Zuflussgebiete zu den heutigen Speicherseen der KWO insgesamt 2.7 %. Wird der geplante Triftsee dazugerechnet, beträgt der Flächenanteil 3.4 %. Daraus wird ersichtlich, wie klein der Flächenanteil der durch die KWO bewirtschafteten Einzugsgebiete am gesamten Untersuchungsgebiet ist. 3. Kurzbeschreibung KWO Seit der Gründung der KWO im Jahre 1925 ist in mehreren Bauetappen ein komplexes Kraftwerkssystem entstanden: Heute sind acht Speicherseen (davon ein natürlicher

Tabelle 1. Speicherseen der KWO. See) und zehn Kraftwerke mit 160 km Stollen, Hunderten von Kilometern Rohrleitungen, Strassen und Seilbahnen miteinander verbunden (vgl. Bild 2). Reichliche Niederschläge, grosse Geländekammern, stabiler Granituntergrund sowie grosse Höhenunterschiede auf kurzer Distanz bilden ideale Voraussetzungen für diese grossen Kraftwerksanlagen. Als Folge der klimatischen Veränderungen hat sich der Triftgletscher in den letzten Jahren stark zurückgezogen. Die dadurch freigelegte Geländekammer eignet sich in verschiedener Hinsicht bestens für einen neuen Stausee. Mit einem Volumen von rund 85 Mio. m3 wäre der Triftsee annähernd gleich gross wie der Grimselsee (vgl. Tabelle 1). Durch diesen geplanten Speichersee würde eine weitere saisonale Umlagerung des natürlich zufliessenden Wassers ermöglicht.

4. Lösungsansatz Für die Analyse wurde das Aare-Modell von geo7 verwendet. Dieses hydrologische Modell (semi-distributed) wurde im Frühling 1999 für die Zuflussprognose zum Thunersee entwickelt [10] und später in weiteren Arbeiten, beispielsweise in der Studie «Extremhochwasser im Einzugsgebiet der Aare» [4] eingesetzt. Mit diesem Modell werden die hydrologischen Prozesse in den Teileinzugsgebieten differenziert in 200-Meter-Höhenstufen abgebildet. Folgende Teilmodelle sind enthalten: • Niederschlag: Die Aufteilung in Flüssigniederschlag und Schnee erfolgt mittels eines Temperaturschwellenwert. • Schneedecke: Das Schneedeckenmodell basiert auf dem von Anderson [11] beschriebenen und in verschiedenen Gebieten der Schweiz erfolgreich angewendeten erweiterten Taggradansatz.

Bild 2. Anlagenschema KWO, inkl. Kraftwerk und Stausee Trift. 114

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Abflussbildung: Das Wasserdargebot wird mittels zweier Einzellinearspeichern (schnell und langsam) in den Abfluss umgewandelt. • Gerinne: Der Abfluss im Gerinne wird als Einzellinearspeicher mit limitierter Kapazität abgebildet. Wird die Gerinnekapazität überschritten, fliesst das Wasser in den Retentionsspeicher mit verzögertem Rückfluss ins Gerinne. Für die vorliegende Analyse musste das Modell mit folgenden Komponenten erweitert werden: • Gletscherschmelze: Das Modell basiert auf einem einfachen Grad-TagAnsatz. • Seespeicher und Wasserfassungen: Die Kraftwerkselemente werden, basierend auf den technischen Grundlagen der KWO, abgebildet. Das Modell ermöglicht die Simulation von Klimaszenarien, wobei die zehn Modellketten aus den Kilmaszenarien CH2011 [5] einzeln simuliert wurden. Dadurch konnten auch Aussagen zur Unsicherheit in den Klimaszenarien gemacht werden. Für die Simulation der Hochwasserereignisse wurde eine zeitliche Auflösung von einer Stunde verwendet. Die Langzeitsimulation, welche Aussagen bezüglich des Wassermanagements während Trockenperioden liefert, wurde jeweils für Perioden von 30 Jahren in Tagesschritten simuliert. Um die Rechenzeit zu optimieren, wurde dazu die Kraftwerksinfrastruktur vereinfacht abgebildet. Vor den eigentlichen Simulationen wurden umfassende Kalibrierungsarbeiten durchgeführt. Für die Kalibrierung des Wasserdargebots aus Schnee- und Glet-

scherschmelze wurden detaillierte Simulationen der VAW [6] verwendet, welche im Auftrag der KWO für das Sustengebiet durchgeführt wurden. Da vergleichbare Simulationen für das Grimselgebiet fehlten, wurden die Gletscherrückzugsszenarien verwendet, die am Geografischen Institut der Universität Zürich [7] berechnet wurden. Die simulierten Zuflüsse zu den Speicherseen und zu den Fassungen wurden mit den gemessenen und berechneten Werten aus dem KWO-Bericht «Wasserhaushalt der KWO 1997–2009» [8] verglichen. 5.

Modellierung der Auswirkungen im Hochwasserfall Die Auswirkungen der KWO-Infrastruktur auf die Hochwassersicherheit wurden einerseits für den Bereich der Aare zwischen Meiringen und Brienzwiler untersucht, andererseits für das durch den Abfluss der Aare beeinflusste Gebiet unterhalb des Thunersees. Grundlage für die Simulation der Hochwasserszenarien bildete das Hochwasserereignis vom August 2005. Hierbei handelt es sich um das grösste Ereignis im Untersuchungsgebiet, welches mit Messwerten dokumentiert ist. Für das Klimaszenario 2085 wurde der Niederschlag vom August 2005 um 12 % erhöht [9]. Die Abschätzung der Effekte der Kraftwerksinfrastruktur auf den Verlauf des Hochwassers erfolgte anhand dreier unterschiedlicher Konfigurationen: • Konfiguration 1: ohne Speicherseen der KWO • Konfiguration 2: mit heutigen Speicherseen der KWO (2a: mit niedrigem Füllstand wie im Jahr

2005, 2b: mit normalem Füllstand Ende August) • Konfiguration 3: mit heutigen Speicherseen der KWO und zusätzlichem Triftsee Bei den Berechnungen wurde berücksichtigt, dass die Fassungen im Hochwasserfall geöffnet werden, damit die Feststofffracht durchgeleitet werden kann und nicht in die Stollen gelangt. Modelliert wurden die Abflüsse für die Aare in Brienzwiler für die beiden Szenarien (2005, 2085) jeweils in Kombination mit den drei oben beschriebenen Konfigurationen. Aus dem Vergleich der Simulationen geht hervor, dass die Abflussspitzen bei allen Konfigurationen im Szenario 2085 gegenüber denjenigen im Szenario 2005 um rund 25 % grösser ausfallen (vgl. Bild 3 und Tabelle 2). Der Vergleich der Simulationen der drei Konfigurationen zeigt auch die dämpfende Wirkung der Stauseen der KWO auf die Hochwasserspitzen. Ohne Speicherseen wäre die Hochwasserspitze im August 2005 um 90 m3/s (bzw. 18 %) höher ausgefallen. Mit dem Triftsee würde die Abflussspitze zusätzlich um 35 m3/s reduziert, da der direkte Zufluss zum geplanten Triftsee zurückgehalten würde. Die Berechnungen zeigen im Übrigen, dass – gegenüber einem normalen Füllstand in dieser Jahreszeit – die im August 2005 wegen Bauarbeiten ausserordentlich tiefen Seestände der Speicherseen keine zusätzliche Dämpfung des Abflusses in Brienzwiler bewirkten (die roten gestrichelten Kurven für die Konfigurationen 2a und 2b in Bild 3 überlagern sich). Gross sind die Auswirkungen der Stauseen auch beim Austrittsvolumen,

Bild 3. Hochwasserabflussganglinien für Szenario 2005 und Szenario 2085: Konfig 1: ohne KWO Speicherseen, Konfig 2: mit vorhandenen KWO-Speicherseen, Konfig 3: mit vorhandenen Stauseen plus Triftsee. «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

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Mehrzweckspeicher


Mehrzweckspeicher

Konfiguration 2a im Brienzersee um ungefähr 1 m an, im Thunersee noch um 14 cm. Diese Werte zeigen, dass die dämpfende Wirkung von Thuner- und Brienzersee deutlich grösser ist als die Wirkung der Speicherseen der KWO. 6.

Tabelle 2. Hochwasserabflüsse der Aare in Brienzwiler bzw. Austrittsvolumen aus dem Gerinne der Aare zwischen Meiringen und Brienzwiler. also bei der Wassermenge, die infolge ungenügender Gerinnekapazität aus dem Gerinne austritt. Im Szenario 2005 wäre dieses Austrittsvolumen ohne die dämpfende Wirkung der Speicherseen gut doppelt so hoch ausgefallen. Mit dem Rückhalt im Triftsee wäre das Austrittsvolumen zusätzlich um ein Drittel reduziert worden. Im Szenario 2085 sind die Austrittsvolumen bei jeweils gleicher Konfiguration immer ungefähr doppelt so gross. Das Austrittsvolumen ist die relevante Grösse für die Berechnung der Überflutungstiefe bzw. des Schadenpotenzials im Gebiet zwischen Meiringen und Brienzwiler. Das Schadenpotenzial beträgt im Szenario 2005 bei der Konfiguration 2 ca. 350 Mio. CHF. Ohne den Effekt der Speicherseen läge der Wert bei 1070 Mio. CHF, mit dem zusätzlichen Triftsee bei gut 200 Mio. CHF. Grund für diese grossen Unterschiede ist, dass die Überflutungstiefe stark vom ausgetretenen Wasservolumen abhängt. Für das Szenario 2085 wurden keine Berechnungen des Schadenpotenzials vorgenommen, da dies auch ein Szenario für die Entwicklung der Siedlungen und Infrastrukturen bedingen würde.

Für die Beurteilung, welche Auswirkungen der Wasserrückhalt in den Speicherseen der KWO auf die Gebiete unterhalb des Thunersees hat, wurde sowohl beim Thuner- als auch beim Brienzersee von einem mittleren Seestand für den August ausgegangen. Für die wichtigsten Zuflüsse zu den beiden Seen (Lütschine, Simme und Kander) wurde der mittlere Monatsabfluss für den August angenommen. So konnte die dämpfende Wirkung der Seen auf den Abfluss der Aare unterhalb Thun isoliert analysiert werden. Die Simulationen zeigen die stark dämpfende Wirkung von Brienzer- und Thunersee. Gemäss Szenario 2005 wird in der Konfiguration 2a die Zunahme des Abflusses während eines Hochwasserereignises in der Aare Brienzwiler von 400 m3/s (von 100 auf 500 m3/s) nach dem Brienzersee auf ca. 130 m3/s (von 100 auf 230 m3/s) reduziert (Bild 4). Der Thunersee bewirkt eine weitere Dämpfung, die Zunahme des Ausflusses beträgt während eines Hochwasserereignises noch 120 m3/s (von 150 auf 270 m3/s), dies unter Annahme eines konstanten Zuflusses aus der Kander. Der Seespiegel steigt in der

Modellierung der Auswirkungen während Trockenperioden Die Jahre 2003 und 2015 zeichneten sich im Untersuchungsgebiet – wie in weiten Teilen der Schweiz – durch ausserordentliche Trockenheit aus. Die Auswertung der Niederschläge an den vier Stationen Grimsel Hospiz, Meiringen, Thun und Aarberg zeigen, dass im Jahr 2003 vom Winter bis in den Sommer im Vergleich zum 30-jährigen Mittel zeitweise Defizite von mehr als 50 Prozent auftraten. Im Jahr 2015 erstreckte sich die Phase mit bedeutenden Niederschlagsdefiziten vom Sommer bis in den Herbst, wobei der Frühling nass war und die Defizite generell weniger hoch ausfielen. Für die Abschätzung der Auswirkungen der Speicherseen während Trockenperioden wurden deshalb die Jahre 2003 und 2015 den Modellberechnungen zugrunde gelegt. Für das Einzugsgebiet der Aare bis zur Einmündung in den Brienzersee wurde eine detaillierte Simulation für die Referenzperiode (1980 bis 2009) und die CH2011-Szenarien 2060 und 2085 durchgeführt. Für das Gebiet bis Hagneck wurde nur das Szenario 2085 simuliert. Ausserdem wurde nur das Wasserdargebot aus Niederschlag, Schnee- und Gletscherschmelze in den Einzugsgebieten betrachtet, nicht aber dasjenige aus den Abflüssen. Letzteres hätte eine Berücksichtigung der Grundwasserspeicher bedingt, da diese in

Bild 4. Dämpfende Wirkung des Brienzer- und Thunersees auf die Ausflüsse aus den beiden Seen für die Konfiguration 2a im Szenario 2005. 116

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


nur noch einen Drittel des durchschnittlichen heutigen Abflusses betragen würde (Bild 6). Dieser Effekt ist sowohl mit als auch ohne KWO-Speicherbecken zu beobachten. Grundsätzlich wäre es möglich, in einem extremen Trockenjahr mit dem in den heutigen Speicherseen der KWO und dem geplanten Triftsee gespeicherten Wasser das in der Aare bis Brienzwiler aus dem Klimawandel resultierende Defizit auszugleichen. In dieser Situation müssten die Seen jedoch prioritär als Wasserreservoir genutzt werden, und die Stromproduktion müsste sich nach den Bedürfnissen des Trockenheitsmanagements richten. Allerdings haben die Untersuchungen auch gezeigt, dass die beobachteten, interannuellen Schwankungen bei den Niederschlägen etwa doppelt so gross sind wie die Unsicherheiten, welche sich aus den

Klimaszenarien ergeben (Ensemble-Berechnungen). Das gesamten Stauvolumen der KWO-Speicherseen würde deshalb ausschliesslich für die Kompensation der Auswirkungen des erwarteten Klimawandels reichen, nicht aber für den Ausgleich der Schwankungen im jährlichen Dargebot der Niederschläge. Aus den Berechnungen des Wasserdargebotes für die Szenarien 2060 (nur bis Brienzersee) und 2085 in den Teileinzugsgebieten zwischen Brienzersee und Seeland geht hervor, dass in mittleren Jahren die Veränderungen in der Jahressumme gering sind, aber saisonale Veränderungen auftreten. In den Wintermonaten nimmt das Wasserdargebot zu, in den Sommermonaten ab. Mit Ausnahme des Winters liegen die Veränderungen jedoch im Bereich zwischen dem 10 %- und dem 90 %-Perzentil. Anders sieht es in einem

Bild 5. Anteile Regen, Schnee- und Gletscherschmelze am Gesamtwasserdargebot im Einzugsgebiet Aare – Brienzwiler für die Referenzperiode und die Szenarien 2060 und 2085.

Bild 6. Monatsmittel-Abflüsse für das Jahr 2003 für die Referenzperiode und die Szenarien 2060 und 2085 im Vergleich mit dem Median und dem 10 %- bzw. 90 %-Perzentil der Monatsmittel aus der gesamten Referenzperiode (Konfiguraton mit KWO-Anlagen). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

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Mehrzweckspeicher

den grossen Talböden eine wichtige Rolle spielen. Diese detaillierte Betrachtung war im Rahmen der Studie nicht möglich. Die Analyse der einzelnen Anteile am Wasserdargebot im Einzugsgebiet der Aare bis Brienzwiler zeigt, dass im Szenario 2060 im Mittel der Anteil der Gletscherschmelze gegenüber der Referenzperiode leicht zunimmt, im Szenario 2085 dann aber deutlich zurückgeht (Bild 5). Der Anteil der Schneeschmelze geht im Szenario 2060 gegenüber der Referenzperiode um ca. 10 % zurück und bleibt im Szenario 2085 fast unverändert. Der Regenanteil steigt von knapp 30 auf 45 Prozent an. Überträgt man ein Trockenjahr wie 2003 auf die Szenarien 2060 und 2085, zeigen die Simulationsresultate, dass in Zukunft in einem extremen Trockenjahr im Spätsommer und Herbst ohne Massnahmen der Abfluss der Aare im Haslital


Mehrzweckspeicher

Trockenjahr wie 2003 aus. In einem solchen Jahr steigt das aufsummierte Defizit beim Wasserdargebot gegenüber der Referenzperiode auf 1400 Mio. m3. Dies entspricht einer hypothetischen Seespiegeländerung der Jura-Randseen um 5 m oder dem fünffachen Volumen der KWOStauseen. Dies zeigt, dass das in den Speicherseen der KWO gespeicherte Wasser bei Weitem nicht ausreicht, um die Defizite im Wasserdargebot in einem Trockenjahr im Seeland zu decken. Im Aaretal unterhalb des Thunersees befinden sich wichtige Wasserfassungen für die Trinkwasserversorgung der Stadt Bern und Umgebung. Das Wasser wird dem Grundwasserstrom entnommen. Diese Grundwasserleiter sind mit der Aare gekoppelt. Die Grundwasserleiter müssen in Zukunft wegen der mit dem Klimawandel einher gehenden Veränderungen noch sorgfältiger vor einer Übernutzung geschützt werden. Sollten sich hier im Zusammenhang mit dem Klimawandel Probleme ergeben, besteht immer noch die Möglichkeit, Wasser aus dem Thunersee aufzubereiten. Das Gleiche gilt auch für Biel, wo vermehrt Wasser aus dem Bielersee aufbereitet werden könnte. Im Moment wird ein Grossteil des Wassers für die landwirtschaftliche Bewässerung im Seeland dem Grundwasser entnommen. Wenn als Folge des Klimawandels die Grundwasserpegel eher absinken dürften, wären davon auch die Trinkwasserfassungen betroffen. Deshalb sollte in Betracht gezogen werden, zukünftig den höheren Wasserbedarf für die landwirtschaftliche Bewässerung vermehrt aus den Oberflächengewässern zu decken. 7. Fazit In trockenen Sommermonaten wird zukünftig die fehlende Gletscherschmelze

118

markante Auswirkungen auf die Abflüsse in der Aare haben (Szenario 2085). Die für das Trinkwasser wichtigen Grundwasserströme entlang der Aare könnten absinken und müssen vor einer Übernutzung geschützt werden. Die Analysen ergeben, dass die Speicherbecken der KWO zu klein sind und zu weit von den Problemgebieten entfernt liegen, als dass sie einen dauerhaften Beitrag zur Bewältigung der Auswirkungen von Trockenheitsperioden leisten könnten. Es bestehen jedoch Alternativen (z. B. Wasserentnahmen aus Seen), um die allenfalls auftretenden Probleme zu bewältigen. Die Hochwasserspitzen in der Hasliaare werden dank den Stauseen im Grimselgebiet bis Brienzwiler um rund 18 % gedämpft und die Überflutungsflächen reduziert. Die Modellrechnungen zeigen, dass mit zusätzlichen Speicherseen (z. B. mit dem geplanten Stausee Trift) diese dämpfende Wirkung verstärkt werden könnte, dass aber zusätzliche Rückhaltekapazitäten in den vorhandenen Speicherseen der KWO – insbesondere wegen des verhältnismässig kleinen direkten Einzugsgebietes der Stauanlagen – keine weitere dämpfende Wirkung auf Hochwasserabflüsse in der Hasliaare hätten. Unterhalb des Thunersees ist der Einfluss des Wasserrückhalts der KWO bei Hochwasserereignissen gering.

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Künstliches Hochwasser an der Saane – Eine Massnahme zum nachhaltigen Auenmanagement Michael Döring, Diego Tonolla, Christopher T. Robinson, Anton Schleiss, Severin Stähly, Christa Gufler, Martin Geilhausen, Nina Di Cugno

Zusammenfassung Durch Wasserkraft genutzte Flüsse und Auenlandschaften sind in ihrem Abfluss- und Geschieberegime und damit in ihrer Morphologie und Ökologie oft stark beeinträchtigt. In der Saane unterhalb der Staumauer Rossens führten eine jahrzehntelange Restwasserbewirtschaftung und eine starke Reduktion der Geschiebefracht zu einer mangelnden Abfluss- und Geschiebedynamik und damit zu einer Reihe von Defiziten wie einer fehlenden, für Auen typischen Habitatdynamik oder einer an stabile Verhältnisse angepasste Makrozoobenthosgemeinschaft. Künstliche Hochwasser und Geschiebeschüttungen sind mögliche Massnahmen zur Verbesserung solcher morphologischen und ökologischen Defizite. Ein solches künstliches Hochwasser in Verbindung mit einer Geschiebeschüttung im September 2016 führte in der Restwasserstrecke der Saane zu einer Reihe von ökologischen und morphologischen Veränderungen. Dazu gehörten unter anderem Habitat- und Geschiebeumlagerungen, Entfernung von Kolmation und Kiesbank überwuchernder Vegetation oder auch die Reduktion von sehr hohen Individuendichten in der Makrozoobenthosgemeinschaft. Allerdings konnte auch gezeigt werden, dass die positiven Auswirkungen, insbesondere auf das Makrozoobenthos, nur kurzfristig anhielten, was eine regelmässige Durchführung solcher Massnahmen nahelegt, um dauerhaft und nachhaltig wirksam zu sein. Das ist insbesondere für komplexe Auenlandschaften von Bedeutung, die unter natürlichen Bedingungen eine hohe Dynamik aufweisen. Insgesamt konnten mit dieser Studie die Auswirkungen dieses künstlichen Hochwassers umfassend quantifiziert, bewertet sowie der praktische Nutzen gezeigt werden. Die Resultate können dazu beitragen, solche Massnahmen aus ökologischer und ökonomischer Sicht (Wasserverlust zur Energieproduktion) in Zukunft angemessen zu dimensionieren und Modellvorhersagen als Planungsgrundlagen zu verbessern, um somit zur verbesserten ökologischen Verträglichkeit der Grosswasserkraft als wichtigen Energieträger beizutragen.

Summary Rivers and floodplains used for hydropower are often severely affected by altered discharge and sediment regimes, thus influencing their morphology and ecology. In the Saane River below the Rossens dam, decades of residual flow management and reduction in sediment load reduced flow and sediment dynamics and thus led to ecological deficits, including the loss of habitat heterogeneity typical of floodplains and a macrozoobenthos community adapted to more constant environmental conditions. Artificial flooding and sediment replenishment are potential measures to improve such morphological and ecological deficits. An artificial flooding in conjunction with sediment replenishment in September 2016 led to various ecological and morphological changes in the residual flow section of the Saane such as habitat and sediment remodeling, reduction in colmation and gravel bank overgrowth vegetation, and a reduction in the high densities of macrozoobenthos. However, it also was shown that the effects on macrozoobenthos, in particular, were shortterm, which suggests regular implementation of such measures are required to be effective and sustainable over the longterm. This is especially important for complex floodplains showing a high dynamic under natural conditions. Overall, this study comprehensively quantified, assessed, and generally demonstrated the practical benefits of artificial floods. The results can help to adequately dimension such measures from an ecological and economic point of view (water loss for energy production) in the future and improve model predictions as a planning tool towards contributing to the ecological compatibility of large hydropower as an important energy source.

1. Einleitung Das Abfluss- und Geschieberegime sind wesentliche Faktoren, welche Ökologie und Morphologie in Fluss- und Auensystemen steuern (Weber et al. 2017, Wohl et al. 2015, Naiman et al. 2008, Poff et al. 1997). Beide beeinflussen die Verteilung und Abundanz von lotischen Arten wie die des Makrozoobenthos (aquatische Wirbellose) und der Fische direkt in ihren Verhaltensweisen und indirekt über die Modifizierung ihrer Habitate (Milner et al., 2013, Allan und Castillo, 2007). Ein natürliches Abfluss- und Geschieberegime ist somit unerlässlich für die morphologische

und ökologische Integrität eines Gewässers (Poff et al., 1997). Für Auenlandschaften ist das Abfluss- und Geschieberegime insbesondere zur Aufrechterhaltung ihrer strukturellen Vielfalt, Dynamik und Vernetzung von Bedeutung. Periodische Hochwasser und Geschiebedynamik formen ein komplexes Habitatmosaik, bestehend aus verschiedenen terrestrischen (z. B. Weichund Hartholzaue, Inseln, Kiesbänke) und aquatischen Habitattypen (z. B. Altarme, Haupt- und Nebengerinne, temporäre und permanente Tümpel), welche einem ständigen Wechsel unterlegen sind (Fink et al., 2017, Doering et al., 2012, Stanford

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et al. 2005). Aufgrund dieser dynamischen Habitatvielfalt bieten sie Raum für eine Vielzahl verschiedener Pflanzen- und Tierarten und haben damit eine zentrale Bedeutung für die Aufrechterhaltung und Förderung der Biodiversität. In der Schweiz haben Auenlandschaften lediglich einen Anteil von etwa 0.3 % an der Landesfläche, dennoch leben rund 10 % der heimischen Fauna ausschliesslich, 32 % regelmässig und 42 % gelegentlich in Auen (Rust-Duebié et al., 2006). Trotz ihrer Bedeutung für die Biodiversität sind Flüsse und Auen weltweit intensiv genutzt, insbesondere durch die 119


Wasserkraft. Es ist weitreichend dokumentiert, dass Wasserkraftnutzung das natürliche Abfluss- und Geschieberegime stark beeinträchtigen kann, hauptsächlich durch die Unterbrechung der Längsvernetzung durch Talsperren und Wehre (Fragmentierung und Geschieberückhalt), die Entnahme von Wasser (Restwasser und Wasserfassungen) oder durch das Generieren unnatürlicher Abfluss- und Pegelschwankungen (Schwall-Sunk). Das kann zu einer Reihe von ökologischen und morphologischen Defiziten in Fluss- und Auenlandschaften führen, v. a. bezüglich der Habitatverfügbarkeit, der fehlendern Habitat- und Geschiebedynamik, der Kolmatierung der Flusssohle, der Ausbreitung von Organismen wie Fischen oder Pflanzensamen, der Änderung der Artenzusammensetzung wie z. B. des Makrozoobenthos oder der Änderung von Ökosystemprozessen wie z. B. dem Abbau von organischem Material (Bruder et al., 2016, Wohl et al., 2015, Weber und Schmid, 2014, Carlisle et al., 2011, Nilsson et al. ,2005, Vörösmarty et. al., 2003). Künstliche Hochwasser und Geschiebeschüttungen Künstliche Hochwasser, gegebenenfalls in Kombination mit Geschiebeschüttungen, sind mögliche Massnahmen zur Beseitigung bzw. Verminderung oben beschriebener morphologischer und ökologischer Defizite in Fluss- und Auenlandschaften unterhalb von Speicherseen mit stark verändertem Abfluss- und/oder Geschieberegime (fehlende Hochwasser oder stark reduziert in Häufigkeit und Spitzenabfluss sowie Rückhalt von Geschiebe, Zurwerra et al., 2016, Robinson, 2012, Konrad et. al., 2011). Generelle Ziele von künstlichen Hochwassern und Geschiebeschüttungen sind die Aufwertung aquatischer und terrestrischer Lebensräume für Fische, Makrozoobenthos und Pflanzen sowie die Beseitigung von Geschiebedefiziten und fortschreitender Sohlenerosion (Facchini et al., 2017). In der Schweiz können künstliche Hochwasser zur Sanierung des Geschiebehaushalts (Art. 43a/83a GSchG) oder des Restwassers (Art. 31 ff/Art. 80 ff GSchG) angeordnet werden. Momentan werden an insgesamt sechs Fliessgewässern in der Schweiz künstliche Hochwasser ausgelöst und an weiteren 11 Fliessgewässern sind künstliche Hochwasser in der Planung. Bei allen diesen Gewässern handelt es sich weitgehend um Gebirgsbäche im voralpinen Raum (Zurwerra et al., 2016). Prominentestes Beispiel diesbezüglich ist der Spöl im Schwei-

zer Nationalpark. Hier werden seit dem Jahr 2000 jährlich zwischen ein und drei künstliche Hochwasser ausgelöst und deren Auswirkungen dokumentiert (Robinson, 2012, Mannes et al., 2008). Sämtliche Langzeitdaten und Erfahrungen zu Auswirkungen und Dimensionierung künstlicher Hochwasser beschränken sich demnach mehr oder weniger auf einen einzigen Gebirgsbach. Die Auswirkungen künstlicher Hochwasser auf andere mittlere oder grosse Gewässer und insbesondere auf Auengebiete wurden in der Schweiz bisher nicht untersucht. Ein weitreichendes und übergreifendes Verständnis der Auswirkungen solcher Hochwasser ist für ein effektives Management

von Gewässerökosystemen unabdingbar (Gillespie et al., 2015, Tharme, 2003). Das aktuelle Forschungsprojekt «Hydroökologie und nachhaltige Wasserkraftnutzung in Auenlandschaften (HyApp)» untersucht die ökologischen und morphologischen Auswirkungen der Gewässernutzung, insbesondere der Wasserkraftnutzung auf Auenlandschaften. Das Projekt ist eine Zusammenarbeit zwischen der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW), der Eawag, den Laboratoire de Constructions Hydrauliques (LCH) der École Polytechnique Fédéral de Lausanne (EPFL) und den Remote Sensing Laboratories (RSL) der

1.1

120

Bild 1. Übersichtskarte des untersuchten Restwasserabschnitts der Saane zwischen der Staumauer Rossens und dem Kraftwerk Hauterive (links) und der naturnahen Sense bei Plaffeien (rechts). Innerhalb des gelben Perimeters wurde die historische Entwicklung der Auen über Orthophotos abgeleitet (1938–2013) und wurden saisonale Markrozoobenthosproben erhoben (Herbst 2015 bis Sommer 2016). In der Saane erfolgten innerhalb des schwarzen Perimeters im Rahmen des künstlichen Hochwassers im Herbst 2016 Aufnahmen zur flächenhaften Veränderung der Ökomorphologie (Drohnenbefliegung), weitere Aufnahmen zum Makrozoobenthos und dessen Drift beim Kloster Hauterive sowie die künstlichen Geschiebeschüttungen (rotes Kreuz). Die Fliessrichtung der Gewässer ist von Süden nach Norden. Quelle der Luftbilder: Swisstopo (2017). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Universität Zürich (UZH) und wird als Teil des Nationalen Forschungsprogramms 70 (NRP 70) «Energiewende» durch den Schweizer Nationalfonds (SNF) gefördert. Gegenstand der Untersuchung sind die Auen der Saane (frz. Sarine) unterhalb der Staumauer Rossens bis zum Pérolles-See (frz. Lac de Pérolles), als Referenz dient die naturnahe Auenlandschaft der Sense (frz. Singine) bei Plaffeien. Ein zentraler Bestandteil des Projekts war die Untersuchung eines künstlichen Hochwassers, das am 14. und 15. September 2016 in der Saane von der Staumauer Rossens ausgelöst wurde. Dieses Ereignis wurde kombiniert mit einer Geschiebeschüttung und

bot die einmalige Gelegenheit, die direkten ökomorphologischen Auswirkungen eines solchen Hochwassers auf die Restwasserstrecke der Auenlandschaft der Saane zu untersuchen. 2. Untersuchungsgebiete Die Saane entspringt im Diablerets-Gebiet (Kt. VS) auf 3240 m ü. M. und fliesst über 126 km durch das bernische Saanenland, das Waadtländer Pays-d’Enhaut sowie durch die Bezirke Greyerz (Kt. FR) und Sense (Kt. BE) und mündet in Wileroltigen (463 m ü. M.) in die Aare. Ihr Einzugsgebiet umfasst rund 1893 km2. 1944–48 erfolgte der Bau der Staumauer Rossens (83 m) und

führte zum Aufstau des Greyerzersees (frz. Lac de la Gruyère) mit einem Volumen von ca. 170 Mio. m3 und einer Fläche von etwa 10 km2. Damit gehört der Greyezersee zu den vier grössten Stauseen der Schweiz. Unterhalb der Staumauer werden über einen etwa sechs km langen Druckstollen bis zum Kraftwerk Hauterive jährlich etwa 230 GWh elektrischer Strom produziert. Durch diese Wasserentnahme entsteht eine etwa 13 km lange Restwasserstrecke in der Auenlandschaft der Saane (Bild 1) mit konstant niedrigen Dotiermengen von 2.5 m3/s im Winter und 3.5 m3/s im Sommer (seit 2006). Darüberhinaus weist dieser Abschnitt aufgrund des Geschieberückhalts durch den Stausee ein wesentliches Geschiebedefizit auf. Die Sense entspringt am Zusammenfluss von kalter und warmer Sense und entwässert ein Einzugsgebiet von 435 km2, bevor sie nach 36 km in die Saane mündet. Die Sense ist einer der natürlichsten Flüsse im nördlichen Alpenraum (Hettrich et al., 2011). Die untersuchte 3.5 km lange Strecke bei Plaffeien ist geprägt durch ein naturnahes Abfluss- und Geschieberegime, wodurch eine intakte dynamische Auenlandschaft ensteht (Bild 1). 3.

Auswirkungen von 70 Jahren Restwasserregime in der Saane Die jahrzehntelange durch die Staumauer verursachte Restwasserbewirtschaftung, seltene Hochwasserdynamik und Geschiebeumlagerung sowie Geschieberückhalt haben in der Saane zu weitreichenden Beeinträchtigungen hinsichtlich der ökologischen sowie morphologischen Habitateigenschaften und der Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften geführt. Hinzu kommen eine Kolmatierung der Gewässersohle sowie ein starker Algenaufwuchs.

Bild 2. Oben: Restwasserabschnitt der Saane beim Kloster Hauterive etwa zehn Fluss-km unterhalb der Staumauer Rossens. Deutlich ist von 1943 (vor dem Mauerbau 1944–48 und dem Restwasserregime) bis 2013 die Abnahme der offenen Kiesflächen und die voranschreitende Vegetationssukzession zu erkennen. Unten: Habitatentwicklung der letzten 70 Jahre als relativer Flächenanteil des jeweiligen Habitattyps im Restwasserabschnitt der Saane und der naturnahen Sense (untersuchte Fläche siehe Bild 1). Sonstige Flächen: Landwirtschaftsland, Felsen und Klippen, anthropogene Strukturen (z. B. Wege, Strassen, Häuser, Industrieflächen, Aufforstungsgebiete usw.). Quelle der Luftbilder: Swisstopo (2017). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

3.1 Habitat und Geschiebedynamik Zur Quantifizierung der Habitatzusammensetzung und -dynamik in der Restwasserstrecke der Saane wurde eine detaillierte Analyse historischer Luftbilder vorgenommen und mit denen der Sense verglichen (untersuchte Fläche siehe Bild 1). Die Luftbilder aus den Jahren 1938/1943, 1952/1954, 1968/1969, 1981, 1993, 2007 und 2013 wurden anhand ausgewählter und gleichmässig verteilter Passpunkte (natürliche Landmarken wie z. B. Brückenköpfe, Schachtdeckel, Hausecken usw.) photogrammetrisch entzerrt und orthorektifiziert. Anschliessend wurden typische Auenhabitate (Wasserflä121


chen, offene und bewachsene Kiesbänke, Inseln und Wald) digitalisiert und deren Veränderung in einer nachfolgenden GISAnalyse quantifiziert. Im Gegensatz zur Sense war im durch Restwasser bewirtschafteten Teil der Saane zu beobachten, dass auentypische Habitate wie die offenen Kiesflächen nach dem Bau der Staumauer Rossens in den letzten Jahrzehnten (1943–2013) wesentlich abnahmen (–95 % = –39 ha) und hauptsächlich durch bewachsene Kiesbänke und Wald ersetzt wurden. Gleichzeitig schritt die Sukzession der Waldfläche immer weiter voran (+24 % = +29 ha), was eine Reduktion der aktiven Auenfläche (definiert als die Zusammensetzung der Habitattypen Wasser, offene und bewachsene Kiesbänke sowie Inseln) bewirkte (Bild 2). Hinzu kommt eine stark eingeschränkte Dynamik in der Saane. Etwa 60 % der Habitatfläche der Restwasserstrecke hat sich in den letzten 70 Jahren bezüglich Habitattyp nicht mehr verändert, während die Sense einem ausgeprägten Habitatwechsel unterlegen war. Etwa 70 % ihrer Habitate waren mindestens einmal von einem Wechsel betroffen. Darüber hinaus hat die durchschnittliche Breite der aktiven Auenfläche der Saane nach dem Staumauerbau von etwa 64 m im Jahr 1943 auf etwa 37 m im Jahr 2013 abgenommen, während diese an der Sense ab dem Jahr 1954 mit etwa 135 m ungefähr konstant blieb. Ähnliche Entwicklungen konnten auch für andere Auen mit einem veränderten Abfluss- und Geschieberegime nachgewiesen werden, wie z. B. an der Sandey im Kanton Bern, am mediterranen Fluss Mijares in Ost-Spanien und am Missouri und am Yampa River in den USA (Garófano-Gómez, 2013, Doering et al., 2012, Dixon et al., 2012, Merritt and Cooper, 2000). 3.2 Makrozoobenthos Hinsichtlich des Makrozoobenthos (aquatische Wirbellose) liess sich im Restwasserabschnitt der Saane eine veränderte Lebensgemeinschaft gegenüber der naturnahen Referenz Sense nachweisen. Die saisonale Beprobung über ein Jahr (Herbst 2015, Winter 2015/2016, Frühling 2016, Sommer 2016; N = 27 Hess-Sampler Einzelproben pro Saison und Gewässer), bei der 49 338 Individuen aus der Saane und 15 138 Individuen aus der Sense ausgezählt und auf Familienlevel identifiziert wurden, zeigte, dass die Individuendichte in der Saane mit 10 152 Individuen/m2 etwa dreimal so hoch war wie in der Sense (3115 Individuen/m2). Während in der Sense vermehrt Taxa gefunden wurden, die an eine 122

Bild 3. Künstliches Hochwasser an der Saane unterhalb der Staumauer Rossens vom 14. und 15. September 2016. Bild: Forschungsgruppe Ökohydrologie ZHAW. natürliche hydrologische Variabilität angepasst sind, wie z. B. ein hoher Anteil Vertreter der Stein- und Eintagsfliegen (Plecoptera und Ephemeroptera, mit 45.5 % bzw. 20.3 % relativem Anteil), dominierten im Restwasserabschnitt der Saane Taxa, die an stabile Bedingungen angepasst sind u. a. Flohkrebse (Amphipoda, fast ausschliesslich Familie Gammaridae) mit 34.4 % relativem Anteil, wobei Steinfliegen fast nicht vorkamen (0.2 % relativer Anteil). 4.

Künstliches Hochwasser Saane Ein künstliches Hochwasser (Qmax 195 m3/s) wurde am 14. und 15. September 2016 bei der Staumauer Rossens ausgelöst (Bild 3). Dabei wurden insgesamt etwa 9.5 Mio. m3 Wasser über einen Zeitraum von etwa 36 Stunden abgelassen. Der Verlauf des Hochwassers ist in den Bildern 6 und 7 dargestellt. Zusätzlich wurden künstliche Geschiebeschüttungen etwa 4 km oberhalb des Klosters Hauterive im Flussbett deponiert (Bild 1), um die Auswirkungen des Hochwassers auf den Geschiebetransport zu untersuchen und mit Resultaten aus einem physikalischen Modell im Labor zu vergleichen (Battisacco et al. 2016). 4.1

Einfluss des Hochwassers auf die Geschiebe- und Habitatdynamik Zur Erfassung der Auswirkungen des Hochwassers auf die Ökomorphologie wurde eine Drohne eingesetzt (SenseFly eBee). Beflogen wurde ein etwa 4.3 km langer Abschnitt der Restwasserstrecke (Bild 1) vor (3.5 m3/s), während (fünf Abflüsse bis max. 195 m3/s) und nach dem Hochwasser (3.5 m3/s). Aus den Echt- und

Falschfarben-Bildern (RGB und Nahes Infrarot) wurden mit Methoden der Photogrammetrie und Bilderkennung (sog. «Structurefrom-Motion»-Prozess) sowie differenziell eingemessenen Passpunkten (Lagegenauigkeit <3 cm) hochaufgelöste Orthofotos (8 cm/Pixel) und Geländemodelle generiert. Die Orthofotos jeder Befliegung wurden semi-automatisch nach den Habitatypen Kies, Vegetation und Wasser klassifiziert und nachfolgend die Habitatänderungen innerhalb der maximal während des Hochwassers überfluteten Fläche über alle Befliegungen quantifiziert. Im Bereich der sichtbaren und über der Wasseroberfläche liegenden Kiesflächen wurde aus den Geländemodellen vor und nach dem Hochwasser ein Differenzmodell erstellt, um die durch das Hochwasser mobilisierten Sedimentvolumina zu berechnen. Die Analyse der Habitatänderungen im erfassten Abschnitt vor und nach dem Hochwasser zeigte deutliche Veränderungen in den Anteilen der einzelnen Habitate. Gemessen an der insgesamt erfassten Fläche, nahmen die Kiesflächen um etwa 4.3 % (~5300 m2 bzw. 1200 m2/ km) zu und die Fläche mit Vegetation um etwa 3.9 % (~4700 m2 bzw. 1100 m2/km) ab. Die Wasserflächen blieben in etwa unverändert (Bild 4). Das bedeutet, dass die Zunahme der Kiesflächen weitestgehend auf die Erosion von Vegetation (v. a. Pestwurz, Gräser und kleine Sträucher) und nicht auf die Deposition von neuem Material zurückzuführen ist. Die Analyse der Volumenveränderung der Kiesflächen zeigte eine leichte Erosionstendenz an. Etwa 1120 m3 (260 m3/km) Sediment wurden erodiert, was einem Abtrag von Sediment auf den

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Bild 4. Veränderung der Habitatanteile im während des Hochwassers maximal benetzten sichtbaren Bereich der Aue, ermittelt mit Hilfe von Drohnenbefliegungen vor und nach dem künstlichen Hochwasser bei Restwasserabfluss (3.5 m3/s). Links und Mitte: Resultate der GIS-Analyse für einen Ausschnitt der erfassten Restwasserstrecke, die deutliche Veränderungen in der Habitatzusammensetzung von offener Kiesfläche, Vegetation und Wasser zeigen. Die Pfeile markieren Bereiche mit starken Habitatveränderungen. Rechts: Verlust und Gewinn der Fläche der einzelnen Habitattypen durch das Hochwasser. Das Delta zwischen Verlust und Gewinn beschreibt die tatsächliche Zu- oder Abnahme der Fläche der einzelnen Habitate, die Prozentzahlen beziehen sich auf die Flächenveränderung, gemessen an der total erfassten Fläche.

und Deposition sowie des Einsetzens des Sedimenttransports (Apparend Bedload Velocity) durchgeführt. Die Tiefen- und Fliessgeschwindigkeitsverteilungen entlang der Längstransekte unterschieden sich vor und nach dem Hochwasser, was eine allgemeine Umlagerung der Sedimente (Erosion und Deposition) sowie eine leichte Erosion des Flussbettes bestätigte (–3 ± 26 cm), grosse morphologische Veränderungen haben aber nicht stattgefunden. Die stationären Messungen zeigten zudem an, dass ein Transport von Feinsedimenten (v. a. Sand) im Flussbett bei etwa 60 m3/s und von grobkörnigem Sediment ab etwa 140–175 m3/s Abfluss einsetzt, aber nicht kontinuierlich verläuft (springender Sedimenttransport). Die mittels Drohne und ADCP gemessene Erosionstendenz zeigte sich relativ konsistent mit ähnlichen Werten, wie sie auch mit einem erstellten nummerischen Modell errechnet wurden, was die Anwendbarkeit bzw. die Kombination der Methoden unterstreicht. 4.2

Bild 5. Links: Lage und Ausdehnung der vier Geschiebeschüttungen vor und nach dem Hochwasser (graue und eingefärbte Bereiche). Die Erosion ist durch die farbigen Bereiche gekennzeichnet. Rechts: Verteilung der mit RFID-PIT-Markern (Radio Frequency Identification, Passive Integrated Transponder) ausgerüsteten und nach dem künstlichen Hochwasser wiedergefundenen Steine (charakteristische Korngrössen dm und d90 ). Quelle der Luftbilder: Swisstopo (2017). Kiesflächen von im Durchschnitt etwa –14 ± 4 cm entspricht. Die Bildanalyse zeigte eine lineare Zunahme der benetzten Fläche mit steigendem Abfluss (215 m2 pro m3/s). Die Gesamtausdehnung der sichtbaren Wasserfläche nahm von etwa 79 000 m2 bei Restwasser (3.5 m3/s) bis zum maximalen Hochwasserabfluss (195 m3/s) um 43 000 m2 (10 000 m2/km) zu und führte zur temporären Anbindung zahlreicher Seitenkanäle sowie zur Überflutung von Inseln, Kiesflächen und einem Teil des Auenwaldes. Als Ergänzung zu Erfassungen der Habitat- und Geschiebedynamik im

terrestrischen Bereich wurden die Veränderungen des Flussbettes mit Hilfe eines an ein Boot montierten, dGPS-gekoppelten Acoustic-Doppler-Current-Profiler (ADCP) erfasst. Hierbei wurden sekündlich die Wassertiefen und Fliessgeschwindigkeiten entlang von fünf 4.3 km langen Längstransekten, gleichmässig verteilt über den Flussquerschnitt, vor und nach dem Hochwasser jeweils bei Restwasserbedingungen aufgenommen. Ausserdem wurden während des Hochwassers stationäre Messungen der Tiefe und Fliessgeschwindigkeit an fünf Punkten von einer Brücke beim Kloster Hauterive zur Bestimmung der Strömungsverhältnisse, Erosion

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Einfluss des Hochwassers auf die Mobilisierung von Geschiebeschüttungen Um den Einfluss des Hochwassers auf die Morphologie zu untersuchen, wurden ca. 4 km oberhalb des Klosters Hauterive (Bild 1) vier Geschiebeschüttungen (zwei linksufrig und zwei rechtsufrig) zu je 250 m3 und einer mittleren Korngrösse (dm) von 5.7 cm (d90 = 11.3 cm) realisiert. Das Schüttmaterial stammte aus dem angrenzenden Auenwald und wurde vorgängig nicht gewaschen oder sortiert. Die Erosion der Pakete wurde mit Hilfe der Drohnenaufnahmen (siehe oben) und Feldmessungen quantifiziert und der Geschiebetransport wurde mittels 489 mit RFID-PIT-Markern ausgerüsteten Steinen (Radio Frequency Identification, Passive Integrated Transponder) verfolgt, die an der Oberfläche, in der Mitte und unten in jeder einzelnen Geschiebeschüttung verteilt wurden. Das Wiederauffinden erfolgte mit einer mobilen Antenne in den Wochen nach dem Ereignis. Der Einfluss des Hochwassers auf die Erosion, den Transport und die Deposition der Geschiebeschüttungen wurde im Vorfeld im Labor simuliert (Friedl et al., 2017, Battisacco et al., 2016). Da der Spitzenabfluss des Hochwassers nicht den ursprünglich vorgesehenen 255 m3/s, sondern 195 m3/s entsprach, wurden die Geschiebeschüttungen nur teilweise erodiert. Die Schüttungen I und IV wurden etwa zur Hälfte 123


Bild 6. Verlauf der Gesamt-Phosphor-Konzentration (Total P in μg/L) und der Trübung (als Nephelometrischer Trübungswert, NTU) vor, während und nach dem künstlichen Hochwasser in der Restwasserstrecke der Saane rote Punkte). Der Abflussflussverlauf (schwarze Linie) basiert auf modellierten Daten für den Standort Kloster Hauterive.

lität der Lebensräume infolge der Schüttungen erhöht werden. Von den mit RFIDPIT-Markern ausgerüsteten Steinen wurden ca. 57 % (277 Steine) wiedergefunden. Ein beträchtlicher Teil verblieb im nicht erodierten Teil der Geschiebeschüttungen, wobei letztendlich 166 transportierte Steine mit der mobilen Antenne nach dem Hochwasser im Fluss gefunden und für weitere Analysen verwendet wurden (Bild 5). Die maximalen Transportdistanzen betrugen zwischen 181 m (Schüttung II) und 286 m (Schüttung I). Bei der Deposition des Geschiebes bildeten sich lokale Anhäufungen, was zu einer Aufwertung der Habitatvielfalt führte. Der Hydromorphologische Index der Diversität (HMID; Gostner und Schleiss, 2011) konnte in der Zone, in der 166 Steine gefunden wurden, um 32 % erhöht werden (von 7.4 auf 9.8), während er im Unterlauf nur um 18 % zunahm. 4.3

Bild 7. Verlauf der Makrozoobenthos Drift (Individuen/m3) für die Gesamtindividuen (Total; oben links) und ausgewählte Taxa während des künstlichen Hochwassers in der Restwasserstrecke der Saane (rote Punkte). Der Abflussflussverlauf (schwarze Linie) basiert auf modellierten Daten für den Standort Kloster Hauterive. Amphipoda, fast ausschliesslich Familie Gammaridae. Rechte Y-Achsen sind unterschiedlich skaliert. erodiert, während Schüttung II kaum und Schüttung III beinahe komplett erodiert wurden (Bild 5). Die Laborversuche sowie die Beobachtungen nach dem künstlichen Hochwasser stimmten sehr gut überein und haben bestätigt, dass in Gewässern unter124

halb von Staumauern, wie an der Saane, die Schüttungen mit vier alternierend versetzten Depots am Ufer ausgeführt werden sollten. Damit wird dem Abfluss eine Pendelbewegung aufgezwungen, sodass die Sedimentdepots besser erodiert und die morphologische Vielfalt sowie die Qua-

Einfluss des Hochwassers auf die Hydrochemie und das Makrozoobenthos Im Verlauf des künstlichen Hochwassers wurden Daten zur Hydrochemie mittels Wasserproben und der Verdriftung (Auswaschung) des Makrozoobenthos (aquatische Wirbellose) mit Driftnetzen beim Kloster Hauterive aufgenommen (Bild 1). Ergänzend zu den saisonalen Aufnahmen des Makrozoobenthos (siehe Kapitel 3.2) vor dem Hochwasser, wurden zusätzlich zwei Tage nach dem Hochwasser und etwa zwei Monate später weitere Aufnahmen durchgeführt (Hess Sampler). Mit dem Beginn der Mobilisierung und dem Transport von Sediment aus dem Flussbett ab einem Abfluss von etwa 60 m3/s kam es zu einem starken Anstieg der Gesamt-Phosphor-Konzentration und der Trübung. Beide Parameter nahmen im weiteren Verlauf des Hochwassers wieder stetig ab bis auf das Niveau von etwa vor dem Hochwasser (Bild 6). Die Verdriftung der Gesamtindividuen des Makrozoobenthos (Total) fand hauptsächlich bei ansteigendem Abfluss statt und reduzierte sich bei abnehmendem Abfluss. Die Verdriftung war mit dem Maximalabfluss weitestgehend abgeschlossen (Bild 7). Die taxonspezifischen Driftmuster zeigten die höchste Verdriftungrate bei den Flohkrebsen (Amphipoda, fast ausschliesslich Familie Gammaridae), welche auch die höchste Individuendichte aufwiesen und wenig an hydrologische Variabilität angepasst sind. Eintagsfliegen (Ephemeroptera) und Köcherfliegen (Trichoptera) zeigten auch

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nach dem Maximalabfluss hohe Driftraten; insgesamt wurden aber nur wenige Individuen verdriftet (Bilder 7 & 8). Der Vergleich beim Kloster Hauterive vor und nach dem Hochwasser zeigte eine Veränderung unmittelbar (zwei Tage) nach dem Hochwasser. Die Gesamtindividuendichte (Total) wurde um 76 % reduziert, die der Zweiflügler (Diptera) um 93 %. Die Dominanz der Flohkrebse (Amphipoda, fast ausschliesslich Familie Gammaridae) verzeichnete eine Abnahme um 48 %. Zwei Monate nach dem Hochwasser nahmen die Gesamtindividuendichte wie auch die der Flohkrebse wieder stark zu. Nur die Dichte der Zweiflügler blieb auf einem tiefen Niveau (Bild 8). 5

Zusammenfassung und Diskussion Jahrzehntelange Restwasserbewirtschaftung, Geschieberückhalt und daraus resultierende mangelnde Abfluss- und Geschiebedynamik führten unterhalb der Staumauer Rossens zu einer «Stabilisierung» des Auensystems. Die für natürliche Auen typische hohe Dynamik und Diversität nahmen insgesamt ab. Infolgedessen gingen u. a. auentypische Habitate wie offene Kiesflächen, welche auf diese Dynamik angewiesen sind, stark zurück, und die Makrokrozoobenthosgemeinschaft passte sich an die stabilen Verhältnisse an (Bilder 2 und 8). Mit dem ausgelösten Hochwasser an der Saane im September 2016 erfolgte eine «Redynamisierung» des Systems. Habitate wurden, wie für natürliche Auenlandschaften üblich, umgelagert, Geschiebe wurde transportiert und weiter flussabwärts deponiert, Feinsediment wurde ausgetragen und die Kolmatierung entfernt, Kanäle wurden kurzfristig angebunden, Kiesbank überwuchernde Vegetation wurde erodiert und Inseln sowie Auenwald wurden zum Teil überflutet. Die Lebensgemeinschaft des Makrozoobenthos konnte insgesamt und für bestimmte Taxa wie die dominierenden Flohkrebse (Amphipoda, fast ausschliesslich Familie Gammaridae) kurzfristig in ihrer sehr hohen Individuendichte reduziert werden. Im Bereich der teilweise erodierten Geschiebeschüttungen erfolgte eine Erhöhung der hydromorphologischen Diversität. Übermässiger Algenbewuchs konnte ebenfalls kurzfristig reduziert werden. Berücksichtigt werden muss aber auch, dass das künstliche Hochwasser das Geschiebedefizit in der Saane verstärkt hat (leichte Erosion). Daher müssen künstliche Geschiebeschüttungen eventuell in Kom-

Bild 8. Entwicklung der Makrozoobenthos-Individuendichten (Individuenzahl/m2) für die Gesamtindividuen (Total; oben links) und ausgewählte Taxa in der Restwasserstrecke der Saane zwei Monate vor sowie zwei Tage und zwei Monate nach dem künstlichen Hochwasser. N = 27 Einzelproben pro Datum (Hess Sampler). Die Boxplots zeigen den Median sowie die 25/75 -Perzentile, die Balken die 10/90 %-Perzentile. Amphipoda, fast ausschliesslich Familie Gammaridae. Y-Achsen sind unterschiedlich skaliert. bination mit Massnahmen zur Initiierung seitlicher Erosion oder dem Transport von vorhandenem Material bei der Auslösung solcher Hochwasser in Betracht gezogen werden. Solche Massnahmen wie z. B. mechanisches Aufreissen/Auflockerung von Geschiebe, Entfernen von Stauden und Sträuchern auf einigen Kiesflächen sowie die Initialisierung von Seitenkanälen wurden an der Saane umgesetzt. Deren Umfang war anscheinend jedoch nicht ausreichend, um der leichten Erosionstendenz entgegenzuwirken. Grundsätzlich konnte mit dieser Studie der praktische Nutzen dieses künstlichen Hochwassers bestätigt und gezeigt werden, dass eine solche dynamische Restwasserbewirtschaftung, insbesondere in komplexen und natürlicherweise sehr dynamischen Auenland-

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schaften, wirkungsvoll sein kann. Allerdings war das künstliche Hochwasser an der Saane auf ein einmaliges Ereignis beschränkt, und die langfristigen und nachhaltigen Auswirkungen müssen infrage gestellt werden. Dies wurde insbesondere bei der Betrachtung der Lebensgemeinschaften des Makrozoobenthos deutlich. Zwar hatte das Hochwasser kurzfristig eine Wirkung, wie die Reduktion der sehr hohen Gesamtindividuendichte zeigte. Die massive Dominanz der Flohkrebse (Amphipoda, fast ausschliesslich Familie Gammaridae) konnte hingegen nicht reduziert werden. Bereits zwei Monate nach der Auslösung des Hochwassers war die Gesamtindividuendichte wieder stark angestiegen, und die Dichte der Flohkrebse hatte sogar zugenommen im Vergleich zur Situation vor dem Hochwasser (Bild 8). 125


Ähnliche Entwicklungen lassen sich für die Vegetationssukzessio, insbesondere auf den Kiesbänken, die Kolmation und den Algenbewuchs vermuten. Darüber hinaus führte dieses einmalige Hochwasser zur Erosion und zum Transport von künstlich eingebrachtem Geschiebe (Bild 5). Die Konfiguration mit den vier Geschiebeschüttungen als alternierende Bänke führte zu einer Aufwertung der Habitatvielfalt in einem Abschnitt von ca. 400 m. Das von den Geschiebeschüttungen erodierte Material lagerte sich in Anhäufungen (Clustern) ab und nicht zerstreut im ganzen Fluss. Dies erhöht die Habitatvielfalt stärker, als wenn das Material dem Fluss mit einer einzigen Geschiebeschüttung am Ufer oder als Insel beigegeben wird. Der Transport des Geschiebes und dessen positive Auswirkung auf die Habitatvielfalt waren wegen des einmaligen, etwas zu klein ausgefallenen Hochwassers allerdings lokal beschränkt. Die Resultate insgesamt unterstreichen, dass eine regelmässige Wiederholung solcher Hochwasser mit Geschiebeschüttungen zwingend nötig ist, um eine für Flüsse und Auen wichtige Geschiebeund Habitatdynamik in Gang zu halten und somit einen langfristigen Nutzen für die Ökologie zu erreichen. Das wurde deutlich in der Langzeitstudie am Spöl gezeigt (siehe z. B. Robinson, 2012, Mannes et al., 2008). Hier «erholten» sich die Lebensgemeinschaften des Makrozoobenthos nach den ersten Hochwassern ebenfalls schnell wieder, d. h., entsprachen wieder denen des Restwasserregimes. Erst die Durchführung von einem bis drei Hochwassern über mehrere Jahre hat zu einer dauerhaften Verschiebung der Lebensgemeinschaften und auch der Ökosystemprozesse (z. B. dem Umsatz von organischen Material) in Richtung eines natürlichen Gebirgsbaches geführt. Ausserdem hat die dadurch regelmässige Mobilisierung von Geschiebe zur Folge, dass Habitate ständig umgelagert werden und untypisches Wachstum von Vegetation im aktiven Bereich des Flusses reduziert wird. 5.1

Adaptives Management und Praxistransfer Grosse Herausforderungen beim weiteren Praxistransfer stellen sich bezüglich Empfehlungen zur Durchführung künstlicher Hochwasser. Grundsätzlich sollten sich das Ausmass, die Häufigkeit, die Dauer und der Zeitpunkt von künstlichen Hochwassern am natürlichen Abflussregime

126

orientieren, um die Ökologie und Morphologie in beeinträchtigten Fluss- und Auenlandschaften möglichst systemspezifisch zu fördern (Facchini et al., 2017). Da künstliche Hochwasser und Geschiebeschüttungen mit hohem Aufwand und hohen Kosten verbunden sein können, stellt sich die Frage, wie oft solche Massnahmen wiederholt werden müssen und wie gross die benötigten Wasser- und Geschiebemengen sein sollen, um eine optimale ökomorphologische Verbesserung mit verhältnismässigem Aufwand zu erzielen. In diesem Zusammenhang hat sich im Langzeitprojekt Spöl das Vorgehen eines adaptiven Managements bewährt. Ein adaptives Management bedeutet den Einbezug von allen wichtigen Interessenvertretern (z. B. Kraftwerksinhabern, Kantonen, Bund, NGO’s und Wissenschaft), um erste Massnahmen wie künstliche Hochwasser und, falls nötig, Geschiebeschüttungen zu definieren und durchzuführen. Da morphologische, aber, v. a. ökologische Reaktionen auf Massnahmen unter Umständen mehrere Jahre in Anspruch nehmen können und systemspezifisch sind, besteht ein weiterer wichtiger Schritt in der Definition der notwendigen Untersuchungen und einer Wirkungskontrolle solcher Massnahmen, um deren Mittel- und Langzeitauswirkungen zu erfassen, daraus zu lernen und allenfalls die Massnahmen interaktiv anzupassen. Wie in der Einleitung erwähnt, werden an etwa 17 Fliessgewässern in der Schweiz künstliche Hochwasser in den nächsten Jahren durchgeführt bzw. geplant; detaillierte Untersuchungen oder Monitoringprogramme, welche die Praxistauglichkeit solcher Massnahmen weiter prüfen, um damit fundierte Grundlagen zur Dimensionierung und Optimierung zu schaffen, sind dabei momentan nicht vorgesehen. Dass eine Dimensionierung und Optimierung solcher Hochwasser möglich ist, wurde ebenfalls am Projekt Spöl gezeigt. Künstliche Hochwasser wurden hier in ihrem Ausmass und ihrer Häufigkeit variiert und deren Auswirkungen detailliert analysiert. Das führte zum Ergebnis, dass Hochwasser über einem bestimmten Abfluss (etwa 30 m3/s im Spöl) keinen wesentlichen morphologischen und ökologischen Mehrwert bringen und dass eine Häufigkeit von drei Hochwassern im Jahr ausreicht, um die Situation im Spöl nachhaltig zu verbessern. Ausserdem können die Hochwasser im Spöl ohne Verlust in der Stromproduktion umgesetzt werden, aufgrund von Umverteilungen und Anpassungen der Wasser-

ressourcen (Scheurer und Molinari, 2003). Künstliche Hochwasser sollten grundsätzlich in der natürlichen Hochwasserperiode ausgeführt werden. Ausserdem sollten Synergien mit regelmässigen Stauraumspülungen (Art. 40 GSchG), insbesondere der Durchleitung von Trübeströmen (Chamoun et al. 2018), um der Verlandung entgegenzuwirken, geprüft bzw. erarbeitet werden. Das könnte oben genannte Massnahmen aus ökologischer und ökonomischer Sicht noch attraktiver machen. Insgesamt konnten mit dieser Studie die Auswirkungen dieses künstlichen Hochwassers in der Saane umfassend quantifiziert, bewertet und der praktische Nutzen gezeigt werden. Die Resultate können dazu beitragen, solche Massnahmen aus ökologischer und ökonomischer Sicht (Wasserverlust zur Energieproduktion) in Zukunft angemessen zu dimensionieren und zu optimieren sowie Modellvorhersagen als Planungsgrundlagen zu verbessern, um somit zur verbesserten ökologischen Verträglichkeit der Grosswasserkraft als einer wichtigen Energieträger beizutragen. Danksagung Ein grosser Dank geht an zahlreiche Personen, die aktiv am Projekt mitgearbeitet, es unterstüzten und/oder das Manuskript kritisch durchgelesen und korrigiert haben. Hier sind zu nennen: Maja Kevic und Christa Jolidon (Eawag), Christian Gees, Simon Friedli, Fabian Rickenbacher, Michael Kipfer, Dominique Schneeberger, Jona Dagan, Nadine Antenen, Patrik Laube (alle ZHAW), Elena Battisacco, Jonas Durand-Gasselin, Anthony Maître, Mário J. Franca, Matthias Thalmann (alle LCH-EPFL), Kevin Gianom und die Mitarbeiter von Brodard Services, Bertrand Rey (Groupe-e), Philippe Heller (Hydrique AG), Yvonne Döring. Finanziert wurde das Projekt durch den Schweizer Nationalfonds im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms 70 (NFP 70) «Energiewende» sowie durch den Kanton Fribourg. Literatur Allan, J. D., Castillo, M. M. (2007): Stream Ecology: Structure and Function of Running Waters. Springer. Dordrecht. Netherlands. Battisacco, E., Franca, M. J., Schleiss, A. J. (2016): Sediment replenishment: influence of the geometrical configuration on the morphological evolution of channel-bed. Water Resources Research 52, 11. 8879–8894. Bruder, A., Tonolla, D., Schweizer, S., Vollenweider, S., Langhans, S. D., Wüest, A. (2016). A conceptual framework for hydropeaking mit-

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2 017 EKZ

SIG - Jay Louvion

2 016

zVg

2 018 TALSPERREN IN DER SCHWEIZ DIGHE IN SVIZZERA

BARRAGES EN SUISSE DAMS IN SWITZERLAND TA LSP ERR EN IN DE R SC HW EIZ DIG HE IN SV IZZ ERA

BA RR AG ES EN SU ISS E DA MS IN SW ITZ ERL AN D TA LS PE RR EN IN D ER D IG H SC H W E IN SV EI Z IZ ZE RA

BA RR A G ES EN SU ISSE DA M S IN SW IT ZE RL AND

Talsperrenkalender 2019 / Calendrier des barrages 2019 Das Schweizerische Talsperrenkomitee wird auch für 2019 den beliebten Talsperrenkalender herausgeben. Folgende Stauanlagen werden vorgestellt: Lago bianco, Zervreila, Valle di Lei, Montsalvens, Cleuson, Naret, Bannalp, Rempen, Gigerwald, Sufers, Sella, Godey, Carassina und Vieux-Emosson. Auf der Rückseite der Abbildung finden sich Tourismus-Informationen in der Landessprache, in welcher die Stauanlage steht. Alles in allem ein sympatisches Geschenk für Kunden, Freunde und Bekannte, mit welchem Ihre Firma im 2019 stets präsent ist. Le Comité suisse des barrages publiera encore pour 2019 son calendrier tant apprécié. Les barrages suivants seront présentés: Lago bianco, Zervreila, Valle di Lei, Montsalvens, Cleuson, Naret, Bannalp, Rempen, Gigerwald, Sufers, Sella, Godey, Carassina et Vieux-Emosson. Au verso des images vous trouverez des informations d’ordre touristique sur la région du barrage (dans la langue de la région). Il s’agit donc d’un joli cadeau pour vos clients et amis afin de leur rappeler votre entreprise de façon sympathique durant toute l’année. Das Bestellformular ist auf der Homepage: http://www.swissdams.ch unter «News» aufgeschaltet. Bestellungen sind ab sofort bis spätestens am 10.09.2018 möglich per E-Mail: bestellung_swissdams@lombardi.ch oder per Post: Schweizerisches Talsperrenkomitee, P. Lazaro c/o Lombardi AG, Winkelriedstrasse 37, 6003 Luzern Le formulaire de commande est disponible sur le site internet du CSB: http://www.swissdams.ch sous la rubrique «News». Les commandes sont à adresser jusqu’au 10.09.2018 par email: bestellung_swissdams@lombardi.ch ou par poste: Schweizerisches Talsperrenkomitee, P. Lazaro c/o Lombardi AG, Winkelriedstrasse 37, 6003 Luzern

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Schweizerisches Talsperrenkomitee Comité suisse des barrages Comitato svizzero delle dighe Swiss Committee on Dams

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Der Rheinverband von 1917 bis 2017 – Hundert Jahre Wasserwirtschaft am Alpenrhein Michelangelo Giovannini, Roger Pfammatter

Zusammenfassung Der Rheinverband (RhV) ist am 15. Dezember 1917 als fünfte Verbandsgruppe des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) ins Leben gerufen worden mit dem Ziel der «gemeinsamen Wahrung und Förderung der wasserrechtlichen und wasserwirtschaftlichen Interessen im Rheingebiet bis zum Bodensee». Hundert Jahre später gibt es den Verband immer noch, wenn auch mit teilweise grundlegend anderen Zielsetzungen und Aufgaben. Der vorliegende Beitrag – eine gekürzte Fassung der anlässlich des 100-jährigen Jubiläums publizierten Schrift – bezweckt den Rückblick auf die Verbandsgeschichte. Dies ohne Anspruch auf Vollständigkeit, aber durchaus mit der Idee, einen Überblick zur Entstehung des Rheinverbandes und zu seiner Entwicklung im Laufe der Jahrzehnte zu geben. Daraus resultieren auch heute noch spannende Einblicke in die Geschichte und Herausforderungen der Wasserwirtschaft im Einzugsgebiet des Alpenrheins während eines Jahrhunderts. 1.

Gründung und Entwicklung des Verbandes

1.1 Hintergrund Im Jahre 1912, also zwei Jahre nach der Gründung des SWV, wurde von dessen Vorstand ein Komitee bestellt zur «Prüfung von Organisationsmöglichkeiten für die Interessenten wasserwirtschaftlicher Bestrebungen im Rheingebiet oberhalb des Bodensees». Massgebende Kraft hinter dieser Erstinitiative war den Berichten zufolge Arnold Härry, der damalige Direktor des SWV. Die Bemühungen verliefen denn auch parallel zu ähnlichen Initiativen für andere grosse Flussgebiete der Schweiz, aus denen in kurzer Folge vier Verbandsgruppen des SWV entstanden, nämlich: an Aare und Hochrhein (1915 bis heute), Tessin (1915 bis heute), Reuss (1915–2002) und Linth/Limmat (1916–2002). Hintergrund für die Initiative am Alpenrhein war die vom SWV früh verfolgte Idee, für die Flussgebiete unter Berücksichtigung aller Interessen Wasserwirtschaftspläne aufzustellen und den Bau von «Staubecken zur besseren Ausnützung der Wasserkräfte und Verringerung der Hochwassergefahr [durch den Ausgleich der Abflüsse]» zu prüfen und zu fördern. Die für diesen Zweck vom SWV gegründete Talsperrenkommission richtete ihre Aufmerksamkeit besonders dem Kanton Graubün-

den zu, der oft von Hochwasserkatastrophen heimgesucht wurde und gleichzeitig über eine noch geringe Ausnutzung der Wasserkräfte verfügte. Die Talsperrenkommission gab Vorstudien in Auftrag, um das Einzugsgebiet des Alpenrheins geologisch und wassertechnisch bezüglich der Möglichkeiten für Staubecken zu untersuchen. Die vielversprechenden Ergebnisse wurden am 21. Dezember 1912 an einer «Versammlung der Interessenten an den Studien für die Anlage von Akkumulationsbecken in Graubünden» in Chur präsentiert (Bild 1). Anwesend an der vom SWV moderierten Versammlung waren rund 45 hochkarätige Vertreter aus Politik und Industrie, unter anderem: die Kantonsregierung Graubünden, die Generaldirektionen der Bundesbahnen und der Rhätischen Bahn, die Landeshydrographie und die st.-gallische Rheinkorrektion. Über die Sinnhaftigkeit, das Potenzial und die Auswirkungen von Staubecken war man sich an der Versammlung zwar nicht durchwegs einig, aber die Diskussionen haben offenbar den Bedarf zur Organisation der Interessenten genügend aufgezeigt, weshalb letztlich «nahezu einstimmig» beschlossen wurde, ein vorberatendes Komitee zur Prüfung von Organisationsmöglichkeiten einzusetzen und dessen Bestellung dem Vorstand des SWV zu übertragen. Durch den Ausbruch des Ers-

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ten Weltkrieges verzögerten sich dann allerdings diese Arbeiten, die erst im Jahre 1917 wieder aufgenommen werden konnten. 1.2 Gründungsversammlung Gestützt auf die Vorarbeiten des Komitees, fand die konstituierende Versammlung des Rheinverbandes unter Führung des Bündner Nationalrats Josef Dedual und dem St. Galler Landamman (heute: Regierungspräsident) Alfred Riegg am 15. Dezember 1917 in Chur statt, und zwar, wie der damalige Berichterstatter festhält, «unter reger Beteiligung weitsichtiger Behördenmitglieder und eines grossen Kreises von Interessenten». Die Gründungsversammlung verabschiedete die Satzungen mit den einhergehenden Zielsetzungen des Verbandes (vgl. dazu Ausführungen in Abschnitt 1.3) und wählte die Gremien. Als erster Verbandspräsident wurde der Bündner Nationalrat Josef Dedual gewählt, der anschliessend während 22 Jahren die Geschicke des Verbandes leitete. Auch die weiteren an der Versammlung gewählten Vorstandsmitglieder waren durchwegs

Bild 1. Bericht zur Versammlung am 21. Dezember 1912 als eigentlichem Startschuss zur Gründung. 129


anerkannte Persönlichkeiten aus Politik und Wirtschaft, so unter anderem der Bündner Regierungsrat Plattner, der Bündner Grossrat Meuli, die Landammänner Riegg aus St. Gallen und Wollf aus Davos, der Oberingenieur der Internationalen Rheinregulierung Böhi, der Bündner Kantonsingenieur Solca und der Direktor der Rhätischen Bahn Bener. Die prominente Besetzung von Präsidium und Vorstand zieht sich nahtlos durch die Geschichte des Rheinverbandes, und zwar bis in die jüngste Vergangenheit. So wurde bis ins Jahr 1991 das Präsidium ausnahmslos durch Regierungsräte von Graubünden oder St. Gallen besetzt, und auch im Vorstand waren über Jahrzehnte und bis zur Neuausrichtung im Jahre 2001 (vgl. die Ausführungen im Abschnitt 1.5) immer zahlreiche Regierungsräte vertreten. Die Gründungsversammlung übertrug das Sekretariat an Walter Versell, seines Zeichens Bauingenieur mit eigenem Ingenieurbüro in Chur und später Wasserwirtschaftsingenieur des Kantons Graubünden, der die Verbandsgeschäfte 20 Jahre lang quasi im Gleichschritt mit dem ersten Präsidenten führte. Das Verbandssekretariat bzw. die Geschäftsführung wurde also im Gegensatz zu anderen Verbandsgruppen des SWV nicht von Beginn an von der Geschäftsstelle des SWV übernommen, sondern von wechselnden Sekretariaten «in Verbindung mit der Geschäftsstelle SWV» besorgt. Erst mit der Neuausrichtung im Jahre 2001 wurde die Geschäftsführung des Rheinverbandes der Geschäftsstelle des SWV übertragen. 1.3 Zweck des Verbandes Der Zweck des Verbandes umfasste von Beginn an – und in enger Anlehnung an denjenigen des SWV – die «gemeinsame Wahrung und Förderung der wasserrechtlichen und wasserwirtschaftlichen Interessen im Rheingebiet bis zum Bodensee im Einvernehmen mit den zuständigen Behörden und dem Schweizerischen Wasserwirtschaftsverband». Aufgabe war es vorerst, Pionierarbeit zu leisten, Anregungen zu geben und Vorarbeiten für eine rationelle und gemeinnützige Wasserwirtschaft im schweizerischen Einzugsgebiet des Alpenrheins von den Rheinquellen bis zum Bodensee zu schaffen. Die an der Gründungsversammlung von 1917 verabschiedeten ersten Satzungen definierten auch den zu beschreitenden Weg zur Erreichung des vereinbarten Zwecks des Verbandes, namentlich durch: • Anhandnahme der Vorarbeiten zur Aufstellung eines Wasserwirtschaftsplanes für das Gebiet des Rheins und seiner Zuflüsse bis zum Bodensee […] • Förderung der Ausnutzung der Gewäs130

Erweiterung ab 1970

Ursprüngliches Verbandsgebiet ab 1917 Bild 2. Einzugsgebiet des Alpenrheins von den Rheinquellen bis zum Bodensee mit dem ursprünglichen Verbandsgebiet ab 1917 und der Erweiterung ab 1970 (Quelle: wikipedia.org mit eigenen Ergänzungen). ser und der Massnahmen gegen Hochwasser, namentlich im Hinblick auf die Ausführung von Sammelbecken • Unterstützung und Förderung der Grossschifffahrtsbestrebungen […] mit Prüfung der Frage des Anschlusses des oberen Rheingebietes an das Wasserstrassennetz • Aufklärung der öffentlichen Meinung über die Bedeutung einer rationellen Wasserwirtschaft durch Versammlungen und Presse • Unentgeltliche Auskunftserteilung in Fragen der Wasserwirtschaft und des Wasserrechts an die Mitglieder des Verbandes Die ursprünglichen Satzungen und einhergehenden Verbandsziele behielten über die Jahrzehnte ihre Gültigkeit. Erst mit der Ausweitung der Tätigkeiten auf den Gewässerschutz in den 60er-Jahren (vgl. dazu die Ausführungen in Kapitel 2) und mit der Erweiterung des Verbandsgebietes Anfang der 70er-Jahre (vgl. Abschnitt 1.4) wurden weitreichendere Statutenänderungen beschlossen. Ziel und Zweck des Verbandes änderten sich allerdings erst mit der Neuausrichtung ab dem Jahre 2001 und der neuerlichen Statutenrevision grundlegend (vgl. dazu die Ausführungen, inklusive Wortlaut

der bis heute gültigen Zielsetzungen in Abschnitt 1.5). 1.4

Erweiterung auf Liechtenstein und Vorarlberg Der Rheinverband beschränkte seine Tätigkeiten während der ersten fünfzig Jahre seines Bestehens auf das Einzugsgebiet des Alpenrheins innerhalb der Schweizer Landesgrenzen, also auf Teilgebiete der Kantone Graubünden und St. Gallen (Bild 2). Internationalen Austausch gab es primär über die Internationale Rheinregulierung (IRR), die mit einem Staatsvertrag zwischen Österreich und der Schweiz bereits im Jahre 1892 gegründet wurde und seither für den Hochwasserschutz am Unterlauf des Alpenrheins zwischen der Illmündung und dem Bodensee zuständig ist. Der Rheinverband pflegte in dieser Zeit keine besonderen Kontakte mit den ebenfalls im hydrologischen Einzugsgebiet liegenden Nachbarländern Liechtenstein und Vorarlberg. Das änderte sich ab den 60er-Jahren, als mit den Abkommen für den Europäischen Freihandel (EFTA) und den Bemühungen um eine Europäische Wirtschaftsgemeinschaft (EWG) die wirtschaftliche und politische Zusammenarbeit zwischen den westeuropäischen Ländern grössere Bedeutung bekam.

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Der Vorstand des Rheinverbandes kam zum Schluss, dass «die Begrenzung [auf das schweizerische Einzugsgebiet] im Zeitalter des grossräumigen Denkens überholt ist» und warb in der Folge um das Interesse und die Mitgliedschaft der beiden Nachbarländer. Mit Erfolg: In den Jahren 1967 bis 1969 trafen die Beitrittsgesuche der Landesregierungen und verschiedener Gemeinden sowohl aus dem Voralberg wie auch aus dem Fürstentum Liechtenstein ein. Die formalen Anpassungen dazu wurden durch eine Statutenrevision im Jahre 1970 von der Hauptversammlung genehmigt. 1.5 Neuausrichtung des Verbandes Bereits Ende der 70er-Jahre begann sich das Tätigkeitsgebiet des Rheinverbandes schleichend zu verändern. Zum einen wurden immer weniger fachliche Grundlagenarbeiten oder politische Vorstösse initiiert, zum anderen verlagerten sich die inhaltlichen Themen vom bis dahin dominanten Ausbau der Wasserkraft zu anderen wasserwirtschaftlichen Herausforderungen. Zwar blieben der Betrieb und die Instandhaltung der Wasserkraftwerke und natürlich auch der Hochwasserschutz weiterhin wichtige Themen, aber zusätzlich kamen vermehrt gewässerökologische Fragestellungen dazu. Der Rheinverband musste zu neuem und anderem Leben erweckt werden. Dies nicht zuletzt auch aufgrund der Tatsache, dass seit Ende der 90er-Jahre des vergangenen Jahrhunderts im gleichen Einzugsgebiet die Internationale Regierungskommission Alpenrhein (IRKA) am Werk war. Die IRKA wurde als eine gemeinsame Plattform der vier Regierungen von Graubünden, St. Gallen, Liechtenstein und Vorarlberg gegründet, welche der Diskussion und Planung wasserwirtschaftlicher Massnahmen am Alpenrhein dienen soll. Sie übernahm damit einen Teil der bisherigen Aufgaben des Rheinverbandes auf Regierungsebene. Im Vordergrund des Rheinverbandes sollte deshalb neu die Rolle einer Informations- und Austauschplattform stehen und der Verband sich inhaltlich generell am Wasserkreislauf orientieren. Die entsprechenden Vorschläge für eine Statutenrevision wurden an der Hauptversammlung vom Oktober 2001 von den Mitgliedern einstimmig angenommen. Seit dieser Neuausrichtung ist nicht mehr die «gemeinsame Wahrung und Förderung der wasserwirtschaftlichen Interessen» der Verbandszweck, sondern der «Einsatz für die nachhaltige Nutzung der Gewässer […] als Bindeglied zwischen Mitgliedern, Fachleuten, Behörden und der Bevölkerung».

2.

Schwerpunkte der Verbandstätigkeit

2.1 Fachliche und politische Arbeit Während der ersten Jahrzehnte seines Bestehens verstand der Rheinverband seine Arbeit darin, Pionierarbeit zu leisten, Anregungen zu geben und Vorarbeiten sowie Grundlagen für eine «grosszügige, rationelle und gemeinnützige Wasserwirtschaft im Rheingebiet von den Rheinquellen bis zum Bodensee» zu schaffen. Das beinhaltete die Mitfinanzierung von Grundlagenstudien und die politische Einflussnahme für wasserwirtschaftliche Vorhaben bis hin zu formalen Eingaben beim Bundesrat. Im Verlauf der Zeit nahm diese einflussreiche Rolle des Verbandes aber deutlich ab, und spätestens seit der Neuausrichtung um die Jahrtausendwende engagiert sich der Rheinverband bewusst nicht mehr mit eigenen fachlichen Arbeiten oder politischer Einflussnahme, sondern konzentriert sich auf den Fachaustausch im Rahmen der jährlichen Vortragsveranstaltungen. Die vom Verband vor allem in der ersten Hälfte seines Bestehens behandelten fachlichen und politischen Themen geben aber auch heute noch interessante Einblicke in die wasserwirtschaftlichen Herausforderungen des vergangenen Jahrhunderts. Wie bereits die Geschichte zur Gründung des Verbandes (vgl. dazu die Ausführungen in Abschnitt 1.1) zeigt, lag der thematische Fokus zu Beginn eindeutig auf dem Hochwasserschutz und der Wasserkraftnutzung, während der Gewässerschutz erst im Laufe der Zeit zunehmende Bedeutung erhalten hat. Hochwasserschutz Von Beginn an ein Hauptanliegen der Bemühungen des Rheinverbandes war der

Hochwasserschutz durch Flusskorrektionen am unteren Alpenrhein und durch die Förderung der Wildbachverbauungen in den Erosionsgebieten. Der Verband verfolgte die Flussbauprojekte am Rhein zwischen der Ill-Mündung und dem Bodensee seit jeher mit grossem Interesse. Aufgrund der für diesen Zweck bereits vor der Gründung des Rheinverbandes mit Staatsverträgen ins Leben gerufenen Internationalen Rheinregulierung (IRR) bestand hier aber kaum Bedarf für aktive fachliche oder politische Einflussnahme. Dennoch setzte sich der Verband ab den 50er-Jahren des 20. Jahrhunderts jahrelang für die Schaffung von Rückhaltevolumen im Einzugsgebiet des Rheins ein und stellte einen grösseren Kredit für die Mitfinanzierung von Grundlagenstudien zur Verfügung. Diese wiesen nach, dass die im Einzugsgebiet für die Wasserkraft erstellten Speicherbecken aufgrund ihrer Distanz zu den Überschwemmungsgebieten nur von beschränkter Wirkung sein können. Rückhaltebecken müssten deshalb am Alpenrhein weiter flussabwärts erstellt werden – das konkreteste Projekt, eine Kombination mit einem Flusskraftwerk bei Rhäzüns, scheiterte letztlich offenbar daran, dass die Konzession für diese Rheinstufe wegen Ablauf der Baufristen ungenutzt blieb und ohne neues Begehren als erloschen zu betrachten war. Mit dem zweiten Hauptanliegen, den Wildbachverbauungen und Geschiebesammlern in den Erosionsgebieten, zielte man auf die Verminderung des Geschiebeaufkommens und der Aufschotterung des Rheins, welche im Rheintal immer wieder zu verheerenden Hochwasserereignissen beigetragen hatte, so unter anderem 1910 und 1927 sowie in neuerer Zeit auch 1954, 1987, 1999 und 2005 (Bild 3).

Bild 3. Dammbruch am unteren Alpenrhein bei Fussach während des Hochwasserereignisses 1987 (Quelle: Archivbild St. Galler Tagblatt).

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Bei den Wildbachverbauungen waren damals vor allem Finanzierungsfragen zu lösen, da die teuren wasserbaulichen Vorhaben für die oftmals wenig begüterten Gebirgsgemeinden nicht tragbar waren. Gemäss den Chroniken intervenierte der Rheinverband mehrmals bei den Bundesbehörden, um eine grössere Beteiligung des Bundes an den Kosten der vordringlichsten Wildbachverbauungen zu erwirken. Wohl nicht zuletzt aufgrund dieses Engagements kam der «Bundesratsbeschluss vom 23. Dezember 1943 über die Zusicherung von Beiträgen an den Kanton Graubünden» zustande, der unter anderem in rund 80 % Bundesubventionen für die aufwendigen Verbauungen am Glenner im Lugnez und an der Nolla im Domleschg führte – die Arbeiten zu Letzterer begannen bereits 1870, dauerten aber über Jahrzehnte. Bezüglich Hochwasserschutz am Alpenrhein sind die Wasserbauer viele Jahrzehnte später vor einer nicht minder schwierigen Aufgabe: Im inzwischen stark besiedelten sowie intensiv genutzten unteren Teil des Einzugsgebiets wird seit mehr als rund zehn Jahren von der IRR im Auftrag der Landesregierungen ein Projekt vorangetrieben, das sowohl den Hochwasserschutz wie auch die Gewässerdynamik wiederherstellen soll. Der Fluss am Oberlauf hat sich vor allem aufgrund übermässiger Kiesentnahmen in den 50er- und 60er-Jahren immer tiefer eingegraben und zu Stabilitätsproblemen geführt, während sich gleichzeitig die Flusssohle am Unterlauf aufgelandet hat und die Hochwassergefahr ansteigen liess. Letzteres ist trotz der im Laufe der verschiedenen Flusskorrektionsprojekte vorgenommenen Erhöhung der Transportkapazität durch die zwei Schlaufendurchstiche bei Fussach und Diepolsdau eingetreten, welche darüber hinaus die Deltabildung im Bo-

densee stark beschleunigt haben. So befindet sich der seit 1972 zwecks Vermeidung von weiteren Sohlanhebungen künstlich vorangetriebene Eintritt des Alpenrheins in den Bodensee heute rund fünf Kilometer vom Mündungsort im Jahre 1900 entfernt im See. Heute gilt es nicht nur, die übermässige Eintiefung oder Auflandung des Flussbettes aus Stabilitäts- oder Hochwasserschutzgründen zu verhindern, sondern auch die geltenden bundesgesetzlichen Anforderungen an die Gewässerökologie zu erfüllen. Neben Aufweitungen bedeutet dies unter anderem, den Gewässerlebensräumen das für das Gedeihen der Tier- und Pflanzenwelt erforderliche Geschiebe inklusive Dynamik zu belassen (Bild 4). Das ist zweifellos ein schwieriger Balanceakt – mit dem sich der Rheinverband allerdings seit seiner Neuausrichtung nur noch im Rahmen von Vortragveranstaltungen und Exkursionen auseinandersetzt. Wasserkraftnutzung Ein weiteres Hauptwirkungsfeld und eigentlicher Hauptmotor für die Gründung des Rheinverbandes war die Aussicht auf die Ausnutzung der Wasserkräfte zur Elektrizitätserzeugung und der damit verbundene Bedarf an fachlichen Grundlagen. Im ersten Jahresbericht aus dem Jahre 1918 ist nachzulesen, dass «durch die mächtige Entwicklung der Ingenieurbaukunst und der Elektrotechnik und durch die gegenwärtige Kohlenot […] die Wasserkraftnutzung zu einer ausserordentlich wichtigen und aussichtsreichen Frage unseres Landes geworden ist». Zwar konnte der Verband seine Dienste bei diesem Thema im Allgemeinen nur anregend und aufklärend zur Verfügung stellen. Aber seit seinem Bestehen und damit sehr früh hat sich der Rheinverband

für die Errichtung von Abflussmessstationen auch in höheren Lagen des Einzugsgebiets als unabdingbare Voraussetzung zur Erforschung der hydrografischen Verhältnisse vor einem Kraftwerksbau eingesetzt. Zu erwähnen sind namentlich die zahlreichen Messtationen an den Gewässern der Albula, Julia und Landwasser, deren Erstellung der Verband zusammen mit dem Amt für Wasserwirtschaft in Bern vorangetrieben und mit Unterstützung der Stadt Zürich und der nachmaligen Rhätischen Werke auch finanziert hat. Darüber hinaus konnten nach Einschätzung der damaligen Chronisten «hin und wieder heikle Probleme in der zum Teil umstrittenen Art der Nutzung der bündnerischen Gewässer im kleinen Rahmen des Vorstandes klärend diskutiert und vorbereitet werden». Erwähnt wird in den Archivunterlagen beispielsweise der Vertrag zur Gründung der Kraftwerke Zervreila AG zwischen den Kraftwerken Sernf-Niederenbach AG, der Nordostschweizerischen Kraftwerke AG (NOK) und der Motor Columbus AG, der im Jahre 1952 nicht zuletzt durch die Vermittlung verschiedener im Vorstand des Rheinverbandes tätiger Mitglieder zustande gekommen sein soll. Die Kraftwerksgruppe mit dem im Valsertal gelegenen grossen Stausee Zervreila ging nach sechsjährigen Bauzeit bereits 1958 in Betrieb (Bild 5). Der Chronik zufolge hat sich der Rheinverband auch dafür eingesetzt, dass sich die NOK Ende der 50er-Jahre nach der zeitweisen Abkehr von Graubünden wieder für die Wasserkraftnutzung in der Region interessierte und die Ausbauideen am Vorder- und Hinterrhein weiter vorangetrieben wurden, wo letztlich ja auch weitere grosse Kraftwerksprojekte erfolgreich umgesetzt wurden, wie beispielsweise dasjenige der Kraftwerke Hinterrhein (Bild 6).

Bild 4. Der untere Alpenrhein heute (links) und wie er nach Umsetzung des laufenden Projekts künftig aussehen könnte (rechts) (Quelle: Hydra-Institute im Rahmen des Projekts RHESI, 2017).

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Beim Ausbau der Wasserkräfte war ab Mitte der 60er-Jahre allerdings eine gewisse Stagnation eingetreten. Zum einen lag das gemäss damaligen Einschätzungen an der «ungünstigen Entwicklung der Baukostenteuerung», den schlechten «Kapitalmarktverhältnisse» und der «unsicheren Entwicklung der Energiepreise». Zum anderen hatten zu dieser Zeit verschiedene Gesellschaften den Bau von Kernkraftwerken entweder bereits beschlossen oder der Beschluss war in Vorbereitung. Mit der Aussicht auf viel zusätzliche Bandenergie bei schwierigen wirtschaftlichen Verhältnissen wurden Wasserkraftprojekte neu bewertet, was zu einer abwartenden Haltung der Gesellschaften und Verzögerung bei Bauabschlüssen führte. Wobei der damalige Präsident des Rheinverbandes, Regierungsrat Lardelli, in seiner Ansprache an die Hauptversammlung 1965 festhielt, dass die mit der Atomkraft verbundene «Propaganda und teils tendenziöse Herabminderung des wirtschaftlichen Wertes der Wasserkräfte» Letztere diskriminiere. In der Tat flachte in der Folge der Ausbau der Wasserkraft deutlich ab, was aber auch mit dem abnehmenden Potenzial wirtschaftlicher Standorte und zunehmenden Konflikten mit dem Naturschutz zu tun hatte. Im Rückblick kann festgehalten werden, dass die Schweiz sowohl den Strom aus Wasserkraft wie auch denjenigen aus Kernkraft in den vergangenen Jahrzehnten gut gebrauchen konnte. Beide Erzeugungsarten liefern zusammen immer noch über 90 % der inländischen Stromproduktion. Und mit dem von der Schweizer Bevölkerung beschlossenen mittelfristigen Ausstieg aus der Kernenergie dürfte die Zukunft der Wasserkraft – trotz der seit geraumer Zeit wiederum sehr schwierigen wirtschaftlichen Situation – wieder rosiger werden.

Gewässerschutz Unter dem Eindruck zunehmender Probleme mit der Wasserqualität nahm der Rheinverband auch den Gewässerschutz in sein Pflichtenheft auf. Im Jahre 1962 wurde dazu die Kommission Gewässerschutz ins Leben gerufen, die sich primär mit dem hygienischen und chemischen Zustand der ober- und unterirdischen Gewässer auseinandersetzte und die Erarbeitung konkreter Grundlagen anstiess. So wurde beispielsweise in den 60er-Jahren auf Initiative des Rheinverbandes eine umfassende Untersuchung über den chemisch-physikalischen und biologischen Zustand des Alpenrheins und seiner wichtigsten Zuflüsse in die Wege geleitet. Die unter dem Patronat des Verbandes und mit Beteiligung von Bund, Forschungsinstituten und Kantonen an zahlreichen Messstationen durchgeführten Untersuchungen zeigten das Mass der primär durch Abwässer aus Siedlungen und der Industrie verursachten Verschmutzung und mögliche Sanierungsmassnahmen. Die Resultate wurden als Sonderdruck publiziert und auch sämtlichen kantonalen und kommunalen Behörden im inzwischen erweiterten Verbandsgebiet zugestellt – mit «leider schwachem Echo», wie im entsprechenden Jahresbericht festgehalten wurde. In den 70er-Jahren kamen dann Studien über die Grundwassverhältnisse im Rheintal dazu. Ziel der Erstellung dieses Inventars des Ist-Zustandes in den Kantonen Graubünden und St. Gallen, im Vorarlberg und im Fürstentum Liechtenstein war die Förderung einer einheitlichen Beurteilung der Grundwasserverhältnisse im Rheintal. Der Rheinverband hat also auch im Gewässerschutz während ein paar Jahrzehnten entsprechend seiner Bestimmung Pionierarbeit geleistet, Anregungen gege-

Bild 5. Die Kraftwerke Zervreila entstanden in den Jahren 1953–1958; im Bild der Bau des Ausgleichsbeckens Wanna im Safiental (Quelle: Bildarchiv Kraftwerke Zervreila). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

ben und Grundlagen geschaffen. In der neueren Zeit hat der Schutz der Gewässer eine noch viel grössere Bedeutung und eine neue Dimension erhalten. Es geht nicht mehr nur um die chemische oder biologische Qualität der Gewässer, sondern um die Wiederherstellung der Lebensräume für Tiere und Pflanzen, inklusive der dazu notwendigen Gewässerdynamik. Und zwar unter Berücksichtigung der ebenfalls berechtigten Ziele für die Nutzung der Gewässer und den Schutz vor Hochwasser. Weitere Themen Neben obigen Hauptbetätigungsfeldern nahm sich der Rheinverband in den letzten hundert Jahren auch noch anderer wasserwirtschaftlicher Themen an. So waren unter anderem die Schiffbarmachung der Flüsse für den Frachtverkehr oder auch die Bodenseeregulierung immer wieder ein Thema, das auch den Verband beschäftigte. Allerdings waren diese Themen für das Einzugsgebiet des Rheinverbandes von untergeordneter Bedeutung und wurden entsprechend auch viel weniger aktiv verfolgt. 2.2 Vortragsveranstaltungen Eine wichtige Konstante der Verbandstätigkeit sind die seit jeher angebotenen Vortragsveranstaltungen und wasserbaulichen Exkursionen. Ab 1918 standen mit wenigen Ausnahmen jedes Jahr mehrere Vorträge und Exkursionen auf dem Programm. Während der ersten Jahrzehnte – nachweislich bis mindestens ins Jahr 1983 – wurden diese Veranstaltungen gemeinsam mit dem Bündner Ingenieur- und Architektenverein (BIA) durchgeführt und fanden fast durchwegs in Chur statt. Später versuchte man, die Durchführungen «von Zeit zu Zeit im unteren Flussgebiet des Alpenrheins durchzuführen, um einen engeren Kontakt

Bild 6. Die Kraftwerke Hinterrhein entstanden in den Jahren 1956–1963; im Bild der Bau des Staudamms im italienischen Valle di Lei (Quelle: Bildarchiv Kraftwerke Hinterrhein). 133


mit allen Verbandsmitgliedern zu fördern». Seit ein paar Jahren werden die Vortragsveranstaltungen wieder relativ zentral im Einzugsgebiet durchgeführt: zuerst in Bad Ragaz und heute fast ausschliesslich in Landquart. Die Themen der Veranstaltungen waren immer sehr vielfältig und widerspiegeln wohl auch die zur jeweiligen Zeit im Vordergrund stehenden Hauptinteressen des Verbandes. Die Vorträge über aktuelle Themen aus dem Arbeitsgebiet des Rheinverbandes, oftmals auch über laufende Projekte der IRR oder der IRKA (siehe Abschnitt 1.5), werden vielfach von massgebenden Persönlichkeiten aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft gehalten und erfreuen nicht nur Mitglieder, sondern auch das interessierte Fachpublikum. 3. 3.1

Fazit und Ausblick

Verbandsarbeit im Wandel der Zeit Dem Rheinverband wurde bereits bei seinem Beginn eine politische und eine fachliche Komponente in die Wiege gelegt. Die politischen Entscheidungsträger aus Graubünden und St. Gallen (sowie nach der Erweiterung von 1970 aus Liechtenstein und Vorarlberg) nutzten den Verband – seinem statutarischen Zweck entsprechend – als Instrument für den Austausch und die Koordination kantonsübergreifender wasserwirtschaftlicher Fragen. Und sie liessen – ebenfalls über den Verband – notwendige Grundlagen erarbeiten und die sich daraus ergebenden fachlichen Themen in den jährlich stattfindenden Referatsreihen an ein interessiertes Publikum vermitteln. Darüber hinaus entwickelte der Rheinverband vor allem in der ersten Hälfte seines Bestehens im Umgang mit Behörden, Institutionen und Privatgesellschaften eine beachtliche Durchsetzungsfähigkeit. Das illustrieren beispielsweise die erfolgreichen politischen Interventionen zur Bundesfinanzierung von Wildbachverbauungen in den 40er- und 50er-Jahren eindrücklich. Zudem zeigte der Rheinverband Geschick im Umgang mit massgebenden Akteuren, beispielweise bei den Vermittlungsbemühungen zur Gründung der Kraftwerke Zervreila AG oder bei der gelungenen Wiederaufnahme der Planungen zur Wasserkraftnutzung am Vorderrhein in der Mitte des vergangenen

134

Jahrhunderts. Schliesslich gelang es dem Verband auch immer wieder, durch die Bereitstellung von Geldmitteln Studien und Abklärungen zu finanzieren, wie beispielsweise diejenigen betreffend Hochwasserretentionsbecken am Rhein bei Rhäzüns oder die chemisch-biologischen Untersuchungen am ganzen Alpenrhein in den 60er-Jahren. Ende der 70er-Jahre begann die politische Komponente in der Verbandsarbeit an Bedeutung zu verlieren. Im Gegenzug verstärkten sich die fachlichen, informativen Tätigkeiten des Rheinverbandes. Dies ging mit einer Wandlung, Öffnung und Erweiterung der Verbandsthemen einher. Massgebenden Einfluss hatten mitunter die zunehmende Sensibilisierung der Allgemeinheit für den Umweltschutz, die Hochwasserereignisse im Jahre 1987 und die Annahme des revidierten Gewässerschutzgesetzes von 1991. Diese Aspekte verlagerten die Schwerpunkte des wasserwirtschaftlichen Handelns grundsätzlich und damit auch die der Verbandsarbeit. Die Ende des 20. Jahrhunderts umgesetzte Neuausrichtung des Rheinverbandes von einer politisch geprägten Institution in eine Informations- und Austauschplattform war nur konsequent. Und die damit verbundene personell veränderte Besetzung von Vorstand und Präsidium des Verbandes eine logische Folge.

Themen im Einzugsgebiet des Alpenrheins dürfte es nicht fehlen. Herausforderungen stellen sich nach wie vor im Umgang mit dem anfallenden Geschiebe bzw. der Sanierung des Geschiebehaushalts, dem Hochwasserschutz, namentlich im Zuge des klimatischen Wandels, der Revitalisierung von Gewässerläufen, die einst zum Schutz von Mensch und Sachwerten sowie zur Gewinnung von Kulturland korrigiert und hart verbaut wurden, und ferner mit den in nicht allzu ferner Zukunft anstehenden Konzessionserneuerungen der grossen Wasserkraftwerke. Es ist aus heutiger Perspektive unwahrscheinlich, dass der Rheinverband dereinst wieder eine politische Mitsprache oder wie zu seiner Gründungszeit die Themenführerschaft suchen wird. Er kann jedoch seinen Mitgliedern durch die Vortragsreihen und Exkursionen weiterhin einen fachlich fundierten Diskussionsbeitrag sowie eine offene Austauschplattform zur Wasserwirtschaft im Einzugsgebiet des Alpenrheins anbieten. Dazu wünschen wir viel Erfolg!

3.2 Ausblick Mit der Neuausrichtung im Jahre 2001 scheint der Rheinverband seinen Platz in der wasserwirtschaftlichen Landschaft wieder gefunden zu haben. Die Mitgliederzahl hält sich erfreulich stabil auf ansehnlichem Niveau, die Vortragsveranstaltungen sind in der Regel gut besucht und die Altersstruktur der aktiv an den Verbandsanlässen teilnehmenden Mitglieder weist eine heterogene Zusammensetzung auf. Positiv zu vermerken ist ferner, dass die Möglichkeit zum fachlichen Austausch im Anschluss an die Referate stets rege genutzt wird. Der Rheinverband vermag diesbezüglich offenbar nach wie vor ein Bedürfnis zu befriedigen, indem, losgelöst von Sachzwängen oder konkreten Verfahren, Problemstellungen und Lösungsansätze diskutiert sowie Erfahrungen eingebracht werden können. In diesem Rahmen wird der Rheinverband auch künftig seine Daseinsberechtigung haben. An wasserwirtschaftlichen

Autoren

Danksagung Die Autoren verdanken die Mitarbeit von Michelle Mehli, Anwaltspraktikantin bei der Kanzlei Vincenz & Partner, die mit ihrer wertvollen Archivarbeit massgeblich zur Aufarbeitung der Geschichte des Rheinverbandes beigetragen hat.

Michelangelo Giovannini, Präsident des Rheinverbandes Roger Pfammatter, Geschäftsführer des Rheinverbandes und des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes Geschäftsstelle Rheinverband (RhV): c/o Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband (SWV), Rütistrasse 3a, CH-5401 Baden www.rheinverband.ch

Die vollständige Festschrift kann als Verbandsschrift Nr. 70 beim SWV bezogen werden (vgl. www.swv.ch > Publikationen > Verbandsschriften).

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Jahresbericht 2017 des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes

Rapport annuel 2017 de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux

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Jahresbericht 2017

Inhalt / Contenu

Jahresbericht 2017 des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes / Rapport annuel 2017 de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux

Anhänge / Annexes: 1a

Bilanz per 31. Dezember 2017 mit Vorjahresvergleich / Bilan au 31 décembre 2017 avec comparaison année précedente

1b

Erfolgsrechnung 2017 und Budgets 2017–2019 / Compte des profits et pertes 2017 et budgets 2017–2019

1c

Anhang zur Jahresrechnung 2017 / Annexe au comptes 2017

1d

Verteilung Einnahmen / Ausgaben 2017 / Distribution recettes / dépenses 2017

2

Mitgliederstatistik / Effectifs des membres

3

Zusammensetzung Gremien per 31. Dezember 2017 / Membres des comités au 31 décembre 2017

4

Mitteilungen aus den Verbandsgruppen / Messages des groupes régionaux

5

Witterungsbericht und hydroelektrische Produktion 2017 / Méteo et production hydro-éléctrique 2017

Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband Rütistrasse 3a · CH-5401 Baden Tel. 056 222 50 69 · www.swv.ch

Umschlagbild: Wasserspiegelsensor bei der Fassung des Kraftwerk Bristen (Bild: SWV/Pfa)

136

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1.

Tätigkeiten des Verbandes

1.1

Ausschuss, Vorstand, Hauptversammlung, Geschäftsstelle

Ausschuss Der geschäftsleitende Ausschuss des Vorstandes trat 2017 zu zwei ordentlichen Sitzungen zusammen, traf diverse Absprachen zu laufenden Geschäften auf dem Zirkularweg und verabschiedete Positionen und Stellungnahmen des Verbandes. An der Sitzung vom 4. April 2017 in Bern wurde die von der Revisionsstelle geprüfte Jahresrechnung 2016 und das Budget 2018 zu Händen von Vorstand und Hauptversammlung verabschiedet. Zudem nahm sich der Ausschuss der Vorbereitung weiterer statutarischer Geschäfte für die Vorstandssitzung und die ordentliche Hauptversammlung an, namentlich der anstehenden Gesamterneuerungswahlen für Vorstand und Kommissionen für eine neue Amtsperiode. Darüber hinaus beriet der Ausschuss über das Vorgehen und die Positionen zu laufenden politischen Geschäften, unter anderem zu den Verordnungsrevisionen zur Energiestrategie 2050, zur Revision des Wasserrechtsgesetzes (Wasserzinsregelung), zum Referenzzustand bei Umweltverträglichkeitsprüfungen und zu einer künftigen Strommarktordnung. Auf Antrag des Geschäftsführers behandelte der Ausschuss ab Sommer 2017 auch die Frage einer personellen Verstärkung der Geschäftsstelle im Bereich energiewirtschaftliche Expertise. Die mit lediglich drei Vollzeitstellen besetzte Geschäftsstelle ist auch nach Ansicht des Ausschusses seit langer Zeit an den Kapazitätsgrenzen angelangt und eine Verstärkung mit Fachexpertise angesichts der zahlreichen wasser- und energiewirtschaftlichen Geschäfte dringlich. Der Ausschuss hat deshalb dem konkreten Antrag für eine neue Stelle «Energiewirtschafter» inklusive Übergangsfinanzierung 2018 mittels Reserven per Zirkularbeschluss Ende August 2017 zugestimmt und der Geschäftsstelle

grünes Licht für die Selektion und Anstellung einer geeigneten Fachperson auf Anfang 2018 erteilt. Gleichzeitig wurde beschlossen, für die stabile Finanzierung der neuen Stelle der Hauptversammlung 2018 eine Erhöhung der Mitgliedertarife auf das Jahr 2019 zu unterbreiten. An der zweiten Sitzung vom 11. Dezember 2017 in Bern nahm der Ausschuss bereits Kenntnis von der provisorischen Verbandsrechnung 2017. Darüber hinaus beschäftigte sich der Ausschuss mit der Auswertung der Verbandstätigkeit des vergangenen Jahres sowie dem Ausblick auf das kommende Jahr. Die Zielsetzungen und das Arbeitsprogramm für das Geschäftsjahr 2018 wurden diskutiert und verabschiedet. Und schliesslich behandelte der Ausschuss an dieser Sitzung auch den von der Geschäftsstelle vorbereiteten konkreten Antrag für die vorgesehene Erhöhung der Mitgliedertarife zu Händen von Vorstand und Hauptversammlung des neuen Jahres. Vorstand Der Gesamtvorstand trat 2017 zu einer ordentlichen Sitzung zusammen und wurde auf dem Korrespondenzweg an diversen Stellungnahmen und Positionspapieren beteiligt. An der Sitzung vom 17. Mai 2017 in Olten nahm der Vorstand von den vielfältigen Verbandsarbeiten Kenntnis und befasste sich mit der Vorbereitung der statutarischen Geschäfte der Hauptversammlung. Er nahm den Jahresbericht 2016 entgegen und genehmigte auf Antrag des Ausschusses und gestützt auf den Kontrollbericht der Revisionsstelle die Jahresrechnung 2016 und das Budget 2018, beides zu Händen der Hauptversammlung. An der gleichen Sitzung befasste sich der Vorstand mit den vom Ausschuss vorbereiteten Gesamterneuerungswahlen von Vorstand und Kommissionen für eine neue Amtsperiode 2017–2020. Dabei nahm der Vorstand Kenntnis von fünf Rücktritten aus dem Gesamtvorstand bzw. Ausschuss, namentlich: Rolf Mathis, Axpo (Vizepräsi-

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dent), Beat Imboden, Alpiq (Ausschuss), Moritz Steiner, RKGK (Vorstand), Christian Dupraz, BFE (Vorstand) und Hanspeter Willi, BAFU (Vorstand). Nachdem sich das BFE aus eigenem Antrieb aus dem Vorstand zurückgezogen hat und mit dem BAFU der entsprechende Schritt zwecks Gleichbehandlung gemeinsam vereinbart wurde, soll gemäss Vorschlag des Ausschusses im Gegenzug die Vertretung der Kantone gestärkt werden. Dazu wurde bei den zuständigen kantonalen Konferenzen zusätzlich zur bereits bestehenden Vertretung der Gebirgskantone (RKGK) auch eine Vertretung eines Mittellandkantons mit relevanter Wasserkraftproduktion (EnDK) angefragt. Der Vorstand unterstützte diese Haltung und verabschiedete zu Händen der Hauptversammlung auch die vom Ausschuss konkret vorgeschlagene Wahl des Gesamtvorstandes mit folgender Neubesetzung der Vakanzen: Jörg Huwyler, Axpo (neuer Vizepräsident), Christian Plüss, Alpiq (neu in Vorstand und Ausschuss), Martin Roth, ewz (neu in Ausschuss), Lionel Chapuis, Groupe E (neu in Vorstand), Sandro Pitozzi, Kanton Tessin und RKGK (neu in Vorstand), und Werner Leuthard, Kanton Aargau und EnDK (neu in Vorstand). Und schliesslich folgte der Vorstand auch den Anträgen des Ausschusses auf Bestätigung der Zusammensetzung der beiden Kommission, inklusive der Aufnahme von Pascale Ribordy, Etat de Fribourg, in die Kommission Hochwasserschutz, und wählte beide Kommissionen in corpore für eine neue Amtsperiode. Die vollständige Liste der per 31.12.2017 aktiven Vorstände und Kommissionsmitglieder, inklusive der von der Hauptversammlung bestätigten Neumitglieder, kann dem Anhang 3 entnommen werden. Hauptversammlung Die 106. ordentliche Hauptversammlung vom 7./8. September 2017 führte nach Altdorf in den Kanton Uri. Die im Theater Uri durchgeführte Versammlung wurde wie üblich mit einer einleitenden Vortragsver137

Jahresbericht 2017

Jahresbericht 2017 des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes


Jahresbericht 2017

anstaltung eröffnet. An historischer Stätte wurden die rund 120 Teilnehmenden vom Urner Regierungsrat Roger Nager herzlich willkommen geheissen und lauschten anschliessend den ausgezeichneten Referaten zum Thema «Strommarkt im Umbruch – Strategien für die Wasserkraft». Die eigentliche Hauptversammlung wurde traditionsgemäss mit der Ansprache des Präsidenten und Nationalrats Albert Rösti eröffnet. Der vollständige Text der Rede findet sich zusammen mit dem Protokoll zur Hauptversammlung in «Wasser Energie Luft», 109. Jahrgang, Heft 4/2017, Seiten 285–294. Anschliessend konnten die vom geschäftsleitenden Ausschuss und vom Vorstand vorbereiteten statutarischen Geschäfte rasch und ohne Diskussion verabschiedet werden. Dabei nahm die Versammlung den Jahresbericht 2016 entgegen, genehmigte die Jahresrechnung 2016, entlastete die verantwortlichen Organe und verabschiedete das Budget 2018. Letzteres unter Kenntnisnahme der vorgesehenen Übergangsfinanzierung für die personelle Verstärkung der Geschäftsstelle, die bis zur vorgesehenen Erhöhung der Mitgliedertarife ab 2019 über die allgemeinen Reserven finanziert werden soll. Unter dem Traktandum «Wahlen» wurden die abtretenden Vorstandsmitglieder vom Präsidenten verabschiedet und ihr vergangenes Engagement für den Verband herzlich verdankt. Anschliessend bestätigte die Versammlung sämtliche vom Vorstand vorgeschlagenen Mutationen in Vorstand und Ausschuss und wählte sowohl diese Gremien wie auch die Revisionsstelle OBT AG für eine neue Amtsperiode 2017–2020. Nach den statutarischen Geschäften gab es Gelegenheit, beim Apéro und beim anschliessenden Abendessen im Lehnhof in Altdorf den Austausch zu pflegen. Am Folgetag bot sich den interessierten Teilnehmenden die Möglichkeit, diverse wasserwirtschaftliche Projekte in der Region zu besichtigen, namentlich zwei imposante Bauwerke des Hochwasserschutzprojekts Urner Talboden, die vor dem Abschluss stehende Erneuerung und Erweiterung des Kraftwerks Gurtnellen sowie das vor Kurzem in Betrieb genommene neue Wasserkraftwerk Bristen im Maderanertal. Geschäftsstelle Für die Geschäftsstelle war das Berichtsjahr erneut reich befrachtet. So besorgte das kleine Team die laufenden Geschäfte des Verbandes und der beiden Kommissionen, die Geschäfte des Verbandes AareRheinwerke (VAR) und des Rheinverbandes (RhV), die Redaktion und Herausgabe 138

der Fachzeitschrift «Wasser Energie Luft», inklusive der Akquisition von Artikeln und Inseraten, die Bewirtschaftung der Webseite sowie die Organisation rund eines Dutzends eigener Veranstaltungen. Der Geschäftsführer engagierte sich zudem in verschiedenen Experten- und Arbeitsgruppen sowie in Gremien von Partnerorganisationen für wasserwirtschaftliche Anliegen und setzte sich zusammen mit den Kommissionen über Stellungnahmen, Referate, Publikationen und Beantwortung von Medienanfragen für die Weiterentwicklung der Wasserwirtschaft und die Interessenvertretung der Wasserkraft ein (vgl. nachfolgende Abschnitte). In eigener Sache kümmerte sich der Geschäftsführer im vierten Quartal zudem um die Besetzung der vom Ausschuss genehmigten und von der Hauptversammlung zur Kenntnis genommenen neuen Stelle «Energiewirtschafter». Diese konnte noch im Berichtsjahr mit Michel Piot, einem profunden Kenner des Energiesystems Schweiz und der Schweizer Wasserkraft, besetzt werden. Er wird die Geschäftsstelle ab Januar 2018 mit einem 80-%-Pensum verstärken. 1.2 Kommissionsarbeit Die beiden Fachbereiche «Wasserkraft» sowie «Hochwasserschutz und Wasserbau» werden weiterhin von den entsprechenden Kommissionen begleitet. Es sind dies die Kommission Hydrosuisse, die mit Vertretern der wichtigsten Wasserkraftproduzenten besetzt ist, und die Kommission Hochwasserschutz (KOHS), welche anerkannte Fachleute im Bereich Hochwasserschutz und Wasserbau vereint (vgl. die aktuelle Zusammensetzung der beiden Kommissionen per 31.12.2017 in Anhang 3). Die wesentlichen Aktivitäten werden in der Regel von der Geschäftsstelle in Zusammenarbeit mit den beiden Kommissionsvorsitzenden vorangetrieben. Kommission Hydrosuisse Die Kommission Hydrosuisse hat sich unter dem Vorsitz von Andreas Stettler, BKW, auch im Berichtsjahr bestimmungsgemäss für die Wahrung der Interessen der Wasserkraftproduzenten, gute Rahmenbedingungen bezüglich Wasserkraftnutzung und den Know-how-Erhalt eingesetzt. Die wichtigsten Geschäfte sind nachfolgend zusammengefasst: Umsetzung Energiestrategie Noch vor der Referendumsabstimmung vom Mai 2017 über die Energiestrategie (ES2050) schickte der Bundesrat die zuge-

hörigen Verordnungsrevisionen in die Vernehmlassung. Die Geschäftsstelle hat mit Unterstützung der Kommission bzw. entsprechenden Arbeitsgruppen die wichtigsten der zahlreichen Erlasse, namentlich die Revision der Energieverordnung (EnV) und die neue Energieförderverordnung (EnFV), analysiert und eine detaillierte Stellungnahme mit konkreten Änderungsanträgen erarbeitet. Nach interner Vernehmlassung und Verabschiedung durch den Vorstandsausschuss wurde die Stellungnahme Ende April 2017 beim Departement UVEK eingereicht und gleichzeitig auf der Webseite publiziert (vgl. www.swv.ch > Downloads > Positionen und Stellungnahmen). Nach Inkraftsetzung der praktisch unveränderten Verordnungen durch den Bundesrat hat der SWV mit Unterstützung der Kommission die wichtigsten Bestimmungen in Kurzversion zusammengefasst und den Wasserkraftbetreibern zur Verfügung gestellt. Ausgestaltung Förderinstrumente Im Nachgang zu den Verordnungsrevisionen zur ES2050 hat eine Expertengruppe der Strombranche mit Beteiligung des SWV und seiner Kommission Hydrosuisse die weitere Konkretisierung der beiden Förderinstrumente «Marktprämie» und «Investitionsbeiträge» begleitet. Während der Vollzug natürlich dem Bundesrat und dem zuständigen Bundesamt obliegt, ging es bei diesen Besprechungen mit dem Bundesamt für Energie (BFE) primär um eine umsetzbare Ausgestaltung; dazu war das Know-how und die Erfahrungen der Wasserkraftbetreiber gefragt. Die konkreten Richtlinien und Anforderungen an die Gesuche bzw. Datenlieferungen waren per Ende Jahr noch nicht abschliessend definiert, sollen aber laufend auf der entsprechenden Webseite des BFE publiziert werden. Neuregelung Wasserzinse ab 2020 Der Bundesrat hat die Revision des Wasserrechtsgesetzes (WRG) mit seinen Vorschlägen für eine Neuregelung der Wasserzinse ab 2020 noch vor den Sommerferien 2017 in die Vernehmlassung geschickt. Der SWV hat mit Unterstützung der Kommission Hydrosuisse und der für diesen Zweck gebildeten Arbeitsgruppe Wasserzinse die Vorlage im Detail analysiert und, gestützt auf die breit getragene und verabschiedete Grundposition, eine Stellungnahme mit konkreten Anträgen und alternativen Modellvorschlägen erarbeitet. Nach interner Vernehmlassung und Verabschiedung durch den Vorstandsausschuss wurde die Stellungnahme Ende September 2017 beim UVEK eingereicht und mit einer begleitenden Medien-

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Position Wettbewerbsfähigkeit Wasserkraft Angesichts der weiterhin angespannten wirtschaftlichen Situation der Wasserkraftproduktion hat die Kommission die Frage nach zielführenden Massnahmen zugunsten der Wasserkraft ausgiebig diskutiert. Der Prozess fand seinen vorläufigen Abschluss in einem Positionspapier zur «Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der Wasserkraft». Damit sind die Diskussionen um allfällige weitergehende Massnahmen im Rahmen des sogenannten «Strommarktdesigns» zwar nicht abgeschlossen, aber es konnte seitens SWV eine gemeinsame Basis bezüglich der Stossrichtungen etabliert werden. Die Position wurde schliesslich vom Vorstandsausschuss einstimmig verabschiedet und per Ende August 2017 auf der Webseite des SWV publiziert. Datenerhebung zu Kosten und Investitionen Angesichts der politischen Diskussionen um allfällige weitere Sofortmassnahmen zur Unterstützung der bestehenden Wasserkraft lancierte das BFE im Auftrag der Energiekommission des Nationalrates (UREK-N) im Sommer 2017 bei den Kraftwerksgesellschaften eine Datenerhebung zu den Kosten und Investitionen der Wasserkraftproduktion. Die Datenerhebung wurde vom SWV und namentlich von der Kommission Hydrosuisse über eine Expertengruppe mit einigem Koordinationsaufwand unterstützt. Die Auswertung der Datenerhebung mit Publikation der Resultate durch BFE oder UREK-N war im Berichtsjahr noch hängig und wird für das 1. Quartal 2018 erwartet. Parallel dazu gedenkt auch der SWV, eigene Publikationen zum Thema zu veröffentlichen. Referenzzustand UVP Die Mitte Juni 2016 vom heutigen SWVPräsidenten NR Rösti eingereichte Parlamentarische Initiative 16.452 bezweckt für Neukonzessionierungen von Wasserkraftwerken eine gesetzliche Regelung, welche auf dem Ist-Zustand, statt dem heute oft praktizierten historischen Zustand vor Erstellen der Anlagen basiert. Der SWV unterstützt dieses Ansinnen und hat über die eingesetzte Arbeitsgruppe konkrete Vorschläge erarbeitet. Im Berichtsjahr wurde inzwischen sowohl von der UREK-N wie auch von der Schwesterkommission UREK-S das Eintreten beschlossen. In der Folge hat die UREK-N die Bundesverwaltung mit der Ausarbeitung eines konkreten

Gesetzesvorschlags beauftragt. Der entsprechende Vorschlag wird voraussichtlich im neuen Jahr zuerst von der UREK-N behandelt und dann gegebenfalls in die Vernehmlassung gebracht. Seilbahnreglement IKSS Für die in der Regel nicht eidgenössisch konzessionierten Kraftwerksseilbahnen gelten die Vorschriften des entsprechenden interkantonalen Konkordates (IKSS). Dieses Seilbahnreglement wurde von der IKSS im Berichtsjahr überarbeitet und in eine Vernehmlassung ohne Berücksichtigung des SWV oder der Kraftwerkgesellschaften geschickt. Da viele Betreiber von Wasserkraftanlagen über eine grosse Anzahl von Klein-, Stand- und Schachtseilbahnen verfügen und damit direkt von diesen Vorschriften betroffen sind, hat der SWV im Juni 2017 sein Interesse an einer Mitwirkung bei der IKSS angemeldet. Weil das Reglement aufgrund der zahlreichen negativen Rückmeldungen auf die erste Version nochmals überarbeitet werden wird, soll nun auch der SWV für die auf Anfang 2018 zu erwartende zweite Vernehmlassungsrunde einbezogen werden. Mitwirkung Vollzugshilfen GSchG Der SWV und mit ihm die Hydrosuisse sind weiterhin über diverse Begleit-/Expertengruppen bei der Erarbeitung der Vollzugshilfen zum Gewässerschutzgesetz (GSchG) engagiert. Im Berichtsjahr standen zwar keine offiziellen Vernehmlassungen mehr auf dem Programm, aber weiterhin hängig und in Diskussion ist die Frage der Entschädigung von Schwall-Ausleitkraftwerken als Sanierungslösung. Ebenfalls noch nicht in Kraft ist die Vollzugshilfe zur Sanierung des Geschiebehaushalts, wo offenbar vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) in Auftrag gegebene Gutachten mehr Klarheit schaffen müssen, bevor das Dokument voraussichtlich im Jahre 2018 in die Vernehmlassung geschickt werden soll. Hydro-Weiterbildungsprogramm Aufgrund der zahlreichen bereits ausgebildeten Fachleute (rund 800 in ca. 80 Kursen) nimmt die Nachfrage nach den Kursen nun relativ rasch ab. Das mit den Fachhochschulen vom SWV mit der Hydrosuisse vor zehn Jahren aufgebaute und von den Hochschulen seither eigenständig angebotene Weiterbildungsprogramm im Bereich Wasserkraft dürfte sich damit dem Ende zuneigen. Durchführung 6. Fachtagung Wasserkraft Mit Unterstützung der Hydrosuisse wurde am 17. November 2017 bereits zum sechs-

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ten Mal die «Fachtagung Wasserkraft» in Olten durchgeführt. Mit wiederum rund 165 Teilnehmenden fand auch diese Durchführung grossen Anklang und stiess auch inhaltlich auf sehr gute Resonanz. Die Tagung entspricht offenbar weiterhin einem Bedürfnis und soll als jährlicher Austausch zu technischen Entwicklungen weitergeführt werden. Referate, Artikel, Öffentlichkeitsarbeit Im Berichtsjahr wurden von den Mitgliedern der Kommission und namentlich vom Geschäftsführer wiederum diverse Referate gehalten, Fachartikel publiziert und Anfragen von Medienschaffenden beantwortet, einige davon mit Niederschlag in Zeitungsartikeln und in Radiobeiträgen (vgl. Abschnitt 1.4). Kontakte zu Partnerorganisationen Anlässlich der Kommissionssitzungen informieren sich die Mitglieder standardmässig über die laufenden Geschäfte von Partnerorganisationen mit Vorstandssitz SWV, namentlich: Verein für umweltgerechte Energie, Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft und Wasser-Agenda 21 (vgl. Abschnitt 1.6). Austausch diverse aktuelle Themen An den Kommissionssitzungen werden, gestützt auf Inputs eingeladener Referenten oder Kommissionsmitgliedern, aktuelle Themen vertieft diskutiert. Im Berichtsjahr waren dies insbesondere: «Referenzzustand UVP», «Sofortmassnahmen und Marktmodelle», «Fachaustausch Druckleitungsstahl» und «Fachaustausch zu PCB bei Wasserkraftwerken». Eigene Standortbestimmung Im Berichtsjahr hat sich die Kommission auch mit ihrer eigenen Standortbestimmung und Wirkung auseinandergesetzt. Die Analyse und daraus resultierende Anpassungen sind noch nicht abgeschlossen. Die Überlegungen der Kommission haben aber mit dazu beigetragen, dass der Ausschuss die beantragte Verstärkung der Geschäftsstelle unterstützte (vgl. dazu Ausführungen im Abschnitt 1.1). Kommission Hochwasserschutz Die Kommission Hochwasserschutz (KOHS) hat sich unter dem Vorsitz von Jürg Speerli, HSR, auch im Berichtsjahr bestimmungsgemäss für Beiträge zur Sicherung der fachlichen Qualität und des Standes der Technik in Hochwasserschutz und Wasserbau engagiert. Die wichtigsten Geschäfte sind nachfolgend zusammengefasst: 139

Jahresbericht 2017

mitteilung auf der Webseite publiziert (vgl. www.swv.ch > Downloads > Positionen und Stellungnahmen).


Jahresbericht 2017

Durchführung KOHS-Tagung 2017 Die traditionelle Wasserbau-Tagung der KOHS wurde im Berichtsjahr anlässlich des 125-jährigen Jubiläums der Internationalen Rheinregulierung (IRR) als zweitägige Veranstaltung am 20./21. Juni 2017 im österreichischen Dornbirn am Alpenrhein durchgeführt. Die Tagung zum Thema «Wasserbau an grossen Gebirgsflüssen am Beispiel des Alpenrheins» und die Exkursion zu Hochwasserrückhaltebecken im Voralberg stiessen bei den rund 160 Teilnehmenden auf grosses Interesse. Vorbereitungen KOHS-Tagung 2018 Parallel zur Durchführung der 2017er-Tagung begann die entsprechende Arbeitsgruppe der Kommission bereits mit inhaltlichen Vorbereitungen für die Tagung 2018. Die für März 2018 terminierte Veranstaltung soll wieder am inzwischen traditionellen Tagungsort Olten stattfinden und wird voraussichtlich dem Thema «Geschiebehaushalt im 21. Jahrhundert» gewidmet werden. Patronat PEAK-Kurs 2017 Nach Abschluss des Forschungsprogramms «Wasserbau und Ökologie» wurde von der Eawag, dem Wasserinstitut des ETH-Bereichs, in Zusammenarbeit mit der Kommission ein eintägiger Weiterbildungskurs zum Thema «Sedimentmanagement in Fliessgewässern – Synergien zwischen Wasserbau und Ökologie» angeboten. Der am 22. November 2017 durchgeführte Kurs zählte 120 Teilnehmende und stiess damit auf sehr gute Resonanz. 5. Serie KOHS-Weiterbildungskurse Nach erfolgreichem Abschluss der 4. Serie der wasserbaulichen Weiterbildungskurse wurde das Berichtsjahr zur Vorbereitung einer neuen Kursserie zum Thema «Zukunftsfähige Entwicklung von Wasserbauprojekten» initiiert. Zum einen erarbeitete die Geschäftsstelle des SWV das entsprechende BAFU-Finanzierungsgesuch für den Aufbau des Kurses und die Unterstützung der rund acht Kursdurchführungen. Zum anderen machte sich die von der Kommission beauftragte Arbeitsgruppe an die inhaltliche Vorbereitung der zweitägigen Kurse. Per Ende 2017 waren die Vorbereitungen auf gutem Weg, sodass erste Kursdurchführungen ab Mitte 2018 angeboten werden dürften. Arbeitsgruppe Geschieberückhaltebecken Aufgrund einer Umfrage bei der Kommission wurde bereits im Vorjahr eine neue Arbeitsgruppe zum Thema «Geschieberückhaltebecken» gebildet. Das Fernziel der 140

Abklärungen ist eine Empfehlung für das Design von Geschieberückhaltbecken in Bezug auf die unterschiedlichen Prozesse beim Feststofftransport. Im Berichtsjahr wurden noch keine relevanten Fortschritte erzielt. Austausch diverse aktuelle Themen Anlässlich der Kommissionssitzungen informieren sich die Mitglieder jeweils über aktuelle Aktivitäten. Anhand von Kurzreferaten wird zudem über relevante Wasserbauprojekte oder Geschäfte informiert und diskutiert, im Berichtsjahr waren das unter anderem: das Grundkonzept des Entwurfs der BAFU-Vollzughilfe «Sanierung Geschiebehaushalt – Massnahmen» und das in Umsetzung stehende «Revitalisierungsprojekt Boschetti-Saleggi» bei Bellinzona. 1.3

Fachzeitschrift «Wasser Energie Luft» Im bereits 109. Jahrgang der Fachzeitschrift «Wasser Energie Luft» wurden wiederum vier Ausgaben herausgegeben. Diese umfassten total 313 paginierte Seiten (Vorjahr 333 Seiten) und enthielten neben Nachrichten aus der Wasser- und Energiewirtschaft eine grosse Vielfalt fundierter Fachartikel aus Wissenschaft und Praxis: Heft 1/2017 brachte unter anderem den eigenen Fachbeitrag zur «Flexibilisierung der Wasserzinse», einen Beitrag zur «Wirtschaftlichkeit der Schweizer Wasserkraft» und einen ökologischen Erfahrungsbericht zur «Entleerung des Räterichsbodensees». Zudem wurden in Kurzfassung zwei Praxisanleitungen zur Dimensionierung und Ausführung von «Aufgelösten unstrukturierten Blockrampen» publiziert. Heft 2/2017 beinhaltete unter anderem Beiträge zu «Marktmodellen für die Wasserkraft», zu praktischen Erfahrungen mit «Defizit- und Ursachenanalysen bei Schwall/Sunk» und zur «Weiterleitung von Sedimenten über Triebwasserwege». Darüber hinaus wurde in der zweiten Ausgabe wie üblich auch der SWV-Jahresbericht 2016 in deutscher und französischer Sprache veröffentlicht. Heft 3/2017 publizierte unter anderem Beiträge zum «Variantentstudium für die Fischgängigkeit bei Wasserkraftwerken» und zum «Gewässerraum als politischer Zankapfel». Zudem wurde in dieser Ausgabe eine neue «Methode für die Bilanzierung der Wasserressourcen der Schweiz» sowie die zugehö-

rige Einordnung für den «Wasserhaushalt Schweiz im Jahr 2016» veröffentlicht. Heft 4/2017 brachte unter anderem Beiträge zur «Bedeutung der Wasserkraft im Alpenraum», zur «Abschätzung von Extremhochwasser bei Talsperren» und zur «Gefahrenbeurteilung bei Schwemmholz». Darüber hinaus wurde mit dieser letzten Ausgabe des Jahres wie üblich das Protokoll der 106. Hauptversammlung inklusive der Präsidialansprache publiziert. Sammelbände WEL und Onlinezugriff Weiterhin produziert der SWV die Ausgaben eines Jahres als gedruckte Sammelbände. Die lückenlose Reihe dieser gebundenen Jahresausgaben geht zurück bis zum 1. Jahrgang aus dem Jahre 1908. Seit der Ausgabe 4/2010 werden zudem sämtliche Ausgaben der Zeitschrift auch auf der Online-Plattform Issuu veröffentlicht und können damit über die Plattform bzw. auch über die Webseite des SWV kostenlos digital gelesen werden. Ein direkter Onlinezugriff für Abonnenten und Mitglieder auf PDF-Files der Zeitschrift ist noch in Umsetzung. 1.4

Publikationen, Referate, Medienarbeit Im Berichtsjahr wurden vom SWV alleine oder in Zusammenarbeit die folgenden Beiträge in Zeitschriften publiziert: • Fachartikel «Flexibilisierung Wasserzinse – eine Chance für alle», publiziert im bulletin.ch von VSE/Electrosuisse, 109. Jahrgang, Heft 2/2017, Seiten 29–33 • Sonderdruck «Wasserzins» mit der Sammlung von drei vom SWV bereits publizierten Fachartikeln, herausgegeben zusammen mit dem VSE am 21. März 2017 Darüber hinaus wurden zahlreiche Medienanfragen beantwortet, die neben Hintergrundgesprächen auch in publizierten Interviews resultierten. Zu nennen sind insbesondere: • Zeitungsinterview zur «Situation der Wasserkraft» in der Energiebeilage der Sonntagszeitung «Schweiz am Sonntag» vom 14. Oktober 2017 • Live-Streitgespräch zur «Wasserzinsregelung ab 2020» im Radio SRF Regionaljournal Graubünden vom 20. Oktober 2017 in Chur An verschiedenen Anlässen hat der Geschäftsführer zudem mit Referaten über die Situation und die Perspektiven der Schweizer Wasserwirtschaft, namentlich der Wasserkraftproduktion, informiert und damit

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1.5 Veranstaltungen Der SWV und seine drei Verbandsgruppen Rheinverband (RhV), Verband Aare-Rheinwerke (VAR) und die Associazione Ticinese di Economia delle Acque (ATEA) haben im Berichtsjahr folgende eigene Veranstaltungen und Tagungen durchgeführt: • 18.1. RhV-Vortrag 1 in Landquart • 15.2. RhV-Vortrag 2 in Landquart • 15.3. RhV-Vortrag 3 in Landquart • 6.4. VAR-Versammlung in Gippingen • 26.4. RhV-Exkursion Pulvermühle Chur • 10.5. RhV-Exkursion Hochwasserrückhalt Klosters • 7.6. ATEA-Generalversammlung mit Besichtigung Luzzone, Olivone • 9.6. VAR-Generalversammlung beim Flusskraftwerk Gösgen • 20./21.6 KOHS-Wasserbautagung in Dornbirn (A) • 7./8.9. SWV-Hauptversammlung mit Exkursion in Altdorf • 20.9. VAR-Exkursion Rheinkraftwerk Albbruck-Dogern (D) • 17.11. SWV/Hydrosuisse-Fachtagung Wasserkraft in Olten Die Programme vieler dieser Veranstaltungen stehen auf der Webseite des SWV als pdf-Dateien zur Verfügung; die Präsentationen können auf Anfrage bezogen werden.

1.6

Mitarbeit in externen Gremien und Projekten Bedingt durch die begrenzten eigenen Ressourcen und zwecks Dialog mit verschiedenen Akteuren im Bereich der Wasserwirtschaft wurde auch im Berichtsjahr die Zusammenarbeit mit anderen Verbänden und Institutionen gepflegt, unter anderem mit folgenden Gruppierungen: Gruppe Bern von swisselectric Durch den Geschäftsführer des SWV wurde der Kontakt zu den für das politische Umfeld in Bern tätigen Organisationen der Elektrizitätswirtschaft gepflegt sowie Entwicklungen der laufenden parlamentarischen Beratungen und Positionen diskutiert und abgestimmt. Mit der ersatzlosen Auflösung von swisselectric per Ende September 2017 wurde auch die Gruppe Bern in der bisherigen Form aufgelöst. Die notwendigen Absprachen zwischen den beteiligten Organisationen werden bis auf Weiteres mit einer Übergangslösung sichergestellt. Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft Die Kontakte zur «Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft» (AGAW) werden vom Geschäftsführer des SWV weiterhin im Rahmen der Einsitznahme im Vorstand wahrgenommen und dabei die Beziehungen über die Landesgrenzen hinweg nach Deutschland, Österreich und Südtirol gepflegt. Im Berichtsjahr stand die inhaltliche und finanzielle Unterstützung der AGAW-Studie «Wasserkraft im Alpenraum» im Vordergrund, welche noch vor Ende des Jahres unter anderem auf der AGAW-Webseite und auszugsweise auch im WEL publiziert wurde. Noch nicht abgeschlossen sind die parallel dazu geführten Diskussionen über eine Neuausrichtung der AGAW und die diesbezügliche Rolle des SWV. Schweizerisches Talsperrenkomitee Der Geschäftsführer des SWV ist weiterhin in der Technischen Kommission des «Schweizerischen Talsperrenkomitee» (STK) vertreten. Und auch die Mitarbeit in verschiedenen Fachausschüssen, namentlich in der Arbeitsgruppe «Talsperrenüberwachung», die unter anderem die jährlichen STK-Tagungen vorbereitet, wurden vom Geschäftsführer des SWV weitergeführt. Ebenfalls wurde mit Beteiligung des SWV über die Arbeitsgruppe «Öffentlichkeitsarbeit» wiederum ein Bildkalender zu Stauanlagen für das Jahr 2018 produziert und der Kalender 2019 vorbereitet. Wasser-Agenda 21 Der SWV als Gründungsmitglied ist bei die-

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ser Akteursplattform des Bereiches Wasser durch den Geschäftsführer im Vorstand und durch Roger Lüönd, BKW, in der Arbeitsgruppe «Dialog Wasserkraft» engagiert. Im Berichtsjahr standen diverse Veranstaltungen zum Erfahrungsaustausch bezüglich Umsetzung GSchG im Vordergrund. Parallel dazu ist die Wasser-Agenda 21 daran, knapp zehn Jahre nach ihrer Gründung die Strategie und Organisation zu überprüfen, was im kommenden Jahr vertieft werden soll. Verein für umweltgerechte Energie Der SWV stellt als Mitglied im «Verein für umweltgerechte Energie» (VUE) mit Michael Roth, Engadiner Kraftwerke den Vorstand der Kategorie Wasserkraft, der als Mitglied der Kommission Hydrosuisse direkt im SWV eingebunden ist. Im Berichtjahr waren im VUE unter anderem die Kriterien für die Zertifizierung von Dotiermaschinen mit dem Label «Naturemade Star» ein Thema wie auch weiterhin die Frage der Re-Zertifizierung von Wasserkraftanlagen ohne verfügte Restwassersanierung. Beirat und Moderation Powertage Der SWV ist über das Vorstandsmitglied Roman Derungs, GE, weiterhin im Beirat der alle zwei Jahre durchgeführten Powertage vertreten und übernimmt traditionell das Patronat und die Moderation für das Fachforum vom dritten Tag. Im Berichtsjahr wurden die Powertage vom Juni 2018 und das vom SWV patronierte Forum vom dritten Tag zum Thema «Kraftwerk Schweiz» vorbereitet. Begleitgruppen Forschungsprojekte In Vertretung des SWV ist der Geschäftsführer in verschiedenen Begleitgruppen zu Forschungsprogrammen und -projekten involviert. Im Berichtsjahr waren das die Begleitgruppen für das dritte Forschungsprogramm «Wasserbau und Ökologie 2017– 2021», für das Forschungsprojekt «EXAR: Extreme Hochwasser an Aare und Rhein» (als VAR-Mandat) und für das SSCER-Forschungsprojekt «Future of Hydropower in Switzerland». Weitere Engagements des Geschäftsführers oder von Delegierten des SWV betreffen die Mitwirkung in Ad-hoc-Arbeitsgruppen sowie Begleit- und Expertengruppen, namentlich der Bundesverwaltung oder von Forschungsstellen. Dabei ergab sich immer wieder auch die Gelegenheit zur Pflege des informellen Austausches mit diversen Akteuren der Wasserwirtschaft.

141

Jahresbericht 2017

auch Einfluss auf die Debatten genommen. Zu nennen sind insbesondere: • Referate zum Thema «Schweizer Wasserkraft – Auslaufmodell oder Zukunftsmusik?» anlässlich des Aargauer Energie-Apéro vom 19., 24. und 26. Januar 2017 in Baden, Lenzburg und Zofingen sowie des Walliser Energie-Apéro vom 6. März 2017 in Brig • Inputreferat zu «Nachhaltiger Wasserkraftnutzung und Leitsätze» anlässlich eines WWF-Workshops am Eco-Naturkongresses vom 28. März 2017 in Basel • Referat zum Thema «Wasserzinse – Reformbedarf im neuen Umfeld» anlässlich der Konferenz der Gemeindepräsidenten des Bezirks Visp vom 29. Mai 2017 in Visp • Referat zum Thema «Perspektiven der Schweizer Wasserkraft» anlässlich des AGAW-Symposiums vom 28. Juni 2017 in Baden-Baden (D) • Referat zu den «Perspektiven der Schweizer Wasserkraft» anlässlich des «6th European Meeting of VGB Strategic Forum Hydro» vom 17. Oktober 2017 auf dem Grimsel Hospiz Die pdf-Dateien der meisten eigenen Referate und Publikationen sind auf der Webseite zum Herunterladen aufgeschaltet.


Jahresbericht 2017

1.7

Geschäftsführungen und Kontakte Verbandsgruppen Die Geschäftsstelle des SWV führt weiterhin auch die Geschäfte des Verbands AareRheinwerke (VAR) und des Rheinverbands (RhV). Der Kontakt zur Tessiner Verbandsgruppe Associazione ticinese di economia delle acque (ATEA) erfolgt durch die Vertretung des Geschäftsführers des SWV im ATEA-Vorstand. Die Aktivitäten in den drei Verbandsgruppen sind in den Mitteilungen in Anhang 4 zusammengefasst. 2.

Jahresrechnung 2017, Budget 2019 Die Jahresrechnung 2017 mit Bilanz und Erfolgsrechnung, die von der Hauptversammlung bereits genehmigten Budgets 2017/2018 und der Voranschlag 2019 zu Händen der Hauptversammlung vom September 2018 sind im Anhang 1a–1c zusammengestellt. Die Rechnung wurde am 26. Februar 2018 von der OBT AG nach dem Standard der eingeschränkten Revision geprüft und für gut befunden. Der Revisionsbericht wurde von Ausschuss und Vorstand zur Kenntnis genommen und ist für Mitglieder auf der Geschäftsstelle einsehbar. Bilanz per 31.12.2017 Die Bilanz zeigt die finanzielle Stabilität des Verbandes mit den Rückstellungen und Reserven in der Höhe von CHF 1 275 817.– sowie dem aktiven Vereinsvermögen von zusätzlichen CHF 404 520.–. Zu beachten ist, dass im Jahr 2018 die nicht budgetierten Lohnkosten für den per 1.1.2018 angestellten neuen Mitarbeiter gemäss Beschluss des Vorstandsausschusses als Übergangslösung vollumfänglich über die Reserven finanziert werden. Die geäufneten Rückstellungen EDV dienen der geplanten Einführung einer neuen Verwaltungssoftware (CRM-System) im kommenden Jahr. Erfolgsrechnung 2017 Die Erfolgsrechnung schliesst nach Äufnung von Rückstellungen EDV für die Einführung der neuen Verwaltungssoftware in der Höhe von CHF 75 000.– mit einem Ertragsüberschuss von CHF 5 439.69, welcher dem Vereinsvermögen gutgeschrieben wird. Die Rechnung zeigt damit trotz diversen Sonderlasten (Finanzierung Studien, neue Hardware auf der Geschäftsstelle usw.) ein erfreuliches Bild. Der Umsatz des Berichtsjahres liegt mit etwas unter CHF 1 Mio. deutlich tiefer als noch im Vorjahr, was aber primär auf das schöpferische Zwischenjahr bei den KOHS-Weiterbildungskursen und geringerer Zahl durchgeführter Veranstaltungen zurückzuführen ist. 142

Verteilung Einnahmen und Ausgaben 2017 Die anteilmässige Verteilung der Einnahmeund Ausgabeposten kann den Grafiken im Anhang 1d entnommen werden. Im Berichtsjahr wurden 87 % der Einnahmen durch Mitgliederbeiträge generiert, die zu 4 /5 aus der Wasserkraftproduktion stammen. Weitere relevante Einnahmeposten sind die Deckungsbeiträge aus Tagungen und Kursen mit 6 % sowie die Beiträge für die Geschäftsführungen bei den Verbandsgruppen VAR und RhV mit total 5 %. Ausgabenseitig im Vordergrund sind naturgemäss die Personalkosten der Geschäftsstelle mit einem Anteil von 70 %, gefolgt von den Kosten für Raumaufwand und Verwaltung mit 17 % und den Entschädigungen für die Verbandsgremien mit 8 %. Eigene Studien und Projekte wurden mit 3 % der Ausgaben unterstützt, können aber üblicherweise nicht über das ordentliche Budget finanziert werden. Budget 2019 (Voranschlag) Der Budgetvorschlag zu Händen der Hauptversammlung 2018 setzt die für die stabile Finanzierung der personellen Verstärkung notwendige Erhöhung der seit dem Jahre 2005 unveränderten Mitgliedertarife voraus. Der in Vorbereitung stehende konkrete Antrag zu Händen der Hauptversammlung rechnet mit einer Erhöhung von +8 % bei den Tarifen für Einzelmitglieder und +15 % bei denjenigen für Kollektivmitglieder. Damit sind Mehrerträge von rund CHF 120 000.– zu erwarten, mit denen unter Berücksichtigung der regelmässigen Einnahmeüberschüsse der letzten Jahre die stabile Finanzierung gesichert sein sollte. Die Genehmigung der Tariferhöhung vorausgesetzt, kann mit einem Ertrag von CHF 1 092 555.– gerechnet werden, der einem voraussichtlichen Aufwand von CHF 1 082 500.– gegenübersteht. Ertragsseitig wird mit höheren Mitgliederbeiträgen und auch mit höheren Deckungsbeiträgen aus zahlreicheren Veranstaltungen gerechnet. Ausgabenseitig berücksichtigt die Budgetierung die Lohnkosten für den neuen Mitarbeiter und entspricht ansonsten in etwa dem Vorjahr mit wenigen, kleineren Abweichungen.

• •

346 Einzelmitglieder 206 Kollektivmitglieder, davon: 31 Öffentliche Körperschaften 82 Wasserkraftbetreiber 19 Verbände/Vereine 65 Industrie/Ingenieurunternehmen 9 Forschungsinstitute Über die Unternehmen mit eigener Wasserkraftproduktion sind rund 280 Zentralen mit einer jährlichen Produktionserwartung von ca. 33 000 GWh und damit über 90 % der schweizerischen Wasserkraftproduktion im SWV vertreten. Bestand aller Verbandsgruppen Zusammen mit den drei Verbandsgruppen VAR, RhV und ATEA (vgl. Mitteilungen im Anhang 4) vereint der Verband damit insgesamt 852 Mitgliedschaften, davon 479 Einzel- und 373 Kollektivmitglieder. 4. Gremien des Verbandes Die Mitglieder der leitenden Gremien des Verbandes, der Geschäftsstelle, der beiden Fachkommissionen sowie der Verbandsgruppen per Ende Berichtsjahr sind in Anhang 3 namentlich aufgeführt.

3.

Mitgliederbestand des Verbandes und seiner Gruppen Gegenüber dem Vorjahr ist ein leichter Zuwachs bei Kollektivmitgliedern und eine Reduktion bei Einzelmitgliedern zu verzeichnen, wobei die Gesamterträge aus Mitgliederbeiträgen leicht angestiegen sind. Der Mitgliederbestand betrug per Ende 2017 (vgl. detaillierte Zusammenstellung und Entwicklung der letzten zehn Jahre in Anhang 2): «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


1.

Activités de l’Association

1.1

Bureau, comité, assemblée générale, secrétariat

Bureau En 2017, le bureau exécutif du comité s’est réuni en deux séances ordinaires, a pris plusieurs décisions concernant les affaires courantes par voie de circulation et a adopté des prises de positions et avis de l’Association. Lors de la séance du 4 avril 2017 à Berne, le bureau a adopté les comptes 2016 vérifiés par l’organe de révision, ainsi que le budget 2018 à l’intention du comité et de l’assemblée générale. En outre, le bureau s’est consacré à diverses tâches prévues par les statuts pour l’assemblée générale, notamment: les prochaines élections de renouvellement pour le comité et les commissions pour un nouveau mandat. De plus, le bureau a examiné les procédures et les positions sur des sujets politiques actuels, notamment les révisions de la Stratégie énergétique 2050, la révision de la Loi sur les forces hydrauliques (réglementation de la redevance hydraulique), la situation de référence lors d’études d’impact sur l’environnement ainsi que sur une future réglementation du marché de l’électricité. À la demande du directeur, le bureau a également abordé à partir de l’été 2017 la question du renforcement des compétences du secrétariat dans le domaine de l’expertise énergétique. Le secrétariat, employant seulement trois personnes à temps plein, a depuis longtemps atteint ses limites en termes de capacité et un renforcement avec expertise technique en vue des nombreux dossiers liés à l’aménagement des eaux et aux industries de l’énergie est primordial. Par conséquent, le bureau a approuvé par résolution circulaire à la fin août 2017 la demande concrète pour le nouvel engagement d’un «gestionnaire en énergie» ainsi qu’un financement transitoire pour 2018 au moyen des réserves, donnant au secrétariat le feu vert pour la sélection

et l’embauche d’un spécialiste approprié au début 2018. Dans le même temps, il a été décidé de soumettre à l’assemblée générale annuelle 2018 l’augmentation des cotisations à partir de 2019 pour un financement stable du nouveau poste. Lors de la deuxième séance du 11 décembre 2017 à Berne, le bureau a pris connaissance du bilan financier provisoire pour l’exercice 2017. En outre, le bureau a évalué les activités de l’Association lors de l’année écoulée et les perspectives pour l’année à venir. Les objectifs et les activités pour l’année 2018 ont été discutés et adoptés. Enfin, lors de cette séance, le bureau a également examiné la demande spécifique d’augmentation des cotisations des membres préparée par le secrétariat à l’attention du comité et de l’assemblée générale annuelle de la nouvelle année. Comité En 2017, le comité s’est réuni en une séance ordinaire et a été impliqué sur diverses prises et papiers de position par voie de correspondance. Lors de la séance du 17 mai 2017 à Olten, le comité a pris connaissance des divers travaux de l’Association et s’est consacré à la préparation des obligations statutaires de l’assemblée générale. Il a accepté le rapport annuel 2016 et a approuvé les comptes 2016 et le budget 2018 à l’intention de l’assemblée générale sur la base du rapport annuel de l’organe de révision et de la proposition du bureau. Lors de la même séance, le comité s’est occupé des élections du renouvellement intégral des organes de l’Association, comité et commissions, pour un mandat 2017–2020. Le comité a pris connaissance de cinq retraits du comité directeur, respectivement du bureau, à savoir: Rolf Mathis, Axpo (vice-président), Beat Imboden, Alpiq (bureau), Moritz Steiner, CGCA (comité), Christian Dupraz, OFEN (comité) et Hanspeter Willi, OFEV (comité). Après que l’OFEN se soit retiré de sa propre initiative du comité et qu’une mesure correspon-

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dante ait été convenue de concert avec l’OFEV à fin d’égalité de traitement, la représentation des cantons, sur proposition du comité, devrait en revanche être renforcée. Pour cela, en plus de la représentation déjà existante issue de la Conférence gouvernementale des cantons alpins (CGCA), une représentation d’un canton du Mittelland avec une production hydroélectrique pertinente a été demandée lors des conférences cantonales compétentes (EnDK). Le comité a soutenu cette position et a adopté le choix du comité directeur proposé par le bureau à l’intention de l’assemblée générale, avec les nouvelles nominations suivantes pour les places vacantes: Jörg Huwyler, Axpo (nouveau vice-président), Christian Plüss, Alpiq (nouveau au comité et au bureau), Martin Roth, ewz (nouveau au bureau), Lionel Chapuis, Groupe E (nouveau au comité), Sandro Pitozzi, canton du Tessin et CGCA (nouveau au comité) et Werner Leuthard, canton d’Argovie et EnDK (nouveau au comité). Enfin, le comité a également suivi les propositions du bureau de confirmer la composition des deux commissions, y compris l’intégration de Pascale Ribordy, Etat de Fribourg, à la commission pour la protection contre les crues et a confirmé les membres des deux commissions in corpore pour la nouvelle législature. La liste complète des membres du comité et des commissions au 31.12.2017, y compris les nouveaux membres confirmés par l’assemblée générale, peut être consultée à l’annexe 3. Assemblée générale La 106ème assemblée générale de l’ASAE s’est déroulée du 7 au 8 septembre 2017 à Altdorf dans le canton d’Uri. Comme de coutume, l’assemblée générale a été ouverte par une conférence d’introduction au Théâtre d’Uri. Sur le site historique, les quelque 120 participants ont été chaleureusement accueillis par le conseiller d’état uranais Roger Nager et ont écouté attentivement les excellentes présentations sur le 143

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Rapport annuel 2017 de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux


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thème «Marché de l’électricité en transition – Stratégies pour la force hydraulique». L’assemblée générale proprement dite a été ouverte selon la tradition avec le discours du président et conseiller national Albert Rösti. Le texte complet de l’allocution ainsi que le procès-verbal de l’assemblée générale se trouvent dans la revue «Eau énergie air», 109ème année, n° 4/2017, pages 285–294. Les points à l’ordre du jour en vertu des statuts, préparés par le bureau et le comité, ont ensuite été adoptés rapidement et sans désaccords. L’assemblée a réceptionné le rapport annuel 2016, approuvé les comptes 2016, déchargé les organes responsables et adopté le budget 2018. Ce dernier ne prend pas en compte le financement transitoire envisagé pour le renforcement en personnel du secrétariat, qui doit être financé par les réserves générales jusqu’à l’augmentation prévue des cotisations des membres à partir de 2019. A l’ordre du jour sous le point «Elections», les membres sortants du comité ont été congédiés par le président et chaleureusement remerciés pour leur engagement en faveur de l’Association. Par la suite, l’Assemblée a confirmé toutes les mutations proposées par le comité et le bureau, élisant ces deux organes ainsi que l’organe de révision OBT AG pour un nouveau mandat 2017–2020. Une fois les obligations statutaires remplies, les participants ont été invités à un apéro et ont eu l’occasion de poursuivre les échanges lors du repas du soir au Lehnhof à Altdorf. Le lendemain, les participants intéressés ont eu la possibilité de visiter différents projets d’aménagement hydraulique dans la région, notamment deux ouvrages imposants du projet de protection contre les crues dans la vallée uranaise: celui avant l’achèvement et l’extension de la centrale de Gurtnellen, ainsi que la nouvelle centrale hydroélectrique de Bristen dans le Val Maderan. Secrétariat L’année sous revue a été de nouveau bien chargée pour le secrétariat. Le secrétariat s’est occupé des affaires courantes de l’ASAE et des deux commissions spécialisées, des activités des groupes régionaux Aare-Rheinwerke (VAR) et Rheinverband (RhV), de la rédaction et de la publication de la revue spécialisée «Eau énergie air», y compris l’acquisition des articles et des annonces, de la maintenance du site internet ainsi que de l’organisation d’une douzaine d’événements. En outre, le directeur a représenté les intérêts de l’aménagement des 144

eaux et son développement dans divers groupes de travail et groupes d’experts, ainsi que dans les organes d’organisations partenaires, tout en s’engageant ensemble avec les commissions par des prises de position, des présentations, des publications et des réponses aux médias (cf. sections suivantes). En interne, le directeur s’est chargé au quatrième trimestre, de pourvoir le poste de «gestionnaire en énergie» approuvé par le bureau et dont l’assemblée générale annuelle a pris connaissance. Ce poste a pu être pourvu encore durant l’année en revue par Michel Piot, un spécialiste expérimenté du système énergétique en Suisse et de l’énergie hydraulique suisse. Il renforcera le secrétariat à partir de janvier 2018 avec un taux d’activité de 80 %. 1.2 Commission de travail Les disciplines «Force hydraulique» et «Protection contre les crues et aménagement hydraulique» sont toujours suivies par les commissions compétentes, à savoir la commission Hydrosuisse, composée de représentants des principaux producteurs hydroélectriques, ainsi que la commission pour la protection contre les crues (KOHS/ CIPC), composée d’experts reconnus dans le domaine de la protection contre les crues et l’aménagement hydraulique (cf. la composition actuelle des deux commissions au 31.12.2017 à l’annexe 3). Les principales activités sont en général initiées par le bureau en collaboration avec les deux présidents de commission. Commission Hydrosuisse Conformément aux dispositions, la commission Hydrosuisse a continué durant l’exercice 2017 sous la présidence d’Andreas Stettler, BKW, à préserver les intérêts des producteurs d’énergie hydraulique, les bonnes conditions-cadres générales concernant l’utilisation de l’énergie hydraulique et le savoir-faire requis. Les affaires les plus importantes sont résumées ci-dessous: Mise en œuvre stratégie énergétique Avant même le référendum de mai 2017 sur la stratégie énergétique (SE 2050), le Conseil fédéral a envoyé les révisions d’ordonnance correspondantes en consultation. Le secrétariat, avec le soutien de la commission respectivement des groupes de travail concernés, a analysé et élaboré une prise de position détaillée avec des amendements concrets sur les plus importants des nombreux arrêtés, notamment la révision de l’Ordonnance sur

l’énergie (OEne) et la nouvelle Ordonnance sur l’encouragement de la production d’électricité issue d’énergies renouvelables (OEneR). Suite à la consultation interne et à l’approbation du bureau exécutif, la prise de position a été soumise au département DETEC à la fin avril 2017 et également publiée sur le site internet (cf. www.swv.ch > Téléchargements > Prises de position). Suite à l’entrée en vigueur par le Conseil fédéral des ordonnances pratiquement inchangées, l’ASAE, avec le soutien de la commission, a résumé les dispositions les plus importantes dans une version abrégée et les a mises à disposition des exploitants hydroélectriques. Conception d’instruments d’encouragement À la suite des révisions de l’Ordonnance sur la SE 2050, un groupe d’experts du secteur de l’électricité, avec la participation de l’ASAE et de sa commission Hydrosuisse, a accompagné la concrétisation des deux instruments d’encouragement «Prime de marché» et «Contribution à l’investissement». Bien que la mise en application soit, bien entendu, du ressort du Conseil fédéral et de l’office fédéral compétent, les discussions avec l’Office fédéral de l’énergie (OFEN) ont porté principalement sur un projet réalisable, nécessitant le savoir-faire et l’expérience des exploitants hydroélectriques. Les directives et exigences concrètes pour les sollicitations et les livraisons de données n’étaient pas encore définies de manière exhaustive à la fin de l’année, mais doivent être publiées en continue sur le site internet de l’OFEN. Redevance hydraulique dès 2020 Le Conseil fédéral a envoyé en consultation avant les vacances d’été 2017 la Loi sur les forces hydrauliques (LFH) avec ses propositions pour une nouvelle réglementation de la redevance hydraulique à partir de 2020. L’ASAE, avec le soutien de la Commission Hydrosuisse et le groupe de travail Redevance hydraulique créé à cet effet, a analysé les propositions en détails et élaboré un avis basé sur des positions de base défendues et adoptées, contenant des motions concrètes et des propositions alternatives. Suite à une consultation interne et à l’approbation par le bureau exécutif, la prise de position a été soumise au DETEC à la fin septembre 2017 et publiée sur le site internet avec un communiqué de presse (cf. www.swv.ch > Téléchargements > Prises de position). Position sur la compétitivité Compte tenu de la situation économique

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Collecte de données sur les coûts Compte tenu des discussions politiques entourant d’éventuelles mesures supplémentaires immédiates afin de soutenir l’énergie hydraulique existante, l’OFEN mandaté par la Commission de l’énergie du Conseil national (CEATE-N) a lancé en été 2017 une collecte de données auprès des centrales électriques sur les coûts et les investissements de la production hydroélectrique. La collecte de données a été soutenue par l’ASAE, en particulier par la commission Hydrosuisse, par un certain effort de coordination à travers un groupe d’experts. L’analyse des données avec la publication des résultats par l’OFEN ou la CEATE-N était toujours en suspens durant l’année sous revue et devrait avoir lieu au premier trimestre 2018. En parallèle à cela, l’ASAE a également l’intention de publier ses propres publications sur ce thème. Etat de référence EIE L’initiative parlementaire 16.452 déposée à la mi-juin 2016 par le président actuel de l’ASAE, le conseiller national Rösti, vise à établir une réglementation légale pour le renouvellement de concession des centrales hydroélectriques en fonction du statut actuel plutôt que de la situation historique avant la construction des installations. L’ASAE soutient cette suggestion et a développé des propositions concrètes par l’intermédiaire du groupe de travail. Durant l’année en revue, la CEATE-N et la commission sœur CEATE-E ont décidé de s’y joindre. Par la suite, la CEATE-N a chargé l’administration fédérale d’élaborer une proposition législative concrète. La proposition correspondante devrait d’abord être traitée par la CEATE-N au cours de la nouvelle année.

Réglementation sur les remontées Les réglementations du concordat intercantonal des téléphériques et téléskis (CITT) s’appliquent pour les remontées mécaniques qui ne sont en général pas sous concession fédérale. Ces règlements sur les remontées mécaniques ont été révisés par la CITT au cours de l’année en revue et envoyés en consultation sans prise en considération de l’ASAE ou des centrales électriques. Étant donné que de nombreux exploitants de centrales hydroélectriques disposent d’un grand nombre de petites remontées mécaniques, funiculaires et ascenseurs inclinés, et sont donc directement concernés par ces réglementations, l’ASAE a annoncé en juin 2017 son intérêt à participer à la CITT. En raison du fait que le règlement sera révisé suite aux nombreux commentaires négatifs sur la première version, l’ASAE devrait maintenant également être impliquée dans le deuxième cycle de consultation prévu pour le début 2018. Modules d’aides à l’exécution de L’Eaux L’ASAE ainsi que la commission Hydrosuisse sont engagées dans divers groupes d’accompagnement/groupes d’experts pour l’élaboration de modules d’aides à l’exécution de la Loi sur la protection des eaux (LEaux). Bien qu’aucune consultation officielle n’ait été prévue pour l’année considérée, la question de la compensation des centrales de dérivation des éclusées comme solution d’assainissement demeure toujours en suspens et en discussion. L’aide à l’exécution pour l’assainissement des régimes de charriage n’est également pas encore entrée en vigueur. Le rapport d’expertise demandé par l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) devrait visiblement amener plus de clarté, avant que le document ne soit envoyé en consultation en 2018. Formation continue en hydraulique En raison du nombre élevé de spécialistes déjà formés (environ 800 sur 80 cours), la demande pour les cours baisse relativement rapidement. Ainsi, le programme de formation continue dans le domaine de l’énergie hydraulique élaboré il y a dix ans par l’ASAE et Hydrosuisse en collaboration avec les hautes écoles spécialisées, puis proposé à part entière par les hautes écoles, devrait prendre fin. 6ème symposium sur l’énergie hydraulique Le sixième «Symposium sur l’énergie hydraulique» a eu lieu le 17 novembre 2017 à Olten avec le soutien de la commission Hydrosuisse. Avec environ 165 partici-

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pants, cette édition a de nouveau été bien accueillie et a rencontré un franc succès. Le symposium répond de toute évidence à des besoins et devrait être reconduite comme échange annuel des développements techniques. Présence dans l’espace public Durant l’exercice, les membres de la commission et notamment le directeur de l’ASAE ont de nouveau tenu diverses présentations, publié des articles spécialisés et répondu à de nombreuses questions de journaliste par le biais d’articles diffusés dans les journaux ou au travers d’émissions de radio (cf. section 1.4). Contact avec des organisations partenaires A l’occasion des séances de la commission, les membres sont informés sur les affaires actuelles des organisations partenaires pour lesquelles l’ASAE siège, à savoir: l’Association pour une énergie respectueuse de l’environnement (VUE), le Groupe de travail Energie hydraulique alpine AGAW et l’Agenda 21 pour l’eau (cf. section 1.6). Echanges sur diverses thématiques Durant les séances de la commission, des thèmes actuels ont également été abordés appuyés par les inputs donnés par des conférenciers invités ou des membres de la commission, notamment en 2017 sur les thèmes «Etat de référence lors d’études d’impact sur l’environnement (EIE)», «Mesures immédiates et modèles de marché», «Échange professionnel sur les conduites forcées en acier» et «Échange professionnel sur les PCB dans les centrales hydroélectriques». Bilan sur le travail de la commission Au cours de l’année sous revue, la commission s’est également penchée sur sa propre position et son impact. L’analyse et les ajustements qui en résultent sont toujours en cours. Cependant, les réflexions de la commission ont contribué au soutien du bureau pour le renforcement demandé du secrétariat (cf. détail d’exécution à la section 1.1). Commission Protection contre les crues Cette année encore, la commission Protection contre les crues (CIPC), présidée par Jürg Speerli, HSR, s’est engagée pour des contributions visant à assurer la qualité et l’état des techniques en matière de protection contre les crues et l’aménagement hydraulique. Les principales activités sont résumées ci-dessous: 145

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toujours tendue de la production hydroélectrique actuelle, la commission a débattu au cours de l’année en revue de la question des mesures ciblées en faveur de l’énergie hydraulique. La procédure s’est provisoirement achevée avec un papier de position sur le «Renforcement de la compétitivité de l’énergie hydraulique». Ainsi, les discussions sur d’éventuelles mesures supplémentaires dans le cadre de la «Conception du marché de l’électricité» ne sont certes pas terminées, néanmoins une base commune a pu être établie du côté de l’ASAE concernant les axes de pensée. La position a finalement été adoptée à l’unanimité par le bureau exécutif et publié sur le site internet de l’ASAE à la fin août 2017.


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Symposium annuel CIPC 2016 Dans le cadre du 125ème anniversaire de la Régulation Internationale du Rhin (IRR), le traditionnel symposium annuel 2017 de la commission CIPC a eu lieu sur deux jours les 20 et 21 juin 2017 sur les bords du Rhin alpin à Dornbirn en Autriche. La conférence sur le thème «Aménagement hydraulique sur les grands fleuves de montagne à l’exemple du Rhin alpin» et l’excursion sur les bassins de rétention des crues dans le Voralberg ont rencontré un vif intérêt auprès des 160 participants. Symposium annuel CIPC 2018 Parallèlement à la réalisation du symposium 2017, les préparatifs sur le contenu du symposium 2018 avaient déjà débuté par le biais du groupe de travail correspondant de la commission. La manifestation prévue pour mars 2018 devrait de nouveau avoir lieu comme de coutume désormais à Olten et devrait être consacré au thème du «Régime de charriage au 21ème siècle». Patronage d’un cours PEAK 2017 A la suite du programme de recherche «Aménagement hydraulique et écologie», l’institut pour les eaux des EPF eawag a proposé, en coopération avec la commission, un cours d’une journée sur le thème de «La gestion des sédiments dans les cours d’eau – Synergies entre aménagement hydrau-lique et écologie». Le cours, qui a eu lieu le 22 novembre 2017, a compté 120 participants et donc rencontré beaucoup de résonance. Cours de perfectionnement CIPC 5. série Suite à l’achèvement réussi de la 4ème série de cours de formation continue en hydraulique, les préparations pour une nouvelle série de cours sur le thème «Développement durable des projets d’aménagement hydraulique» ont été initiées durant l’année sous revue. D’une part, le secrétariat de l’ASAE a préparé la demande de financement correspondante auprès de l’OFEV pour le développement du cours et son soutien pour la série prévue de huit cours. D’autre part, le groupe de travail mandaté par la commission a préparé le contenu du cours de deux jours. À la fin 2017, les préparatifs étaient en bonne voie, de sorte que les premiers cours devraient avoir lieu à partir du milieu de l’année 2018. Groupe de travail rétention de matériaux Suite à un sondage au sein de la commission, un nouveau groupe de travail a été formé déjà en 2016 sur le thème «Bassins de rétention des sédiments». Le but final 146

est une recommandation pour la conception des bassins de rétention par rapport aux différents processus impliqués dans le transport des sédiments. En 2017, aucun progrès pertinent n’a encore été réalisé. Echanges sur diverses thématiques Lors des séances de la commission, les membres sont informés sur les activités actuelles. Sur la base de courtes présentations, des projets d’aménagement hydraulique ou des affaires pertinentes sont présentés et discutés, notamment cette année sur le concept de base du projet d’aide à l’exécution de l’OFEV «Assainissement du régime de charriage – Mesures» et sur le «Projet de revitalisation Boschetti-Saleggi» en cours de réalisation à Bellinzone. 1.3

Revue spécialisée «Eau énergie air» Au cours de la 109ème année de publication de la revue spécialisée «Eau énergie air», quatre nouveaux numéros ont été publiés. Les 313 pages (333 pages l’année précédente) rassemblent des informations sur les politiques hydrauliques et énergétiques ainsi que divers articles spécialisés issus de la recherche et de la pratique. Numéro 1/2017 Comporte notamment une contribution propre relative à la «Flexibilisation de la redevance hydraulique», une contribution sur «La rentabilité de l’énergie hydraulique suisse» et un témoignage écologique sur le «Dégorgement du Räterichsbodensee». En outre, un résumé de guides pratiques pour le dimensionnement de «Rampes en blocs non structurées dissolues» a été publié. Numéro 2/2017 Contient entre autres des contributions sur les «Modèles de marché pour l’énergie hydraulique», sur des expériences pratiques consacrées aux «Analyse de déficits et de causes des éclusées» et sur le «Transfert des sédiments par les chemins d’adduction». Finalement ce numéro comprend comme à l’accoutumée la version française et allemande du rapport annuel 2016 de l’ASAE. Numéro 3/2017 Comporte notamment une «Etude de variantes pour le passage des poissons aux centrales hydroélectriques» et une contribution sur «L’espace réservé aux cours d’eau comme pomme de discorde politique». En outre, une nouvelle «Méthodologie pour équilibrer les ressources en eau de

la Suisse» et la classification associée pour le «Régime des eaux en Suisse en 2016» ont été publié. Numéro 4/2017 Contient notamment des contributions sur «L’importance de la force hydraulique dans la région alpine», «L’évaluation des crues extrêmes pour les barrages» et «L’évaluation des risques liés au bois flottant». Enfin, ce dernier numéro publie comme à son habitude le protocole de la 106ème assemblée générale, y compris le discours du président. Recueil d’articles, publication en ligne L’ASAE publie les publications d’une année dans un recueil d’articles sur papier, qui rassemble tous les numéros sortis depuis la première année en 1908. De plus, l’ensemble des numéros de la revue depuis le numéro 4/2010 est publié sur la plateforme en ligne Issuu et peut être consulté gratuitement sous forme numérique sur le site de l’ASAE. Un accès direct en ligne pour les abonnés et les membres en format PDF est en cours. 1.4

Publications, présentations et relations publiques En 2017, l’ASAE a publié de manière autonome ou en collaboration avec des organisations parte-naires les contributions suivantes : • Article spécialisé «Flexibilisation de la redevance hydraulique – une opportunité pour tous», publié sur bulletin.ch par AES/Electrosuisse, 109ème année, numéro 2/2017, pages 29–33 • Numéro spécial «Redevance hydraulique» en rassemblant trois articles déjà publiés par l’ASAE, édité en collaboration avec AES le 21 mars 2017. En outre, de nombreuses demandes des médias ont été répondues, donnant lieu parallèlement à des entretiens portant sur un article de fond également la publication d’interviews, notamment: • Entretien sur la «Situation de l’énergie hydraulique» dans le supplément sur la thématique énergétique dans le journal «Schweiz am Sonntag» du dimanche 14 octobre 2017 • Débat en direct sur la «Redevance hydraulique dès 2020» dans le journal régional des Grisons à la radio SRF le 20 octobre 2017 à Coire. Lors de diverses manifestations publiques sur le thème de l’énergie hydraulique, le directeur a donné des présentations sur la situation et les perspectives de l’énergie hydraulique suisse, en particulier sur la produc-

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1.5 Manifestations L’ASAE et les trois groupes qui la composent (Association Aare-Rheinwerke (VAR), Rheinverband (RhV) et Associazione ticinese di economia delle acque (ATEA), ont organisé en 2017, les manifestations et symposiums suivants : • 18.01. Conférence RhV1 à Landquart • 15.02. Conférence RhV2 à Landquart • 15.03. Conférence RhV 3 à Landquart • 06.04. AG VAR à Gippingen • 26.04. Excursion RhV Pulvermühle à Coire • 10.05. Excursion RhV rétention des crues à Klosters • 07.06. Assemblée générale de l’ATAE et visite Luzzone Olivone • 09.06. Assemblée générale VAR à la centrale de Gösgen • 20/21.06. Symposium CIPC à Dornbirn (A) • 07/08.09. Assemblée générale de l’ASAE avec excursion à Altdorf • 20.09. Excursion VAR à la centrale sur le Rhin Albbruck-Dogern (D) • 17.11. Symposium Hydrosuisse sur la force hydraulique à Olten.

Les programmes de la plupart de ces manifestations sont également disponibles sur le site internet de l’ASAE sous forme de fichiers pdf. 1.6

Collaboration avec des organisations externes et projets En raison du caractère limité de ses ressources et afin d’encourager le dialogue avec les différents acteurs actifs dans le domaine de l’aménagement des eaux, l’ASAE a continué en 2017 à entretenir des collaborations avec d’autres associations et institutions, en particulier les suivantes: Groupe Berne de swisselectric Le directeur de l’ASAE a entretenu le contact avec les organisations du secteur de l’électricité actives dans le monde politique, tandis que les développements des consultations parlementaires en cours et des prises de position sont discutés et votés au sein du groupe. Avec la dissolution sans remplacement de swisselectric à la fin septembre 2017, le groupe dans sa forme actuelle a également été dissous. Les arrangements nécessaires entre les organisations seront assurés jusqu’à nouvel ordre avec une solution transitoire.

Groupe de travail Energie hydraulique alpine Les contacts avec l’AGAW (Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft) sont de nouveau assurés par le directeur de l’ASAE qui siège au sein du comité du groupe de travail. Ils permettent d’entretenir des relations avec les régions limitrophes en Allemagne, Autriche et au Sud-Tyrol. Au cours de l’année sous revue, l’accent a été mis sur le contenu et le soutien financier de l’étude AGAW «Force hydraulique dans l’espace alpin», publiée avant la fin de l’année sur le site internet de l’AGAW et en partie également dans la revue WEL. Les discussions parallèles sur la réorientation de l’AGAW et le rôle de l’ASAE à cet égard ne sont pas encore terminés. Comité suisse des barrages CSB Le directeur de l’ASAE a continué à être représenté à la commission technique (TECO) du CSB. La collaboration au sein de plusieurs comités spécialisés, notamment le groupe de travail sur la sécurité des barrages, qui prépare entre autres le symposium annuel de la CSB, a également été poursuivie par le directeur. Le calendrier des barrages 2018 a aussi été à nouveau publié et la nouvelle édition pour 2019 est en cours de préparation, avec la participation de l’ASAE via le groupe de travail sur les relations publiques.

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Agenda 21 pour l’eau L’ASAE comme membre fondateur est représentée au sein du comité de cette plateforme d’acteurs actifs dans le domaine de l’eau par son directeur, ainsi que dans le groupe de travail «Dialogue énergie hydraulique» par Roger Lüönd, BKW. Au cours de l’exercice écoulé, l’accent a été mis sur différents événements visant à l’échange des expériences concernant la mise en œuvre de la LEaux. Dans le même temps, l’Agenda 21 pour l’eau est en train de revoir sa stratégie et son organisation, dix ans après sa création, qui doivent être approfondies au cours de l’année à venir. Association VUE L’ASAE est représentée par Michael Roth, Engadiner Kraftwerke, au sein du comité de l’Association VUE dans la catégorie énergie hydraulique, qui est intégrée directement dans l’ASAE en tant que membre de la commission Hydrosuisse. En 2017, les thématiques de VUE ont notamment porté sur les critères de certification des machines à dotation avec le label «Naturemade Star», ainsi que la question de la recertification des centrales hydroélectriques sans assainissement décrété des débits résiduelles. Journées de l’énergie (Powertage) L’ASAE est représentée par le membre du comité Roman Derungs, GE, dans le conseil consultatif des journées de l’énergie organisées tous les deux ans et est traditionnellement en charge du patronat et de la modération du 3ème jour du forum. Au cours de l’année sous revue, les journées de l’énergie du mois de juin 2018 et le forum du 3ème jour sur le thème de «Centrale Suisse» patroné par l’ASAE ont été préparés. Groupes d’accompagnement de projets Représentant l’ASAE, le directeur est impliqué dans divers groupes d’accompagnement pour des programmes et projets de recherche. En 2017, il s’agissait des groupes de soutien pour le troisième programme de recherche «Aménagement hydraulique et écologie 2017–2021», pour le projet de recherche «EXAR: crues extrêmes sur l’Aar et le Rhin» (plutôt comme mandat du VAR) et pour le projet de recherche SSCER «Future of Hydropower in Switzerland» (de temps en temps par des ateliers). L’ASAE s’implique dans dautres engagements au travers de son directeur ou à travers des délégués en participant à des groupes de travail spécialisé, notamment 147

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tion hydroélectrique, informant et influençant ainsi les débats. On rappellera en particulier: • Présentations sur le thème «Energie hydraulique suisse – Fin du modèle ou musique future?» à l’occasion des apéritifs énergétiques des cantons d’Argovie et du Valais les 19, 24 et 26 janvier 2017 à Baden, Lenzburg et Zofingen, ainsi que le 6 mars 2017 à Brigue. • Exposé sur «L’utilisation durable de l’énergie hydroélectrique et les principes directeurs» à l’occasion d’un atelier du WWF au eco-congrès le 28 mars 2017 à Bâle. • Présentation sur «Redevance hydraulique – Besoin de réforme dans un nouvel environnement» à l’occasion de la Conférence des présidents communaux du district de Viège le 29 mai 2017 à Viège. • Présentation sur les «Perspectives de la force hydraulique suisse» à l’occasion du symposium AGAW le 28 juin 2017 à Baden-Baden (D). • Présentation sur les «Perspectives de la force hydraulique suisse» lors de la «6ème réunion européenne du VGB Strategic Forum Hydro» le 17 octobre 2017 à l’Hospice du Grimsel. Les fichiers en format pdf de la plupart des propres présentations et publications sont disponibles au téléchargement sur le site internet.


Jahresbericht 2017

des groupes d’accompagnement ou des groupes d’experts pour l’administration fédérale ou des stations de recherche. Ce faisant, ces engagements sont toujours de bonnes occasions de créer des échanges informels avec les différents acteurs de l’aménagement des eaux. 1.7

Directions et contacts avec les groupes régionaux Le secrétariat de l’ASAE s’est à nouveau occupé de la gestion des activités de l’Association Aare-Rheinwerke (VAR) et du Rheinverband (RhV). Le contact avec l’Associazione ticinese di economia delle acque (ATEA) a été assuré par la présence du directeur de l’ASAE au sein de son comité. Les activités des trois groupes régionaux sont résumées dans les communiqués disponibles à l’annexe 4. 2. Comptes 2017, budget 2019 Les comptes d’exploitation 2017 avec bilan et compte des résultats, les budgets 2017 et 2018 déjà adoptés par l’assemblée générale, ainsi que les prévisions pour le budget 2019 destinées à l’assemblée générale de septembre 2018, sont récapitulés à l’annexe 1a–1c. Le 26 février 2018, le cabinet OBT AG a soumis les comptes à un contrôle restreint selon les standards et les a approuvés. Le rapport de révision, dont le comité et le bureau ont pris connaissance, a été mis à la disposition des membres au secrétariat. Bilan au 31.12.2017 Le bilan montre la stabilité financière de l’Association avec des provisions et des réserves s’élevant à CHF 1 275 817.–, ainsi qu’une fortune active supplémentaire de CHF 404 520.–. Il convient de noter qu’en 2018, les coûts salariaux non budgétés pour le nouveau collaborateur engagé au secrétariat pour le 1.1.2018 seront entièrement financés par les réserves conformément à la décision du comité. Les provisions accumulées pour le traitement de données informatiques serviront à l’introduction prévue d’un nouveau logiciel d’administration (système CRM) durant l’année à venir. Compte de pertes et profits 2017 Suite à la constitution des provisions pour le traitement de données informatiques servant à l’introduction d’un nouveau logiciel d’administration pour un montant de CHF 75 000.–, le compte de pertes et profits 2017 clôture sur un excédent de recettes de CHF 5439.69, qui seront crédités à la fortune de l’Association. Les comptes 148

montrent ainsi un tableau réjouissant malgré diverses charges spéciales (financement d’études, nouvel équipement informatique pour le secrétariat, etc.). Avec un peu moins d’un million de francs, le chiffre d’affaires 2017 est nettement inférieur à celui de l’année précédente, notamment en raison de l’année intermédiaire dédiée à la programmation des cours de formation continue CIPC et du nombre réduit d’événements organisés. Répartition recettes et dépenses 2017 Le graphique de l’annexe 1d détaille la répartition des recettes et des dépenses. Durant l’exercice, 87 % des revenus ont été générés par les contributions des membres, dont les 4/5 proviennent des entreprises ayant leur propre production d’énergie hydraulique. Les autres postes importants sont les gains provenant des conférences et des cours qui représentent 6 % des recettes ainsi que l’administration des Groupes régionaux VAR et RhV avec un total de 5 % des recettes. En termes de dépenses, les frais de personnel du secrétariat représentent bien sûr la plus grande part avec 70 % des dépenses, suivis des charges pour le loyer du bureau et l’administration à hauteur de 17 % ainsi que les compensations pour les organes de l’Association avec 8 %. Des études et des projets propres ont été soutenus par 3 % des dépenses, mais ne peuvent généralement pas être financés par le budget ordinaire. Budget 2019 (proposition) La proposition de budget 2019 aux mains de l’assemblée générale 2018 se base sur l’augmentation nécessaire des cotisations des membres inchangées depuis 2005 en vue d’un financement stable du renforcement en personnel. La demande spécifique en préparation destinée à l’assemblée générale annuelle prévoit une augmentation de +8 % pour les tarifs des membres individuels et de +15 % pour les membres collectifs. Cela devrait générer des recettes supplémentaires d’environ CHF 120 000.–, ce qui devrait assurer un financement stable compte tenu des excédents de recettes réguliers des dernières années. En supposant l’approbation de l’augmentation des cotisations, on peut tabler sur des recettes à hauteur de CHF 1 092 555.– pour des dépenses à hauteur de CHF 1 082 500.–. Du côté des revenus, on s’attend non seulement à des cotisations plus élevées, mais aussi à augmentation des contributions venant des nombreux événements prévus. Du côté des frais, le budget prévoit les coûts salariaux pour le

nouveau collaborateur et des dépenses, à quelques exceptions près, correspondantes à celles de l’année précédente. 3.

Effectif des membres de l’Association et des sections Par rapport à l’année précédente, une légère augmentation du nombre de membres collectifs et une réduction du nombre de membres individuels ont été enregistrées, tandis que le revenu total provenant des cotisations des membres a légèrement augmenté. L’effectif des membres de l’ASAE s’élève à la fin 2017 aux nombres suivants (cf. récapitulation détaillée et évolution des dix dernières années à l’annexe 2): • 346 membres individuels • 206 membres collectifs, dont: 31 collectivités de droit public 82 producteur d’énergie hydraulique 19 fédérations/associations 65 industries et bureaux d’ingénieur 9 instituts de recherche. Sur les entreprises qui ont leur propre production d’électricité, on compte environ 280 centrales ayant une production moyenne escomptée de 33 000 GWh. Ainsi, plus de 90 % de la production d’énergie hydraulique suisse est représentée à l’ASAE. Effectif des groupes régionaux Avec les membres des trois groupes régionaux Verband Aare-Rheinwerke (VAR), Rheinverband (RhV) et Associazione ticinese di economia delle acque (ATEA) (cf. communiqués à l’annexe 4), l’ASAE regroupe au total 852 membres, dont 479 à titre individuel et 373 à titre collectif. 4. Organes de l’Association Les membres des organes dirigeants de l’Association, du secrétariat, des deux commissions spécialisées ainsi que des groupes régionaux au 31.12.2017 sont énumérés à l’annexe 3.

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Jahresbericht 2017

Anhang 1a: Bilanz per 31. Dezember 2017 mit Vorjahresvergleich / Annexe 1a: Bilan au 31 décembre 2017 avec comparaison année précedente

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Jahresbericht 2017

Anhang 1b: Erfolgsrechnung 2017 und Budgets 2017–2019 / Annexe 1b: Compte des profits et pertes 2017 et budgets 2017–2019

Anhang 1c: Anhang zur Jahresrechnung 2017 / Annexe 1c: Annexe au comptes annuels 2017 In der Jahresrechnung angewandte Grundsätze: Die vorliegende Jahresrechnung wurde gemäss den Vorschriften des Schweizer Gesetzes, insbesondere der Artikel über die kaufmännische Buchführung und Rechnungslegung des Obligationenrechts (Art. 957 bis 962), erstellt. Weitere vom Gesetz verlangte Angaben: Vollzeitstellen: Die Anzahl der Vollzeitstellen im Jahresdurchschnitt lag im Berichtsjahr bei 3 (Vorjahr: 3); Verbindlichkeiten mit Laufzeiten von über einem Jahr: CHF 132 646.80 (Vorjahr: CHF 180 882.00) für Miete Büroräumlichkeiten (bis 30.9.2020). 150

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Jahresbericht 2017

Anhang 1d: Verteilung Einnahmen / Ausgaben 2017 / Annexe 1d: Distribution recettes / dépenses 2017

Verteilung Einnahmen

Verteilung Einnahmen Mitgliederbeiträge: Deckungsbeitrag Tagungen / Kurse: Geschäftsführung VAR / RhV: Deckungsbeitrag Fachzeitschrift:

87 % 6% 5% 2%

Verteilung Ausgaben Personalaufwand: Verbandsgremien: Raumaufwand: Verwaltung: Studien/Projekte: Verschiedenes:

70 % 6% 9% 8% 3% 4%

Verteilung Ausgaben

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Jahresbericht 2017

Anhang 2 / Mitgliederstatistik SWV / Annexe 2: Effectifs des membres ASAE Mitgliederbestand SWV per 31. Dezember 2017 und Vergleich Vorjahre / Effectifs des membres l’ASAE au 31 décembre 2017 et comparaison avec les années précédentes

1)

Bei den «Wasserkraftbetreibern» handelt es sich um «Unternehmen mit eigener Wasserkraftproduktion»; die ausgewiesene Zahl entspricht der Anzahl Gesellschaften; die einzelnen Kraftwerke von Gruppen sind damit nur ausgewiesen, sofern die Mitgliederbeiträge auf die einzelnen Werke aufgeteilt sind; insgesamt sind 145 Wasserkraftwerke mit 280 Zentralen und 91 % der schweizerischen Wasserkraftproduktion im SWV vertreten.

Mitgliederbestand SWV per 31.12.2017 nach Anzahl

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Mitgliederbestand SWV per 31.12.2017 nach Beiträgen

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Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband (SWV) Vorstand und Vorstandsausschuss (Amtsperiode 2017–2020) Präsident: Albert Rösti, Nationalrat, Uetendorf Vizepräsident: Jörg Huwyler, Axpo, Baden Mitglieder Ausschuss: Christian Plüss, Alpiq, Olten Martin Roth, ewz, Zürich Mauro Salvadori, Alpiq, Lausanne Anton Schleiss, LCH-EPFL, Lausanne Andreas Stettler, BKW, Bern Weitere Mitglieder: Jérôme Barras, SIG, Genève Robert Boes, VAW-ETHZ, Zürich Lionel Chapuis, Groupe E, Fribourg Roman Derungs, GE Hydro, Birr Heinz Duner, Andritz Hydro AG, Kriens Laurent Filippini, Kt. Tessin, Bellinzona 3 Michelangelo Giovannini, V&P, Chur 2 Werner Leuthard, EnDK, Aarau Sandro Pitozzi, RKGK, Bellinzona Michael Roth, EKW, Zernez Michel Schwery, EnAlpin, Visp Jürg Speerli, HSR, Rapperswil Thomas Staffelbach, SBB, Zollikofen Oliver Steiger, Axpo, Baden 1 Felix Vontobel, Repower, Poschiavo 1

VAR /

2

RhV /

3

ATEA

Kommission Hydrosuisse (Amtsperiode 2017–2020) Vorsitz: Andreas Stettler, BKW, Bern Mitglieder: Christoph Busenhart, ewz, Zürich Guido Conrad, KHR, Thusis Beat Imboden, Alpiq, Sion Edy Losa, AET, Bellinzona Dominique Martin, VSE, Aarau Roger Pfammatter, SWV, Baden Michael Roth, EKW, Zernez Mauro Salvadori, Alpiq, Lausanne Felix Vontobel, Repower, Poschiavo Hans-Peter Zehnder, Axpo, Baden Kommission Hochwasserschutz (Amtsperiode 2017–2020) Vorsitz: Jürg Speerli, HSR, Rapperswil Mitglieder: Tony Arborino, Kanton Wallis, Sion Robert Bänziger, Bänziger Ing., Niederhasli Robert Boes, VAW-ETHZ, Zürich Therese Bürgi, BAFU, Bern

Laurent Filippini, Kt. Tessin, Bellinzona Lukas Hunzinger, Flussbau, Bern Martin Jäggi, Berater Flussbau, Ebmatigen Mario Koksch, vif Kanton Luzern Roger Kolb, Niederer + Pozzi, Uznach Dieter Müller, AF-Consult, Baden Matthias Oplatka, AWEL, Zürich Roger Pfammatter, SWV, Baden Pascale Ribordy, Ct. Fribourg, Fribourg Dieter Rickenmann, WSL, Birmenstorf Christoph Rüedlinger, B & H, Zürich Carlo Scapozza, BAFU, Bern Simon Scherrer, Hydrologie, Reinach Anton Schleiss, LCH-EPFL, Lausanne Sandrine Schmidt, Ct. Jura, Delémont Stefania Soldati, VIB, Bellinzona Benno Zarn, HZP, Domat/Ems Markus Zimmermann, NDR GmbH, Thun Vertretung in Organisationen Vorstand Wasser-Agenda 21: Roger Pfammatter, SWV Vorstand AGAW: Roger Pfammatter, SWV Vorstand VUE: Michael Roth, EKW, Zernez Geschäftsstelle Geschäftsführer: Roger Pfammatter Mitarbeitende: Sonja Ramer, Assistenz/Administration Manuel Minder, WEL/Verbandsschriften Doris Hüsser, Abos/Buchhaltung/Personal Ständige Geschäftsstelle Rütistrasse 3a, CH-5401 Baden Telefon 056 222 50 69 info@swv.ch / www.swv.ch Kontrollstelle OBT AG, Brugg: Andreas Thut

Verband Aare-Rheinwerke (VAR) Ausschuss (Amtsperiode 2015–2018) Präsident: Oliver Steiger, Axpo, Baden Vizepräsident: Tom Fürst, Alpiq Hydro Aare, Boningen Weitere Mitglieder: Erwin Heer, Schluchseewerk, Laufenburg Beat Karrer, ED, Laufenburg Walter Meyer, Eniwa, Aarau David Rhyner, BKW, Bern Jean-Philippe Royer, EdF, F-Mulhouse

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Geschäftsstelle Ständige Geschäftsstelle SWV: Rütistrasse 3a, CH-5401 Baden Telefon 056 222 50 69 info@swv.ch / www.aare-rheinwerke.ch

Rheinverband (RhV) Vorstand (Amtsperiode 2014–2018) Präsident: Michelangelo Giovannini, V&P, Chur Vizepräsident: Manfred Trefalt, Stadtwerke, Feldkirch Weitere Mitglieder: Guido Conrad, KHR, Thusis Daniel Dietsche, Tiefbauamt, St. Gallen Gian Jegher, Widmer Ingenieure, Chur Elija Kind, AfU, FL-Vaduz Lucien Stern, AEV Graubünden, Chur Dieter Vondrak, Land Voralberg, Bregenz Reto Walser, Bänziger Partner, Oberriet Geschäftsstelle Ständige Geschäftsstelle SWV: Rütistrasse 3a, CH-5401 Baden Telefon 056 222 50 69 info@swv.ch / www.rheinverband.ch

Associazione ticinese di economia delle acque (ATEA) Comitato (Periodo 2016–2020) Presidente: Laurent Filippini, UCA, Ct. Ti, Bellinzona Vice-presidente: Carmelo Rossini, Mauri & Ass., Pregassona Membri Fabrizio Bazzuri, CMAPS, Lugano–Figino Giovanni Ferretti, AIL, Lugano David Grassi, OFIMA, Bellinzona Roger Pfammatter, SWV, Baden a Graziano Sangalli, AET, Bellinzona Michele Tadè, AGE SA, Chiasso Mauro Veronesi, UPAAI, Ct. TI, Bellinzona a

ASAE

Segretaria Paola Spagnolatti Via F. Zorzi 13, CH-6501 Bellinzona

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Jahresbericht 2017

Anhang 3: Zusammensetzung Gremien des Verbandes per 31. Dezember 2017 / Annexe 3: Composition des comités de l’association au 31 décembre 2017


Jahresbericht 2017

Anhang 4: Mitteilungen aus der Tätigkeit der Verbandsgruppen / Annexe 4: Messages sur les activités des groupes régionaux

Verband Aare-Rheinwerke (VAR) Gründung: 4. Dezember 1915 Verbandsgremien (Die vollständige Zusammensetzung der Gremien des Verbandes kann dem Anhang 3 entnommen werden). Leitender Ausschuss Unter dem Vorsitz des Präsidenten Oliver Steiger, Axpo, hat der Ausschuss an seiner ordentlichen Sitzung vom 12. April 2017 getagt. Dabei wurden der Jahresbericht und die Rechnung 2016 sowie das Budget 2018 behandelt und zu Händen der Generalversammlung 2017 verabschiedet. Der Ausschuss nahm auch Kenntnis vom angekündigten Rücktritt des Ausschussmitglieds Walter Harisberger, IBAarau, und beschloss einstimmig, den von der Gesellschaft nominierten Nachfolger Walter Meyer, ebenfalls IBAarau (bzw. ab 1.1.2018 unter neuem Namen: Eniwa AG,) der Generalversammlung zur Wahl in den Ausschuss vorzuschlagen. Und schliesslich nahm der Ausschuss Kenntnis von den laufenden Geschäften der Kommission (vgl. Abschnitt 2.2). Ergänzend zur Sitzung wurde der leitende Ausschuss auf dem Korrespondenzweg über laufende Geschäfte informiert bzw. in Entscheidungen einbezogen Generalversammlung Die 99. Generalversammlung wurde am Freitag, 9. Juni 2017, beim Wasserkraftwerk Gösgen abgehalten. Die Versammlung genehmigte sämtliche Anträge des Ausschusses. Damit wurden namentlich der Jahresbericht und die Erfolgsrechnung 2016 mit Bilanz per 31.12.2016 sowie das Budget 2018 genehmigt und die Organe entlastet. Im Rahmen der Ersatzwahlen wurde das langjährige Engagement des Ausschussmitglieds Walter Harisberger, IBAarau, herzlich verdankt und der vorgeschlagene Nachfolger Walter Meyer, ebenfalls IBAarau (bzw. ab 1.1.2018: Eniwa AG,) einstimmig in den Ausschuss gewählt. Im Anschluss an die Versammlung gab es auf Einladung des Gastgebers diverse Rundgänge durchs Kraftwerk, inklusive Besichtigung der neu installierten «Power to Heat»-Anlage, und angeregtem Austausch beim abschliessenden Grillplausch.

Geschäftsstelle Die mit der Geschäftsführung des VAR betraute Geschäftsstelle des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) hat in Zusammenarbeit mit dem Ausschuss und der Kommission sämtliche Verbands- und Kommissionsgeschäfte vorangetrieben. Dazu gehört unter anderem auch die jährliche Abrechnung mit Ausgleich der Kosten für die Geschwemmselbeseitigung durch die Kraftwerke an der Aare gemäss dem vereinbarten Etappenplan. Revision Die Revisionsstelle OBT AG, Brugg, prüfte die Verbandsrechnung 2017 am 26. Februar 2018 auf der Geschäftsstelle in Baden und bestätigte die korrekte Rechnungsführung. Mitgliederkraftwerke Der Mitgliederbestand des VAR besteht unverändert aus 29 Mitgliedsunternehmen mit insgesamt 33 Wasserkraftwerken an Hochrhein, Aare (unterhalb Bielersee), Reuss und Limmat (siehe untenstehende Tabelle). Abflüsse und Wasserkraftproduktion Die Jahresmittel der Abflüsse waren in allen Einzugsgebieten unterdurchschnittlich und erreichten mit 96 % (Reuss, Limmat), 88 % (Rhein) und 77 % (Aare) leicht bis deutlich weniger als die langjährigen Mittelwerte. Dieses Muster passt sehr gut mit den beobachteten Niederschlagsmengen zusammen, welche im Berichtsjahr ausgesprochen unterdurchschnittlich waren, mit einer registrierten Abnahme der Mengen von Osten nach Westen. Gemäss

den Pegelmessungen des BAFU erreichte die Wasserführung in den vier Flüssen die folgenden Werte: Aare bei Murgenthal (Pegelmessstation LH 2063, Einzugsgebiet 10 119 km2, Vergletscherung 1.7 %): • Jahresmittel: 220 m3/s (Vorjahr: 327 m3/s) • Einordnung im langjährigen Mittel 1935–2015: 77 % (114 %) Rhein bei Rheinfelden (Pegelmessstation LH 2091, Einzugsgebiet 34 526 km2, Vergletscherung 1.1 %): • Jahresmittel: 909 m3/s (Vorjahr: 1113 m3/s) • Einordnung im langjährigen Mittel 1935–2015: 88 % (107 %) Reuss bei Mellingen (Pegelmessstation LH 2018, Einzugsgebiet 3382 km2, Vergletscherung 1.8 %): • Jahresmittel: 134 m3/s (Vorjahr: 147 m3/s) • Einordnung im langjährigen Mittel 1935–2015: 96 % (105 %) Limmat bei Baden (Pegelmessstation LH 2243, Einzugsgebiet 2396 km2, Vergletscherung 0.7 %): • Jahresmittel: 96.6 m3/s (Vorjahr: 106 m3/s) • Einordnung im langjährigen Mittel 1951–2015: 96 % (105 %)

Mitglieder-Kraftwerke VAR per Ende 2017 154

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Kommission Betriebsfragen Der VAR verfügt über eine ständige Kommission, die Kommission für Betriebsfragen. Von der Kommission werden je nach Fragestellung zusätzliche Unterkommissionen oder Arbeitsgruppen bestellt, die an die Kommission rapportieren. Die wichtigsten der von der Kommission im Berichtsjahr unter dem Vorsitz von Christoph Busenhart, ewz, behandelten Geschäfte sind nachfolgend zusammengefasst beschrieben. Betriebsleiterversammlung Die traditionelle Betriebsleiterversammlung fand am 6. April 2017 mit 43 Teilnehmenden zum letzten Mal in Gippingen statt. Unter dem Titel «Praktische Beispiele ökologischer Sanierungen bei VAR-Kraftwerken» berichteten ausschliesslich interne Referenten von ihren Erfahrungen mit ökologischen Sanierungen, namentlich: 1) Horizontalrechen für den Abstieg beim KW Stroppel (Ricardo Mendez, Axpo); 2) Variantenstudium ökologische Sanierungen KW Bannwil (Carl Robert Kriewitz, BKW); 3) Sonarbeobachtung Fischverhalten beim KW Reichenau (Ricardo Mendez, Axpo); 4) Kiesschüttungen beim KW RyburgSchwörstadt (Beat Karrer, ED); 5) Verlandungs-/Auflandungsproblematik beim KW Rheinfelden (Jochen Ulrich, ED). Anschliessend an diese Hauptbeiträge wurde wiederum über ein paar aktuelle Themen informiert, über die monetäre Quantifizierung von Wasserstandsschwankungen an der Limmat (Christoph Busenhart, ewz) sowie über den Stand des Projektes Fischabstieg und aktuelle Wasserkraftthemen der Bundespolitik (Roger Pfammatter, SWV/ VAR). Wie üblich rundete das gemeinsame Mittagessen den Anlass ab. Exkursion zum Rheinkraftwerk Albbruck Die ebenfalls traditionelle Exkursion für aktive und ehemalige Betriebsleiter und

Mitarbeiter der Kraftwerksgesellschaften führte am 20. September 2017 zum Rheinkraftwerk Albbruck-Dogern (RADAG). Unter kundiger Führung von Norbert Schneiderhan, RADAG, und seinen Mitarbeitern wurde die Teilerneuerung (Projekt Retrofit) vorgestellt, die laufenden Arbeiten an einer Maschinengruppe besichtigt und anschliessend auf Einladung des Gastgebers bei einem «Apéro riche» der Austausch weitergeführt. Forschungsprojekt Fischabstieg Das Berichtsjahr stand ganz im Zeichen der Ausarbeitung von detaillierten Pflichtenheftern für die Pilotprojekte bei den beiden ausgewählten Kraftwerken Wildegg-Brugg und Bannwil. Noch auf Ende des Vorjahres konnten beim Bundesamt für Umwelt (BAFU) ja umfangreiche Pflichtenheftskizzen eingereicht werden, welche Anfang Jahr zuerst im Lenkungsausschuss mit den Behörden und dann in der um Vertreter von Umweltverbänden und Fischerei ergänzten Begleitgruppe diskutiert wurden. Nachdem die leicht überarbeiteten Pflichtenheftskizzen dann im Mai 2017 vom BAFU schriftlich gutgeheissen wurden, kümmerten sich die beiden Kraftwerksgesellschaften im weiteren Verlauf des Jahres um die detaillierte Ausarbeitung der Pflichtenhefte, inklusive Kostenschätzungen und zugehörige Entschädigungsgesuche. Nach Zirkulation der Pflichtenhefte bei der Kommission und Geschäftsstelle VAR wurden die Dokumente schliesslich per Ende 2017 von den beiden Kraftwerksgesellschaften

bei den Behörden zur Begutachtung und formalen Genehmigung eingereicht. Der bisherige zeitliche Ablauf seit der ersten VAR-Projektskizze zur Fortsetzung des Forschungsprojekts im August 2014 bis heute ist in der untenstehenden Abbildung schematisch dargestellt. Per Ende des Berichtsjahres liegt der Ball also wiederum bei den Behörden. Sobald die formalen Genehmigungen der Pflichtenhefte und Entschädigungsgesuche eintreffen, wird mit den konkreten Arbeiten bei den beiden Kraftwerken begonnen. Für die Begleitung und Koordination des Forschungsprojekts wurde seitens VAR auf die Bildung einer speziellen Unterkommission verzichtet, dafür wurde aber die Kommission Betriebsfragen um Fachleute der früheren Unterkommission Fischabstieg ergänzt. Diese Gruppe wird je nach Bedarf an Sitzungen der Kommission eingeladen, einerseits um deren Know-how zu nutzen und andererseits um den Wissenstransfer innerhalb des VAR besser sicherstellen zu können. Austausch diverse Themen Angesichts obiger Schwerpunkte wurde im Berichtsjahr auf die vertiefte Bearbeitung weiterer Themen innerhalb der Kommission verzichtet. Zwecks Informationsaustausch zwischen den Kraftwerksgesellschaften auf dem Radar bleiben die Standardthemen: Sanierungen nach Gewässerschutzgesetz, Umsetzung Stauanlagenverordnung und das laufende Projekt der Bundesbehörden zur Ermittlung von Extremhochwasser an Aare und Rhein.

Schematische Übersicht über den Ablauf des Forschungsprojekts Fischabstieg.

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Jahresbericht 2017

Die Elektrizitätserzeugung der VARKraftwerke widerspiegelt die unterdurchschnittlichen Abflussmengen recht gut: Im Vergleich zum mehrjährigen Mittelwert erreichten die Kraftwerke zwischen 101 % (Limmat) und 87 % (Aare). Die Bruttoproduktion aller 33 VAR-Kraftwerke zusammen betrug total 7594 GWh (Vorjahr 8016 GWh), was mit 94 % deutlich unter dem mehrjährigen Mittelwert (8080 GWh) liegt. Dass die tiefen Abflussmengen nicht stärker zu Buche schlugen, liegt auch an der im Berichtsjahr relativ ausgeglichenen, für die Elektrizitätserzeugung vorteilhaften Verteilung der Wasserführung übers Jahr.


Jahresbericht 2017

Rheinverband (RhV) Gründung: 15. Dezember 1917 Verbandsgremien (Die vollständige Zusammensetzung der Gremien des Verbandes kann dem Anhang 3 entnommen werden). Vorstand Der Vorstand des Rheinverbandes trat im 2017 am 15. Februar und am 13. September zu je einer Sitzung zusammen. In der März-Sitzung waren die Besprechung von Geschäftsbericht und Jahresrechnung 2016 sowie die Budgets 2018/2019 im Vordergrund und wurden zu Händen der GV 2018 verabschiedet. In der Herbstsitzung wurde die Ausgestaltung des Vortragsprogramms Winter / Frühjahr 2018 behandelt sowie die GV 2018 mit Festanlass zum 100-jährigen Jubiläum des Verbandes. Generalversammlung, Rechnungsprüfung Die Generalversammlung wird nur alle zwei Jahre durchgeführt. Im Berichtsjahr fand keine GV statt. Die Rechnungsprüfung durch den Revisor Hansjürg Bollhalder erfolgt im gleichen Rhythmus und damit auf die GV 2018. Geschäftsstelle Die mit der Geschäftsführung betraute Geschäftsstelle des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) hat in Absprache mit dem Vorstand die Verbandsgeschäfte vorangetrieben. Mitglieder Der Verband verzeichnete im Berichtsjahr 1 Eintritt (Einzelmitglied) und 4 Austritte (Einzelmitglieder, Firmen) mit folgendem Mitgliederbestand per Ende 2017: Einzelmitglieder: 86 Kraftwerke: 10 Firmen: 24 Politische Körperschaften: 43 Verbände: 5 Total: 168 Vortragsreihe Im Winterhalbjahr 2017 wurden wiederum fünf Veranstaltungen, davon zwei Exkursionen durchgeführt:

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Gesamterneuerung Kraftwerke Hinterrhein AG – Lessons learned, Guido Conrad, Kraftwerke Hinterrhein AG, Thusis • Basismonitoring Ökologie Alpenrhein, Peter Rey, HYDRA-Institut, Konstanz • Hochwasserschutzprojekt RHESI, Markus Mähr, Internationale Rheinregulierung, St. Margrethen • Exkursion zur Pulvermühle Chur, Gaudenz Schmid-Lys, Restaurator, Chur • Exkursion zum Hochwasserschutzprojekt Landquart in Klosters, Ivo Bischofsberger, Tiefbauamt Graubünden, Chur An dieser Stelle wird der Einsatz der Vorstandsmitglieder bezüglich der Zusammenstellung der Vortragsreihe und vor allem der jeweiligen Sponsoren für die geselligen Apéro herzlich verdankt.

zattera, gru con benna mordente e chiatte di trasporto. L’operazione di gestione e movimentazione dei sedimenti accumulati del bacino di Luzzone avviene infatti meccanicamente dalla superficie e con deposito in un’area retrostante del lago appositamente preparata a tale scopo nel periodo invernale con livello lacuale abbassato

Associazione ticinese di economia delle acque (ATEA) Fondazione: 27 novembre 1915

Manifestazioni 18 gennaio 2017: visita guidata alla mostra Risk-in-Sight presso l’ex-Asilo Ciani a Lugano. 30 marzo 2017: sostegno e partecipazione alla giornata di studio Acqua360 presso il Palcongessi di Lugano, promossa da VSA. 12 ottobre 2017: visita al Progetto di rivitalizzazione del riale Rubiana, affluente del laghetto di Muzzano, a Gentilino, ospiti del Consorzio manutenzione arginature Pian Scairolo; introduzione del presidente Fabrizio Bazzuri e presentazione dei progettisti biol. A. Conelli, Oikos e ing. Carmelo Rossini, Mauri & Ass. Le manifestazioni proposte hanno raccolto un buon successo con la partecipazione di numerosi membri e ospiti.

Assamblea e comitato (Per la composizione del comitato vedere appendice 3) Assemblea generale La 102.ma Assemblea generale si è svolta mercoledì 7 giugno 2017 a Blenio presso la Diga del Luzzone (Ristorante Luzzone). All’ordine del giorno vi era anche la sostituzione di un membro di comitato dato il ritiro di Stefano Ferrari, passato ad AET, azienda già rappresentata in comitato; nominato David Grassi, per il settore aziende di produzione (OFIMA/ OFIBLE). Ha fatto gli onori di casa l’ing. Andrea Baumer, OFIBLE, responsabile del progetto di gestione straordinaria dei sedimenti nel bacino di Luzzone per conto dell’azienda, seguita dalla presentazione del progetto e della metodologia proposta dall’impresa Casada, appaltatrice della commessa con la ditta Tournaud, da parte degli ing. Mirco Casada e François Prêtre. È seguita la visita al cantiere dalla corona della Diga con presentazione della stazione galleggiante mobile,

Comitato Il comitato è stato impegnato nell’organizzazione dell’Assemblea e in funzione delle attività proposte nel corso dell’anno. Soci A fine dell’anno l’associazione contava 103 soci suddivisi per categorie: Amministrazioni comunali e cantonali 20 Consorzi 17 Aziende 5 Uffici ingegneria 15 Soci individuali 44 Associazioni 2 Totale 103

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Witterungsbericht 2017 Gemäss Klimabulletin von MeteoSchweiz kann die Witterung des Jahres 2017 wie folgt zusammengefasst werden: • Der Winter 2016 / 2017 war gezeichnet durch rekordnahe Sonnenscheindauer bei extremer Trockenheit mit Niederschlagsmengen deutlich unter der Hälfte der Norm; einem ausgesprochen kalten Januar folgte zudem ein rekordwarmer Februar. • Die Frühlingsmonate waren durchwegs zu mild im Vergleich zur Norm, wobei der März sogar auf den zweitwärmsten in der 154-jährigen Messperiode in die Geschichte eingeht; der April wartete dann aber mit scharfen Nachfrösten und spätem Schnee. • Der Sommer begann warm, aber ohne massive Hitze, die sich dann im August über mehrere Tage einstellte und schliesslich in heftigen Gewittern entlud und der Schweiz einen neuen 10-Minuten Regenrekord bescherte. • Der Herbst zeigte einen sehr bewegten Witterungsverlauf mit ausgesprochen kühlem September und ungewöhnlich sonnigem Oktober bei extremer Trockenheit vor allem auf der Alpensüdseite. • Der Winter 2017 / 2018 begann früh im Dezember mit Schnee bis in tiefe Lagen und rekordnahen Schneemengen in den Bergen, inklusive eines neuen Rekordes von 60 cm Schnee innerhalb eines Tages. Insgesamt bestätigt das Jahr die Tendenz zu einer deutlicheren Ausprägung von Extremen, sowohl bei der Temperatur wie auch bei Niederschlagsereignissen.

Unterdurchschnittliche Niederschläge Die Jahresniederschläge erreichten im Vergleich zur Norm 1980–2010 nördlich der Alpen mit 70 % bis 90 % verbreitet unterdurchschnittliche und in den Südtälern mit 60 % bis 80 % ausgesprochen unter-

durchschnittliche Mengen (vgl. Bild 3). Auffallend war vor allem ein extrem niederschlagsarmer Winter 2016 / 2017, der dann auch zu rekordarmer Winterschneedecke und entsprechend reduzierter Schneeschmelze führte.

Erneuter Temperaturüberschuss Das landesweite Jahresmittel der Temperatur brachte gegenüber der Norm 198– 2010 einen Überschuss von 0.8 ˚C (Vorjahr: 0.7 ˚C) und im Vergleich zur langjährigen WMO-Klima-Normperiode 1961–1990 sogar einen Überschuss von 1.7 ˚C (Vorjahr: 1.5 ˚C). Im landesweiten Mittel gehört das Jahr damit zu den sechs wärmsten Jahren seit Messbeginn 1864 (vgl. Bild 1). Bezüglich räumlicher Verteilung der Jahresmitteltemperaturen und Temperaturüberschüsse sind keine abnormalen Abweichungen von der Norm zu verzeichnen (vgl. Bild 2). Die Überschüsse lagen verbreitet zwischen 0.7 bis 1.2 ˚C über der Norm 1981–2010.

Bild 2. Räumliche Verteilung der Jahresmitteltemperatur (links) und der Abweichungen in Grad Celsius zur Normperiode 1981–2010 (rechts) (Quelle: Meteo Schweiz).

Bild 1. Abweichung der Jahrestemperatur in der Schweiz gegenüber dem Durchschnitt der Klima-Normperiode 1961–1990. Die schwarze Kurve zeigt den Verlauf gemittelt über 20 Jahre (Quelle: Meteo Schweiz).

Bild 3. Räumliche Verteilung der Niederschlagsmengen 2017 in mm (links) und in Prozent des Normwertes 1981–2010 (rechts) (Quelle: Meteo Schweiz).

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Jahresbericht 2017

Anhang 5: Witterungsbericht und Hydroelektrische Produktion 2017 / Annexe 5: Méteo et production hydroéléctrique 2017


Jahresbericht 2017

Hydroelektrische Produktion 2017 Gemäss der vom Bundesamt für Energie BFE, geführten Statistik zu den Wasserkraftanlagen der Schweiz WASTA (Zentralen mit > 0.3 MW installierte Leistung ab Generator) waren im Berichtsjahr folgende Veränderungen im hydraulischen Kraftwerkspark und bei der mittleren möglichen Jahresproduktion zu verzeichnen (Quelle: BFE, 2018). In Betrieb gesetzte Zentralen, Wertberichtigungen Insgesamt wurden 27 Wasserkraftzentralen nach Neubau bzw. nach Umbau/Erweiterung/Instandstellung in Betrieb gesetzt. Bezüglich Leistungszuwachs erwähnenswert ist vor allem die letzte Teilinbetriebnahme des Pumpspeicherwerks Linth-Limmern (Glarus). Bezüglich Zuwachs an Produktionserwartung im Vordergrund stehen 3 neue Zentralen, welche zusammen mehr als die Hälfte beisteuern, namentlich: St. Joseph (Obersaxen), Cotlan-Rüti (Glarus Süd) und Spiggenbach (Reichenbach). Zu erwähnen sind auch Stilllegungen von 7 Zentralen, wie beispielsweise diejenigen von Bondo (Felssturz) und Muttsee (Inbetriebnahme Pumpspeicherwerk) sowie Wertberichtigungen bei diversen Zentralen (Restwasserdotierungen oder Anpassungen an der Kraftwerksanlage). Veränderung Leistung und Produktionserwartung Mit den Inbetriebnahmen und unter Berücksichtigung von Stilllegungen und

Wertberichtigungen steigerte sich die installierte Leistung aller Wasserkraftzentralen der Schweiz um netto 545 MW auf 15 354 MW und die mittlere Produktionserwartung um 63 GWh/J auf neu 36 327 GWh/J (ab Generator, ohne Umwälzbetrieb, nur Schweizer Hoheitsanteil, ohne Beitrag Kleinstanlagen < 0.3 MW von geschätzten 234 GWh/J). Mit einem jährlichen Netto-Zubau in der Grössenordnung des vergangenen Jahres könnte der gemäss neuem Energiegesetz für das Jahr 2035 angestrebte Richtwert einer Wasserkraftproduktion von 37 400 GWh/J in etwa erreicht werden; das setzt allerdings voraus, dass der effektive Zubau an Wasserkraft die Energieminderproduktion aufgrund von Restwasserbestimmungen oder Stilllegungen um den entsprechenden Betrag übersteigt. Im Bau befindliche Zentralen Aktuell befinden sich 26 Zentralen im Bau. Zu erwähnen ist die laufende Fertigstellung des Pumpspeicherkraftwerks Nant de Drance, welches der Schweiz einen Leistungszuwachs aus Wasserkraft von nochmals rund 900 MW bringen wird. Zum anderen beinhaltet der laufende Zubau verschiedene Lauf- und Speicherkraftwerke, die in den nächsten drei bis vier Jahren einen Produktionszuwachs von rund 260 GWh/J erwarten lassen (brutto, ohne Berücksichtigung von Energieminderproduktionen durch Restwasserbestimmungen oder Stilllegungen und andere Wertberichtigungen). Rund die Hälfte dieses voraussichtlichen Zuwachses resultiert

Bild 4. Hydroelektrische Nettoproduktion von Schweizer Wasserkraftwerken > 0.3 MW in TWh zwischen 1950 und 2017, inkl. Umwälzbetrieb und abzgl. Verbrauch Speicherpumpen; rote Linie = mittlere jährliche Produktionserwartung, blaue Linie = tatsächliche Produktion (Quelle: SWV mit Daten BFE, 2018). 158

aus drei Vorhaben: dem Schweizer Anteil des im Bau stehenden Gemeinschaftskraftwerks Inn (Engadin), dem Neubau der Kraftwerke Gletsch-Oberwald und Gere-Oberwald (beide: Obergoms) sowie der Effizienzsteigerung durch die Maschinenerneuerung beim 85-jährigen Rheinkraftwerk Albbruck-Dogern (Hochrhein). Tatsächliche hydroelektrische Produktion Die tatsächliche Produktion in den Zentralen > 0.3 MW betrug im Kalenderjahr 2017 gemäss BFE total 36 666 GWh (Vorjahr: 36 326 GWh) (vgl. Auszug der Daten in Tabelle 1). Die Wasserkraftanlagen erzeugten damit brutto leicht mehr Elektrizität als im Vorjahr, was vor allem auf eine deutliche Mehrproduktion in Speicherkraftwerken (+4.9 %) bei gleichzeitiger Reduktion in Laufwasserkraftwerken (-3.8 %) zurückzuführen ist. Letzteres stimmt recht gut überein mit den durch den Verband AareRheinwerke (VAR) an 33 Flusskraftwerken im Mittelland erhobenen Daten, die einen Produktionswert deutlich unter dem langjährigen Mittelwert zeigen (vgl. Mitteilungen VAR im Anhang 4). Insgesamt lieferten die Wasserkraftanlagen im vergangenen Jahr knapp 60 % der Landeserzeugung der Schweiz. Berücksichtigt man den Verbrauch der Speicherpumpen für Zubringer und Umwälzbetrieb von 4160 GWh (Vorjahr: 2922 GWh) bleibt eine Nettoproduktion aus Wasserkraft von total 32 506 GWh (Vorjahr: 33 404 GWh), was etwas unter der entsprechenden mittleren Produktionserwartung liegt (vgl. Bild 4).

Tabelle 1. Hydroelektrische Bruttoproduktion von Schweizer Wasserkraftwerken > 0.3 MW im Kalenderjahr bzw. im hydrologischen Jahr unterteilt nach Lauf- und Speicherwerken, jeweils ohne Abzug des Verbrauchs der Speicherpumpen (Quelle: Auszug aus der Statistik BFE, 2018). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Nachrichten Informationen aus der Wasser- und Energiewirtschaft

P ol iti k Politi Bundesrat schlägt Beibehaltung des Wasserzinsmaximums bis 2024 vor Der Bundesrat hat die Botschaft zur Revision des Wasserrechtsgesetzes verabschiedet. Das Wasserzinsmaximum soll bis Ende 2024 wie bisher maximal 110 Franken pro Kilowatt Bruttoleistung (Fr./ kWbr) betragen. Der Bundesrat hält fest, dass ein neues Wasserzinsmodell erarbeitet werden soll, sobald die Grundzüge des neuen Strommarktdesigns bekannt sind. Das derzeit im Wasserrechtsgesetz (WRG) festgelegte Wasserzinsmaximum liegt bei 110 Franken/kWbr. Diese Regelung ist bis Ende 2019 befristet. Das Wasserrechtsgesetz beauftragt den Bundesrat, der Bundesversammlung rechtzeitig einen Erlassentwurf für die Festlegung der Maximalhöhe des Wasserzinses für die Zeit nach dem 1. Januar 2020 zu unterbreiten. In der Vernehmlassung zur Revision des WRG schlug der Bundesrat vor, das Wasserzinsmaximum für drei Jahre auf 80 Fr./ kWbr zu senken. Ebenfalls stellte er ein danach einzuführendes, flexibles Wasserzinsmodell zur Diskussion. Die Vernehmlassung erfolgte vom 22. Juni bis 13. Oktober 2017. Nach Ansicht des Bundesrates zeigen die 215 eingegangenen Stellungnahmen, dass die temporäre Senkung des Wasserzinsmaximums nicht mehrheitsfähig ist. Die zur Diskussion gestellte Flexibilisierung des Wasserzinses wurde in den Grundzügen zwar begrüsst, aber als verfrüht beurteilt. Der Bundesrat schlägt in der Botschaft zur Revision des WRG nun folgende Regelungen vor: • Das seit 1. Januar 2015 geltende bundesrechtliche Wasserzinsmaximum von 110 Fr./kWbr wird bis Ende 2024 fortgeschrieben. • Für neue Wasserkraftwerke, die mit einem Investitionsbeitrag nach Artikel 26 des Energiegesetzes gefördert werden, wird während zehn Jahren nach der Inbetriebnahme kein Wasserzins erhoben. Bei bestehenden Anlagen, die erheblich erweitert oder erneuert wer

den, wird während zehn Jahren ab der Inbetriebnahme der erweiterten oder erneuerten Anlage auf der zusätzlichen Bruttoleistung kein Wasserzins erhoben. Mit der beantragten Revision des WRG kommt der Bundesrat seinem Auftrag nach, rechtzeitig einen Erlassentwurf für die Zeit nach dem 1. Januar 2020 vorzulegen. Damit wird eine Regelungslücke vermieden. Eine neue Regelung für den Wasserzins soll an die Hand genommen werden, sobald die künftigen Rahmenbedingungen klarer ersichtlich sind. Der Bundesrat beauftragt das UVEK bereits jetzt verschiedene neue Wasserzinsmodelle zu analysieren und weiterzuentwickeln. (Der Bundesrat) Die Botschaft kann von der Webseite www. admin.ch heruntergeladen werden. Die Stellungnahme des SWV zur Revision des WRG findet sich unter www.swv.ch/Dokumentation

UREK-S eröffnet Vernehmlassung zu Änderung des Natur- und Heimatschutzgesetzes Die Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie des Ständerates (UREK-S) eröffnet die Vernehmlassung zu einer Änderung des Natur- und Heimatschutzgesetzes, welche sie im Rahmen einer parlamentarischen Initiative ausgearbeitet hat. Kantonale Nutzungsinteressen sollen in der Abwägung von Schutz und Nutzen bei Objekten nationaler Bedeutung mehr Gewicht erhalten. Der von der Kommission im Rahmen der Beratungen zur parlamentarischen Initiative «Die Eidgenössische Natur- und Heimatschutzkommission und ihre Aufgabe als Gutachterin» (12.402) erarbeitete Vorentwurf lockert die Regelung in Art. 6 Abs. 2 des Natur- und Heimatschutzgesetzes (NHG), um den Kantonen bei der Interessenabwägung zwischen dem Schutz von Objekten nationaler Bedeutung und dem Nutzen der betreffenden Vorhaben mehr Gewicht zukommen zu lassen. Konkret sieht die geänderte Bestimmung vor, dass ein Abweichen von der unge-

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schmälerten Erhaltung im Sinne der Inventare nach Art. 5 Abs. 1 NHG bei Erfüllung einer Bundesaufgabe in Erwägung gezogen werden darf, wenn dem Schutzinteresse von nationaler Bedeutung bestimmte gleich- oder höherwertige Interessen des Bundes oder der Kantone entgegenstehen. Nach geltendem Recht muss dem Schutzinteresse von nationaler Bedeutung ein Nutzungsinteresse von ebenfalls nationaler Bedeutung gegenüberstehen, damit überhaupt eine Interessenabwägung in Betracht gezogen werden kann. Im Weiteren wird mit einer Änderung von Art. 7 Abs. 3 NHG der verfahrensrechtliche Stellenwert der ENHK und der EKD im Sinne der gängigen Praxis auf Gesetzesstufe präzisiert. Mit der Gesetzesänderung sollen künftig auch berechtigte kantonale Interessen für die erforderliche Interessenabwägung herangezogen werden können. Die bestehenden Verfahren und Zuständigkeiten bleiben unverändert und die seriöse Abwägung der Schutz- und Nutzungsinteressen damit gewährleistet. Eine Kommissionsminderheit lehnt die Änderung ab. Sie befürchtet, die neue Regelung von Art. 6 Abs. 2 werde zu einer Zunahme der Eingriffe in die Inventarobjekte führen, und die ungeschmälerte Erhaltung der wertvollsten Objekte des Naturund Heimatschutzes werde dadurch erschwert. Die Kommission gibt den Vorentwurf bis zum 9. Juli 2018 in die Vernehmlassung. Der Vorentwurf und der erläuternde Bericht können auf der Internetseite der Kommission heruntergerladen werden. (UREK-S)

Ene E ne r g iewi i ewi r ts t s c haf t Stromverbrauch um 0.4 % gestiegen Im Jahr 2017 lag der Stromverbrauch in der Schweiz mit 58.5 Milliarden Kilowattstunden (Mrd. kWh) leicht über dem Niveau des Vorjahres (+0.4 %). Die Landeserzeugung (nach Abzug des Verbrauchs der Speicherpumpen) betrug 57.3 Mrd. kWh. Der physikalische Stromimportüberschuss lag bei 5.6 Mrd. kWh. 159


Nachrichten

Der Landesverbrauch lag 2017 bei 62.9 Mrd. kWh. Nach Abzug der Übertragungs- und Verteilverluste von 4.4 Mrd. kWh ergibt sich ein Stromverbrauch von 58.5 Mrd. kWh. Das sind 0.4 % oder 244 Millionen kWh (entspricht etwa dem Jahresverbrauch von 48 800 Haushalten) mehr als 2016 (58.2 Mrd. kWh). Die Veränderungen gegenüber dem Vorjahr betrugen +0.6 % im ersten, -1.1 % im zweiten, +2.2 % im dritten und +0.1 % im vierten Quartal 2017. Obwohl wichtige Einflussgrössen wie die Wirtschafts- und Bevölkerungsentwicklung (siehe unten) verbrauchssteigernd wirkten, blieb der Stromverbrauch in der Schweiz nahezu stabil. Dies dank der geringeren Anzahl der Heizgradtage sowie der Effizienzsteigerungen: • Wirtschaftsentwicklung: Das Bruttoinlandprodukt (BIP) nahm 2017 gemäss den ersten provisorischen Ergebnissen um 1.0 % zu (Quelle: Staatssekretariat für Wirtschaft, SECO). • Bevölkerungsentwicklung: Die Bevölkerung der Schweiz nahm 2017 gemäss den provisorischen Ergebnissen des Bundesamtes für Statistik (BFS) vom 6. April 2018 um 0.7 % zu. • Witterung: 2017 nahmen die Heizgradtage gegenüber dem Vorjahr um 1.5 % ab (siehe Tabelle im Anhang). Da in der Schweiz gegen 10 % des Strom-

verbrauchs für das Heizen verwendet werden, wirkt diese Entwicklung leicht verbrauchsdämpfend. Zu den Bestimmungsfaktoren der Stromverbrauchsentwicklung werden die jährlichen Ex-Post-Analysen des Energieverbrauchs weitere Aufschlüsse liefern können (Publikation im Oktober 2018). Leicht gesunkene Inländische Elektrizitätsproduktion Die Elektrizitätsproduktion (Landeserzeugung) sank 2017 leicht um 0.2 % auf 61.5 Mrd. kWh (2016: 61.6 Mrd. kWh). Nach Abzug des Verbrauchs der Speicherpumpen von 4.2 Mrd. kWh ergibt sich eine Nettoerzeugung von 57.3 Mrd. kWh. Im dritten und vierten Quartal lag die Landeserzeugung über dem Vorjahreswert (+5.0 % resp. +11.8 %), im ersten und zweiten Quartal (-8.5 % resp. -6.6 %) jedoch unter den entsprechenden Vorjahreswerten. Die Wasserkraftanlagen (Laufkraftwerke und Speicherkraftwerke) produzierten 0.9 % mehr Elektrizität als im Vorjahr (Laufkraftwerke -3.8 %, Speicherkraftwerke +4.9 %). Im Sommer 2017 sank die Produktion der Wasserkraftwerke im Vergleich zum Vorjahr um 5.5 % (Laufkraftwerke -7.0 %, Speicherkraftwer-ke -3.9 %), in den beiden Winterquartalen stieg die Produktion um 10.6 % (Laufkraftwerke +2.8 % resp. Speicherkraftwerke +15.3 %).

Die Stromproduktion der schweizerischen Kernkraftwerke sank um 3.6 % auf 19.5 Mrd. kWh (2016: 20.2 Mrd. kWh). Dies ist vor allem auf ausserordentliche Stillstände des Kernkraftwerks Beznau I (ganzjährig) sowie des Kernkraftwerks Leibstadt (mehrere Monate) zurückzuführen. 2017 lag die Verfügbarkeit des schweizerischen Kernkraftwerkparks bei 67.1 % (2016: 69.4 %). An der gesamten Elektrizitätsproduktion waren die Wasserkraftwerke zu 59.6 % (davon Laufkraftwerke 25.9 % sowie Speicherkraftwerke 33.7 %), die Kernkraftwerke zu 31.7 % sowie die konventionellthermischen und erneuerbaren Anlagen zu 8.7 % beteiligt. Erneuter Importüberschuss Bei physikalischen Importen von 36.5 Mrd. kWh und physikalischen Exporten von 30.9 Mrd. kWh ergab sich 2017 ein Importüberschuss von 5.6 Mrd. kWh (2016: Importüberschuss von 3.9 Mrd. kWh). Im ersten und im vierten Quartal (Winterquartale) importierte die Schweiz per Saldo 8.7 Mrd. kWh (2016: 8.2 Mrd. kWh), im zweiten und dritten Quartal exportierte sie per Saldo 3.1 Mrd. kWh (2016: 4.3 Mrd. kWh). Der Erlös aus den handelsbasierten Stromexporten betrug gemäss den Angaben der Eidg. Zollverwal-tung (EZV) 1544 Mio. Franken (5.06 Rp./kWh). Für die handelsbasierten Stromimporte fielen Ausgaben von 1761 Mio. Franken an (4.83 Rp./kWh). Somit ergab sich im Jahr 2017 gemäss EZV für die Schweiz ein negativer Aussenhandelssaldo von 217 Mio. Franken (Quelle: EZV/swissimpex; Stand: 3.4.2018). (BFE)

56 % des Stroms aus Schweizer Steckdosen aus Wasserkraft Der Strom aus Schweizer Steckdosen stammt zu rund 62 % aus erneuerbaren Energien: zu 56 % aus Grosswasserkraft und zu rund 6 % aus Photovoltaik, Wind, Kleinwasserkraft und Biomasse. 17 % stammen aus Kernenergie und weniger als 2 % aus Abfällen und fossilen Energieträgern. Für 19 % des gelieferten Stroms sind Herkunft und Zusammensetzung nicht überprüfbar. Dies zeigen die Daten zur Stromkennzeichnung im Jahr 2016. Die Daten zum Schweizer Strom-Liefermix (Strommix ab Steckdose, siehe Kasten) werden jährlich erhoben und auf www. stromkennzeichnung.ch im Stromkennzeichnungs-Cockpit veröffentlicht. Die vom BFE im Mai 2018 publizierten Daten geben Aufschluss über die Stromlieferun160

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Mehr Transparenz durch Herkunftsnachweispflicht Bisher war es möglich in der Stromkennzeichnung «nicht überprüfbare Energieträger» (sogenannten Graustrom) auszuweisen, wenn keine Herkunftsnachweise vorhanden waren. Seit dem 1. Januar 2018 gelten das neue Energiegesetz und die zugehörige Energieverordnung. Sie schreiben vor, dass die Angabe von nicht überprüfbaren Energieträgern ab dem Tarifjahr 2018 nicht mehr zulässig ist. Neu müssen also für die Stromkennzeichnung immer Herkunftsnachweise verwendet werden. Auch für den Verbrauch von Bahnstrom und für die Verluste durch (Pump-)Speicherung müssen neu Herkunftsnachweise entwertet werden. Die Herkunftsnachweis-Erfassungspflicht gilt neu nicht nur für Anlagen, die Strom ins Netz einspeisen, sondern grundsätzlich für alle ans Netz angeschlossenen Anlagen (Ausnahmen: Anlagen mit einer Anschlussleistung von höchstens 30 kVA oder einem jährlichen Betrieb von maximal 50 Stunden), auch wenn diese den produzierten Strom vollständig vor Ort selber verbrauchen. Produktionsmix ist nicht gleich Liefermix In der Schweiz wird Strom zu 59 % aus Wasserkraft, zu 33 % aus Kernkraft, zu 3 % aus fossilen und 5 % aus erneuerbaren Energien produziert (= Schweizer Produktionsmix 2016). An die Schwei-

Strom-Herkunft aus Schweizer Steckdosen 2005–2016 (Quelle: BFE). «Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

zer Steckdosen wird aber nicht nur Strom aus Schweizer Produktion geliefert: Es herrscht ein reger Handel mit dem Ausland, bei dem Strom exportiert und importiert wird. Deshalb stimmt der Schweizer Produktionsmix nicht mit der durchschnittlichen Zusammensetzung des gelieferten Stroms (= Schweizer Liefermix) überein. Um über den Liefermix jedes Stromversorgers Transparenz zu schaffen und den Konsumentinnen und Konsumenten so einen informierten Entscheid für ein bestimmtes Stromprodukt zu ermöglichen, sind die schweizerischen Stromversorgungsunternehmen seit 2005 gesetzlich verpflichtet, Herkunft und Zusammensetzung des gelieferten Stroms offenzulegen. Die Deklaration erfolgt jeweils rückwirkend, basierend auf den Daten des vorangegangenen Kalenderjahres. Seit 2006 müssen diese Zahlen allen Kundinnen und Kunden mit den Stromrechnungen bekanntgegeben werden. Seit 2013 werden die Daten zusätzlich auf der Internet-Plattform www.stromkennzeichnung.ch veröffentlicht. (BFE)

K l i ma Treibhausgasemissionen leicht höher als im Vorjahr Die Treibhausgasemissionen beliefen sich im Jahr 2016 in der Schweiz auf 48.3 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente, 0.4 Millionen Tonnen mehr als 2015. Dies geht aus dem Inventar des Bundesamtes für Umwelt hervor. Die Zunahme im Vergleich zum Vorjahr ist weitgehend auf kühlere Temperaturen während der Heizperiode und dadurch höheren Energieverbrauch zurückzuführen. Das schweizerische Treibhausgasinventar für die Jahre 1990–2016 wurde am 13. April 2018 beim UNO-Klimasekretariat eingereicht. Das Inventar liefert ein umfassendes Bild über die im Kyoto-Protokoll geregelten Treibhausgasemissionen der Schweiz. Sektor Gebäude: minus 23 % gegenüber 1990 Die Treibhausgasemissionen des Gebäudesektors betrugen im Jahr 2016 13.2 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente (CO2eq) und lagen damit um 23 % unter dem Wert von 1990. Die Gebäudeemissionen weisen 161

Nachrichten

gen 2016. Dabei zeigt sich folgendes Bild: • 55.9 % des im Jahr 2016 gelieferten Stroms wurden in Grosswasserkraftwerken produziert (2015: 53.4 %). Die gelieferte Wasserkraft wurde zu 85.9 % (2015: 88.8 %) in der Schweiz produziert. • 16.9 % (2015: 20.7 %) des gelieferten Stroms wurden in Kernkraftwerken produziert. Dies ist tiefer als der Anteil der Kernenergie am Schweizer Produktionsmix (33 %). Die gelieferte Kernenergie stammt zu 91.8 % (2015: 88.2%) aus der Schweiz. • 19.4 % (2015: 19.4 %) des gelieferten Stroms stammten aus nicht überprüfbaren Energieträgern. Dieser konstant hohe Anteil ist darauf zurückzuführen, dass stromintensive Unternehmen auf dem europäischen Markt Strom aus fossilen und nuklearen Quellen beschaffen, ohne Zukauf von entsprechenden Herkunftsnachweisen. Gegenüber dem Vorjahr ist der Anteil nicht überprüfbarer Energieträger praktisch gleich geblieben. • Der Anteil neuer erneuerbarer Energieträger (Sonne, Wind, Biomasse und Kleinwasserkraft) nimmt weiter zu, von 4.9 % (2015) auf 5.9 % im Jahr 2016. Davon wurden rund 95 % in der Schweiz produziert und über drei Viertel durch die kostendeckende Einspeisevergütung (KEV) gefördert. • In geringen Mengen stammte der 2016 gelieferte Strom aus Abfällen (0.8 %) und fossilen Energieträgern (0.8%).


Nachrichten

seit 2005 eine sinkende Tendenz auf. Allerdings schwanken sie von Jahr zu Jahr beträchtlich, was auf die Witterung im Winter und den damit zusammenhängenden Heizbedarf zurückzuführen ist. Diese Schwankungen sind ein Anzeichen dafür, dass der Gebäudesektor nach wie vor stark von fossilen Brennstoffen abhängt. Aufgrund der kühleren Wintertemperaturen sind die Gebäudeemissionen 2016 gegenüber dem Vorjahr um 3.6 % gestiegen. Dennoch liegen sie noch immer unter dem Zwischenzielwert von minus 22 %, der für das Jahr 2015 galt. Witterungsbereinigt gingen die Emissionen aus dem Gebäudesektor gegenüber dem Vorjahr zurück. Sektor Industrie: minus 16 % gegenüber 1990 Die Industrie emittierte im Jahr 2016 10.9 Millionen Tonnen CO2eq und somit 16 % weniger als 1990. Die Emissionen blieben gegenüber dem Vorjahr weitgehend unverändert. Eine leichte Zunahme der Emissionen aus der Kehrichtverbrennung und der Fernwärmeproduktion wurde durch eine Abnahme der Emissionen aus der Erdölraffination ungefähr ausgeglichen. Sektor Verkehr: plus 3 % gegenüber 1990 Bis 2008 stiegen die Emissionen des Sektors auf ein Niveau an, das 13 % über dem Stand von 1990 lag. Seit 2008 nehmen sie aufgrund der rückläufigen CO2-Emissionen pro Kilometer ab. Dieser Trend wird aber grösstenteils durch die Zunahme der zurückgelegten Kilometer aufgewogen. 2016 betrugen die Emissionen des Verkehrssektors 15.3 Millionen Tonnen CO2eq, 3 % mehr als 1990. Gegenüber dem Vorjahr haben die Emissionen um rund 1 % abgenommen. Die Beimischung von biogenen Treibstoffen hat in den letzten Jahren markant zugenommen und erreichte 2016 einen Anteil von rund 1.5 %. Übrige Emissionen Die Emissionen der Landwirtschaft liegen seit der Jahrhundertwende weitgehend unverändert bei etwa 6.5 Millionen Tonnen CO2eq, rund 10 % tiefer als 1990. Der Ausstoss synthetischer Treibhausgase war 2016 erstmals leicht rückläufig, liegt aber mit 1.8 Millionen Tonnen wesentlich höher als 1990, da die meisten Anwendungen erst in den 90er-Jahren als Ersatz für ozonschichtabbauende Stoffe eingeführt wurden. Die Emissionen aus Kältemitteln blieben gegenüber dem Vorjahr unverändert. Hingegen waren die Emissionen aus industriellen Spezialanwendungen, für die mit der Branche eine Zielvereinbarung zur Reduktion besteht, signifikant tiefer als 2015. (BAFU) 162

Was s e r kr af tnut zung Wasserkraftstatistik Schweiz 2017 Gemäss der vom Bundesamt für Energie (BFE) geführten Wasserkraftstatistik WASTA waren am 1. Januar 2018 in der Schweiz 650 Wasserkraft-Zentralen mit einer Leistung grösser 300 kW in Betrieb (1.1.2017: 643 Anlagen).

chen Zubau in der Grössenordnung des Jahres 2017 (+63 GWh) kann dieser Richtwert nach Einschätzung des BFE er-reicht werden. Die Wasserkraft hat auf der Basis der mittleren Produktionserwartung einen Anteil von rund 57 % an der Stromproduktion in der Schweiz. Die Kantone mit der grössten Produktionserwartung sind das Wallis mit 9725 GWh/a (26.8 %), Graubünden mit 7937 GWh/a (21.8 %), Tessin mit 3547 GWh/a (9.8 %) und Bern 3332 GWh/a (9.2 %). (BFE) Ein zusammenfassende Analyse zur Wasserkraftstatistik findet sich im Anhang 5 des SWV-Jahresberichts in dieser Ausgabe.

Natur gefahr e n / H o c hg was s e r s c hut z

Auszug aus der interaktiven Storymap auf bfe.admin.ch Storymap «Die bedeutendsten Wasserkraftanlagen der Schweiz» Mit Wasserkraft werden rund 57 % des inländischen Stroms erzeugt. Mit der Storymap des BFE wird die Statistik der Wasserkraft auf spielerische Art zugänglich gemacht. Sie visualisiert die Wasserkraftanlagen mit einer Leistung grösser als 300 kW gemäss ihrer Bedeutung für die Stromproduktion und zeigt, wo sie sich befinden und durch welche Zuflüsse sie gespeist werden.

Die maximale mögliche Leistung ab Generator hat gemäss Daten BFE gegenüber dem Vorjahr um 545 MW zugenommen. Der grösste Anteil der Zunahme erfolgte aufgrund der Inbetriebnahme des Pumpspeicherkraftwerkes Linth Limmern. Die erwartete Energieproduktion stieg gegenüber dem Vorjahr um 63 GWh/a auf 36 327 GWh/a (Vorjahr: 36 264 GWh/a). Gemäss dem neuen Energiegesetz soll die durchschnittliche jährliche Wasserkraftproduktion bis 2035 auf 37 400 GWh ansteigen (Richtwert). Mit einem jährli-

Auszeichnung für Internetplattform des Bundes Die «Gemeinsame Informationsplattform Naturgefahren GIN» gehört gemäss einer Jury zu den besten Webauftritten der Schweiz. Sie gewann an der Best of Swiss Web 2018 Gold in der Kategorie Public Affairs. Die interaktive Webseite für Fachleute vereint Daten zu Naturgefahren in der Schweiz. Das hilft Risiken frühzeitig zu erkennen und die Bevölkerung zu schützen. Durch den Klimawandel und die zunehmende Nutzungsdichte steigt die Bedrohung durch Naturgefahren wie Stürme, Hochwasser oder Lawinen. Die Schweiz schützt ihre Bevölkerung unter anderem mit Hilfe der «Gemeinsamen Informationsplattform Naturgefahren GIN». Die Plattform für Fachleute vereint Daten von Wetter-, Wasser- und Schnee-Messstationen aus der ganzen Schweiz, enthält Wetterprognosen, Bilder von Niederschlagsradaren, Satellitenbilder, Informationen zu Erdbeben sowie Warnungen und Lagebeurteilungen der Fachleute. Die Daten werden durch die Kooperation zwischen Bund, Kantonen, Gemeinden und privaten Unternehmen aufbereitet und ermöglichen damit, Naturgefahren früh zu erkennen und zu bewältigen. GIN wurde wegen ihrer benutzerfreundlichen Kartenapplikation und der umfassenden Visualisierung der Naturgefahren ausgezeichnet. Zudem gilt die Plattform als hervorragendes Beispiel für die Zusammenarbeit verschiedener Bundesäm-

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Der Bund stärkt den Schutz der Bevölkerung Der Bund warnt und schützt die Bevölkerung vor Naturgefahren. Angesichts des Klimawandels und neuer Risiken verstärkt er diesen Schutz durch zusätzliche Massnahmen. Neu sollen auch Massenbewegungen wie zum Beispiel Rutschungen in die Vorhersage- und Warntätigkeit des Bundes aufgenommen werden. Der Bundesrat hat Mitte April 2018 entsprechende Massnahmen bewilligt. Im Rahmen des Projekts Optimierung von Warnung und Alarmierung bei Naturgefahren (O-WARNA) verbessern Bund und Kantone seit 2010 laufend ihre Zusammenarbeit sowie Vorhersagen und Warnungen bei Naturereignissen wie Hochwasser, Sturm oder Lawinen. Das Ziel ist, Opfer und Schäden möglichst zu verhindern. Auf Stufe Bund koordiniert der Lenkungsausschuss Intervention Naturgefahren (LAINAT) die Tätigkeit der Bundesstellen (siehe Kasten 1). An seiner Sitzung vom 18. April 2018 hat der Bundesrat vom periodischen Bericht des LAINAT über den Stand von OWARNA Kenntnis genommen und Mittel zur Umsetzung der darin enthaltenen Massnahmen gesprochen. Warn- und Alarmierungskette vervollständigen Der Bundesrat nahm den ersten OWARNABericht 2007 und den ersten Nachfolgebericht im Jahr 2010 zur Kenntnis. Der zweite OWARNA-Nachfolgebericht zeigt nun, dass die Schweiz heute dank der umgesetzten Massnahmen und des Engagements der Ämter und Fachstellen bei drohenden Naturereignissen über eine gut funktionierende Warn- und Alarmierungskette verfügt. Um das bisherige Niveau zu halten, sind aber weitere Anstrengungen notwendig: So muss diese Kette vervollständigt und angepasst werden, um mit den neuen Kommunikationsmitteln und -technologien und den gestiegenen Ansprüchen bezüglich Verfügbarkeit und Genauigkeit der Informationen über Naturgefahren Schritt zu halten. Infolge des Klimawandels zeichnet sich ab, dass in den kommenden Jahren Ereignisse wie Stürme, Hochwasser oder Massenbewegungen häufiger und grösser respektive intensiver werden (siehe

Kasten 2). Solchen Extremereignissen will der Bund mit einem national koordinierten Monitoring sowie dem Ausbau der Vorhersage- und Warntätigkeit begegnen und Massenbewegungen neu in die Warnung aufnehmen. Zudem wird das meteorologische Warnsystem weiter verbessert, um Warnungen örtlich präziser auszugeben und künftig auch auf mögliche Auswirkungen fokussieren zu können. Der Bundesrat hat für diese Massnahmen, für den Zeitraum von 2019 bis 2023, insgesamt CHF 17.3 Millionen für Investitionsund Betriebskosten gesprochen sowie 9.5 Stellen bewilligt. Kasten 1 Die Naturgefahrenfachstellen des Bundes und ihre Zuständigkeiten Im LAINAT sind folgende Naturgefahrenfachstellen des Bundes zusammengeschlossen: Bundesamt für Bevölkerungsschutz (BABS): Das BABS betreibt die Nationale Alarmzentrale, ist verantwortlich für den Bundesstab Bevölkerungsschutz (BSTB) und konzipiert, entwickelt und betreibt technische Systeme für Warnung, Alarmierung und Verbreitung von Verhaltensanweisungen an die Bevölkerung und die Medien. www.babs.admin.ch Das Bundesamt für Umwelt (BAFU): Schutz vor Naturgefahren im Bereich hydrologische Vorhersagen, Warnung der Bevölkerung vor Hochwasser, damit verbundenen Massenbewegungen sowie vor Waldbrandgefahr. www.bafu.admin.ch Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz: Überwacht das Wettergeschehen, analysiert Wetterund Klimadaten, erstellt Wetterprognosen und warnt Behörden und Bevölkerung vor Gewitter, Wind, Regen, Hitze, Frost, Schneefall und Strassenglätte. www.meteoschweiz.admin.ch Der Schweizerische Erdbebendienst (SED) an der ETH Zürich: Überwacht Erdbebenaktivität in der Schweiz sowie im grenznahen Ausland. Beurteilt Erdbebengefährdung und informiert bei Erdbeben über Ort, Stärke und mögliche Auswirkungen. www.seismo.ethz.ch WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF: Beurteilt Lawinengefahr und gibt im Winter täglich Lawinenbulletin heraus. Unterstützt BAFU mit Informationen über Schneewasserressourcen bei Warnung vor Hochwasser. www.slf.ch

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Kasten 2 Schutz vor klimatischen Extremereignissen Für die Schweiz zeichnen sich neue klimatische Extreme ab, auf die es zu reagieren gilt. So erhöhen zum Beispiel häufigere und stärkere Niederschläge die Gefahr von Massenbewegungen wie Rutschungen und Hangmuren. Diese können Todesopfer fordern und Sachschäden verursachen. Dank neuer Forschung können Fachleute heute die Gefahr von Massenbewegungen in der ganzen Schweiz differenziert erkennen und – ähnlich wie bei den Lawinenwarnungen – auf kritische Situationen hinweisen. Die Warnungen des Bundes vor Massenbewegungsgefahren helfen den lokalen Behörden und Anlagebetreiberinnen (z. B. Eisenbahnen, Nationalstrassen), rechtzeitig Vorkehrungen zum Schutz der Bevölkerung zu treffen.

(LAINAT)

Dossier: Droht ein grosses Hochwasser im Frühling? Die grossen Schneemengen in den Bergen lassen mancherorts Erinnerungen an den schneereichen Winter 1998/99 aufkommen: Folgen nun wie damals grosse Überschwemmungen im Frühling? Die Frage kann heute noch nicht beantwortet werden, da dies vor allem von der weiteren Wetterentwicklung abhängt. Fest steht aber, dass zurzeit in den Bergen vielerorts weniger Schnee liegt als Anfang April 1999.

Bild 1. Belwald, Wallis, Ende Januar 2018 (zvg). Im Januar 2018 ist in den Alpen verbreitet sehr viel Schnee gefallen. Es herrschte zeitweise sehr grosse Lawinengefahr, die mancherorts Erinnerungen an den Winter 1998/99 und die Hochwasser im Frühling aufkommen liess. Tatsächlich kommen die Schneehöhen in einigen Regionen an die Werte von 1999 heran. Insbesondere im 163

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ter und für die Kollaboration durch Data Sharing. Der Best of Swiss Web Award prämiert jährlich die besten Webauftritte der Schweiz und wurde am 12. April in Zürich verliehen. (BAFU)


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Wallis liegt gegenwärtig immer noch sehr viel Schnee, in hohen Lagen teilweise über vier Meter und damit bis zu doppelt so viel wie im langjährigen Mittel. Einen Unterschied gibt es: Während 1999 auch in tiefen Lagen viel Schnee lag, gibt es aktuell und je nach Region nur in Höhenlagen oberhalb von rund 1800 m ü. M. überdurchschnittlich viel Schnee. Geringerer Wassergehalt im Schnee als 1999 Für die Abschätzung einer allfälligen Hochwassergefahr durch Schneeschmelze ist jedoch weniger die Schneehöhe als vielmehr der Wassergehalt der Schneedecke (Schneewasseräquivalent) massgebend. Insgesamt enthält der Schnee in den Alpen weniger Wasser als im Jahr 1999. Der Schnee im Wallis jedoch, im Einzugsgebiet der Rhone, hat zurzeit einen viel höheren Wassergehalt als durchschnittlich in dieser Jahreszeit. Schneeschmelze alleine führt nicht zu Überschwemmungen Ob es im Frühling oder Frühsommer zu einem grossen Hochwasser kommen kann, hängt von der Wetterentwicklung in den kommenden Wochen ab. Wird der Frühling weiterhin warm und trocken, schmilzt der Schnee ab. Es kommt zwar zu einem erhöhten Wasserabfluss aus den Alpen, aber es droht kein Hochwasser. Folgende Faktoren braucht es für ein Frühlingshochwasser – so wie dies auch im Frühling 1999 der Fall war: • Niederschläge oder beginnende Schneeschmelze im April, sodass in tiefer liegenden Regionen die Böden gesättigt und Flüsse und Seen gefüllt sind • längere Wärmeperiode, starker Anstieg der Nullgradgrenze in den Bergen • starke, langanhaltende Niederschläge mit hoher Schneefallgrenze und somit Regen bis in hohe Lagen, der den Schnee schmelzen lässt Anfang April 2018 herrschte in den Alpen noch tiefer Winter. Aufgrund der vergangenen warmen Frühlingstage beginnt sich die Schneedecke nun auch in höheren Lagen zu erwärmen, sodass der Schnee feucht wird und schmelzen kann. Aktuelle Abflussvorhersagen und Lagebeurteilungen Das BAFU beobachtet die Situation zusammen mit dem WSL-Institut für Schneeund Lawinenforschung SLF, MeteoSchweiz und den kantonalen Fachstellen laufend und erstellt täglich Abflussvorhersagen, die im Internet veröffentlicht werden. Zweimal pro Woche publiziert das BAFU ein hydrologisches Bulletin, in dem 164

die aktuelle Lage beschrieben wird, gegebenenfalls auch mit einer Einschätzung der Schneesituation.

Bild 2. Hochwasser der Simme im Kanton Bern im August 2014. Das SLF stellt dem BAFU und den kantonalen Fachstellen seit einigen Jahren wöchentlich wichtige Daten zur Schneehydrologie zur Verfügung. Dank diesen Daten kann man abschätzen, wie gross der Wassergehalt der Schneedecke ist und wie viel Schneeschmelze aufgrund der Wettervorhersage zu erwarten ist. Der intensive Austausch zwischen Meteorologinnen, Hydrologen und Schneeexpertinnen sowie kantonalen Fachstellen stellt sicher, dass allfällige heikle Lagen frühzeitig erkannt und entsprechende Massnahmen (wie z. B. die Vorabsenkung von regulierten Seen) rechtzeitig getroffen werden können. Im Vergleich zu 1999 herrschen mit den neuen Instrumenten und Grundlagedaten sowie der verstärkten Zusammenarbeit der Fachstellen des Bundes heute bessere Voraussetzungen für die Beurteilung der aktuellen Situation und die Information und nötigenfalls Warnung der Bevölkerung. Das Dossier und weiterführende Informationen sind auf der Webseite des BAFU verfügbar > Thema Wasser > Dossiers. (BAFU)

Rüc kbl ic k Ve r anstaltunge n 90ème anniversaire du laboratoire d’hydraulique en génie civil à l’EPFL (1928 – 2018) En 1928, le professeur Alfred Stucky a créé le premier laboratoire d’hydraulique de Suisse, qui a été installé, faute d’espace, dans un espace ouvert d’une entreprise de construction mécanique à Vevey avec un budget d’environ 3000 dollars. Les laboratoires

de Constructions Hydrauliques (LCH, Prof. Anton Schleiss) et d’Hydraulique Environnementale (LHE, Prof. Christophe Ancey) sont aujourd’hui les descendants de ce laboratoire d’hydraulique de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Le 8 mars 2018, plus de 200 personnes, toutes actives dans le domaine des infrastructures hydrauliques suisses et étrangères, se sont réunies pour commémorer le 90ème anniversaire du laboratoire d’hydraulique. La cérémonie était organisée conjointement par le LCH et le LHE au SwissTech Convention Center à Lausanne. La cérémonie, animée par Corinne Feuz de Mediacom EPFL, a abordé le thème «Les femmes dans le monde de l’hydraulique», car elle coïncidait avec la journée de la

Figure 1. Cérémonie au SwissTech Convention Center à l’EPFL. femme. A cette occasion, six doctorantes ont présenté leur carrière professionnelle, partagé leur passion pour l’hydraulique avec le public et raconté leurs parcours professionnels en tant qu’ingénieurs hydrauliques: Niki Beyer Portner (PhD, 1998), directrice d’HydroCosmos SA; Stéphanie André (PhD, 2004) chef du département de l’eau et de l’environnement chez Stucky SA; Azin Amini (PhD, 2007) collaboratrice scientifique au LCH; Jolanda Jenzer (PhD, 2011) professeur à l’Université des sciences appliquées de Berne; Fereshteh Bagherimiyab Hunkeler (PhD, 2012) assistante scientifique au LCH; Theodora Cohen Liechti (PhD, 2013) responsable des activités hydrologiques et de la gestion des bassins versants chez CSD Engineers; et Judith Monney-Ueberl (Postgrade en aménagements hydrauliques, 2004), Cheffe de division à la direction des travaux publics, des transports et de l’énergie du canton de Berne. La cérémonie a également été animée par un grand nombre de messages vidéo, provenant de partout dans le monde, de personnalités bien connues dans le domaine de la recherche et de l’ingénierie hydrauli-

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Ve r anstaltunge n

Anmeldung / Inscription 107. Hauptversammlung SWV / 107e Assemblé générale de l’ASAE Wasserkraft jenseits der Stromproduktion / L’hydroélectricité au-delà de la production d’énergie 6./7. September 2018, Disentis, GR

Programm / Programme Donnerstag, 6. September 2018 / Jeudi, 6 septembre 2018 13:00 Eintreffen Teilnehmende / Arrivé des Participants 13:30 Start zur Tagung / Debut du symposium 16:35 Ende Tagungsteil / Fin du symposium 17:00 Hauptversammlung SWV / Assemblée générale ASAE 18:15 Apéro und Abendessen / Apéritif et dîner

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Der Schweizerische Wasserwirtschaftsverband (SWV) lädt Mitglieder, Gäste und Interessierte ganz herzlich zur 107. Hauptversammlung nach Disentis im Kanton Graubünden ein. Der Tagungsteil steht unter dem Titel «Wasserkraft jenseits der Stromproduktion» und widmet sich den zunehmenden Anforderungen an die Wasserspeicherung und die Ökologie. Im Anschluss an die Tagung findet die eigentliche Hauptversammlung mit den statutarischen Geschäften statt. Abschliessend lassen wir den Tag bei einem Apéro und Abendessen im Kloster ausklingen. An der Exkursion vom zweiten Tag können unter kundiger Führung diverse abgeschlossene Ausbauvorhaben in der Region besichtigt werden. / L’Association suisse pour l’aménagement des eaux (ASAE) a le plaisir d’inviter ses membres, invités et intéressés à la 107ème assemblée générale annuelle à Disentis dans le canton des Grisons. La partie symposium est sous le titre «L’hydroélectricité au-delà de la production d'énergie» et sera consacrée au demandes croissantes du stockage de l’eau et de l’écologie. Conformément aux statuts, l’assemblée proprement dite se tiendra après le symposium. Ensuite, nous terminerons l’après-midi avec un apéritif et un dîner au monastère. Durant l’excursion du deuxième jour, nous aurons l’occasion d’entrevoir divers projets liés à l’aménagement hydraulique dans la région.

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Traktanden HV Präsidialansprache Begrüssung, Traktanden Protokoll 106. HV vom 7.9.2017 Jahresbericht 2017 Jahresrechnung 2017, Revisionsbericht, Entlastung Organe Erhöhung Mitgliedertarife und Budget 2019 Ersatzwahlen Vorstand Nächste Hauptversammlung Mitteilungen, Verschiedenes

Ordre du jour AG 1. Adresse du Président 2. Accueil, ordre du jour 3. Procès-verbal de la 106e AG du 7.9.2017 4. Rapport annuel 2017 5. Comptes annuels 2017, rapport de révision, décharge aux organes 6. Augmentation des cotisation membres et budget 2019 7. Elections partielles du comité 8. Prochaine assemblée générale 9. Communications, Divers Die Unterlagen für die Hauptversammlung werden den stimmberechtigten Mitgliedern nach der Anmeldung zugestellt bzw. können von interessierten Mitgliedern auch auf dem Sekretariat bestellt werden. / Les documents pour l‘assemblée seront envoyés aux membres avec droit de vote après l’inscription et peuvent être commander par tous les membres intéressés au secrétariat.

Freitag, 7. September 2018 / Vendredi, 7 septembre 2018 07:30 Abfahrt der Busse beim Bahnhof Disentis / Depart des bus à la gare de Disentis 15:00 Ende der Exkursion in Disentis / Fin de la visite à Disentis Das detaillierte Tagungsprogramm ist die165

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ques. Messages chaleureux d'autres laboratoires hydrauliques venant de Norvège (NTNU), d’Autriche (Innsbruck), du Portugal (Lisbonne), d’Australie (Brisbane), de Belgique (Liège), d’Italie (Naples), du Canada (Montréal), d’Inde (Roorkee), de France (CNR) ainsi que des instituts de recherche suisses EAWAG et VAW-ETHZ, témoins de la collaboration étroite et fructueuse entre le LCH et le LHE avec d’autres instituts de recherche de haut niveau dans le monde. Alors que les messages émanant de sociétés internationales de génie civil et de conseil, telles que Stucky SA, Lombardi SA, AF Consult, BG Ingénieurs Conseils SA et Hydro-Operation soulignent le rôle des laboratoires hydrauliques de l’EPFL dans le développement de concepts innovants et pertinents pour les projets d’ingénierie. Ces entreprises ont également exprimé leur reconnaissance pour la part importante des laboratoires hydrauliques dans la formation d’ingénieurs qualifiés comme une source riche en recrutement pour les sociétés d’ingénierie travaillant dans un marché mondial. Certains opérateurs hydroélectriques tels que FMV (Forces Motrices Valaisannes), BKW (Berner Kraftwerke AG), KWO (Kraftwerke Oberhasli), EDF (Electricité de France) et ALPIQ ont reconnu le soutien qu’ils reçoivent des laboratoires hydrauliques pour l’optimisation et l’amélioration de leur fonctionnement. D’autres personnes ont souligné le rôle des laboratoires hydrauliques de l’EPFL pour repousser les frontières de la connaissance hydraulique: Alison Bartle (directrice d’AquaMedia et rédactrice de «International Journal on Hydropower and Dams») et Jean-Louis Boillat (expert hydraulique et ancien chargé de cours en hydrauliques à l’EPFL). Enfin, les autorités fédérales et cantonales suisses, à savoir la division eau du canton de Vaud, l’Office cantonal de la construction du Rhône (Valais), l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) et l’Office fédéral de l’énergie (OFEN) ont contribué à la cérémonie avec leurs messages encourageants montrant leur satisfaction des activités des deux laboratoires et leur importance au niveau national et international pour promouvoir l’état de l’art des projets d’infrastructures d’eau durables. Les messages vidéo peuvent être visionnés sous http://lch.epfl.ch. Dr. Azin Amini, Laboratoire de constructions hydrauliques, LCH-EPFL


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sem Heft als Flyer beigelegt bzw. kann der Webseite entnommen werden. / Pour les détails voir le programme adjoint dans la présente revue ou sur le site web. Tagungssprachen / Langues Die Referate werden in Deutsch gehalten. Es ist keine Simultanübersetzung vorgesehen. / Les conférences seront présentées en allemand. La traduction simultanée n’est pas prévue. Kosten / Frais Für Einzelmitglieder und Vertreter von Kollektivmitgliedern des SWV gelten vergünstigte Tarife / Membres de l’ASAE profitent des tarifs préférentiels: Tagung inkl. Abendessen / Symposium y inclus Dîner Mitglieder / Membres CHF 240.– Nichtmitglieder / Nonmembres CHF 310.– Studenten / Etudiants CHF 120.– HV / AG CHF 0.– Exkursion / Excursion CHF 110.– Die Preise verstehen sich zzgl. MwSt. / Les prix sont hors TVA. Anmeldung / Inscription Ab sofort und bis zum 15. August 2018 über unsere Webseite. / Par le site web jusqu’au 15 août 2018. www.swv.ch/Hauptversammlung-2018 www.swv.ch/Assemblee-generale-2018 Berücksichtigung der Anmeldungen nach Eingang (mit Vorzug für Mitglieder). / Les inscriptions seront considerées par ordre d’arrivée (préférence pour les membres). Hotelreservation / Réservation hôtel Zimmer sind durch die Teilnehmenden zu buchen. Ein Kontingent ist bis zum 18. Juli 2018 vorreserviert im Kloster Disentis und im Hotel Catrina Resort in Disentis. / Un certain nombre de chambre est préréservé jusqu'au 18 juillet 2018 dans le monastère Disentis et dans l’hôtel Catrina Resort à Disentis.

Fachtagung Wasserkraft 2018 / Journée Technique Force hydraulique 2018 Bau, Betrieb und Instandhaltung von Wasserkraftwerken VII / Construction, exploitation et entretien des centrales hydroélectriques VII Freitag, 13. November 2018 Die von der Kommission Hydrosuisse des SWV durchgeführte Tagung bezweckt den Austausch aktueller technischer Entwicklungen rund um die Wasserkraftnutzung und ist immer auch ein ausgezeichneter Treffpunkt der Fachwelt. / Sur l’initiative de la commission Hy166

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drosuisse de l‘ASAE, le symposium a pour objectif de faciliter les échanges en matière de développements techniques actuels liés à l’utilisation de l’énergie hydraulique. Zielpublikum / Publique cible Angesprochen werden insbesondere Ingenieure und technische Fachleute von Wasserkraftbetreibern, Beratungsbüros und der Zulieferindustrie. / Le symposium est destiné en particulier aux ingénieurs et aux spécialistes des exploitations hydrauliques, des bureaux de conseil et des activités induites. Zielsetzung, Inhalt / But, contenu Die Fachtagung bezweckt den Austausch zu aktuellen Entwicklungen aus Forschung und Praxis in den Bereichen Wasserbau, Stahlwasserbau, Maschinenbau, Elektrotechnik sowie Projektvorbereitung und -abwicklung. Das detaillierte Tagungsprogramm ist diesem Heft als Flyer beigelegt bzw. kann der Webseite entnommen werden. Tagungssprachen sind Deutsch und Französisch. / Le symposium a pour objectif de faciliter les échanges en matière de développements techniques actuels liés à l’utilisation de l’énergie hydraulique. Pour les détails voir le programme adjoint dans la présente revue ou sur le site web. Kosten / Frais Für Einzelmitglieder und Vertreter von Kollektivmitgliedern des SWV gelten vergünstigte Tarife / Membres de l’ASAE profitent des tarifs préférentiels: Mitglieder / Membres CHF 150.– Nichtmitglieder / Nonmembres CHF 230.– Studierende / Etudiants CHF 75.– Inkl. Mittagessen und Pausenkaffee; zzgl. MwSt. / Sont inclus le repas de midi et les pauses, hors TVA. Anmeldung / Inscription Einschreibung über unsere Webseite: / Inscriptions par le site web de l’ASAE s.v.p: www.swv.ch/Tagung-Wasserkraft-2018 Die Anmeldungen werden nach Eingang berücksichtigt. Als Anmeldebestätigung gilt die automatisch generierte AntwortMail auf die Online-Anmeldung. / Les inscriptions seront considerées par ordre d’arrivée. Après l’inscription en ligne une confirmation est envoyée automatiquement par courrier électronique.

Olten 27.6.2018 VSE-Tagung Zukunft Wasserkraft: Im Spannungsfeld zwischen Politik, Markt und Gesellschaft (d) Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen (VSE) mit Patronat des SWV. Weitere Informationen und Anmeldung: www.strom.ch Disentis 6./7.9.2018 SWV-Hauptversammlung mit Wasserwirtschaftstagung: Wasserkraft jenseits der Stromproduktion (d/f) Programm und Anmeldung: www.swv.ch Solothurn 20./21.9.2018 KOHS-Weiterbildungskurs Wasserbau 5.2: Vorausschauende Entwicklung von Wasserbauprojekten (d) Kommission Hochwasserschutz (KOHS) des SWV zusammen mit dem BAFU. Bitte Termin reservieren. Weitere Informationen: www.swv.ch Montreux 26./27.9.2018 STK-Talsperrentagung 2018: Stauraum und Umgebung (d/f) Schweizerisches Talsperrenkomitee (STK). Programm und Anmeldung: www.swissdams.ch Mals (Südtirol/Italien) 25./26.10.2018 IBI – interalpines Kompetenzzentrum und SEV – Südtiroler Energieverband Interalpine Energie- und Umwelttage – Chancen und Risiken der erneuerbaren Energien Internationale Tagung zu erneuerbaren Energien und ihrer Rolle im Rahmen der Energiewende. Weitere Informationen: https://www. ibi-kompetenz.eu/energieumwelt

Olten 13.11.2018 Hydrosuisse-Fachtagung Wasserkraft 2018: Bau, Betrieb und Instandhaltung von Wasserkraftwerken (d/f) Programm und Anmeldung: www.swv.ch Yverdon ab Nov. 2018 CAS-Cours Revitalisation 2018/2019: Revitalisation des cours d’eau (f) Haute Ecole d’Ingénierie du Canton de Vaud (HEIG-VD). CAS-Cours d’une année. Plus d’information:https://heig-vd.ch

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Der Rheinverband von 1917 bis 2017 – Hundert Jahre Wasserwirtschaft am Alpenrhein

Michelangelo Giovannini, Roger Pfammatter SWV-Verbandsschrift Nr. 70, 2018, 28 Seiten, 21 × 14.5 cm, ISBN 978-3-033-06777-6, CHF 10.–, Herausgeber: SWV. Die Schrift wurde vom SWV anlässlich des 100-jährigen Jubiläums des Rheinverbandes publiziert. Das kleine Büchlein gewährt auch heute noch spannende Einblicke in die Verbandsgeschichte und die Herausforderungen der Wasserwirtschaft im Einzugsgebiet des Alpenrheins während eines Jahrhunderts.

Influence of geometrical imperfections and flaws at welds of steel liners on fatigue behavior of pressure tunnels and shafts in anisotropic rock Alexandre J. Pachoud Communication du Laboratoire de constructions hydrauliques – LCH N° 69, EPFL, 2017, 348 Seiten, 20.5 × 14.5 cm. Herausgeber: Prof. A. Schleiss, ISSN 1661-1179, doi: 10.5075/epfl-lchcomm-69. High-head steel lined pressure tunnels and shafts may be considered as critical infrastructures especially when rock overburden is small. In the case of lining failure, catastrophic damages can occur when a large amount of water can reach the steep valley slopes and induce dangerous mud and debris flow. In the last decades, highstrength steel has been used more fre-

quently for such high-head pressure tunnels and shafts mainly for economic and construction reasons. Under the more and more rough operation conditions of storage hydropower plants, high-strength steels which are generally thinner than lower grade steels are more prone to fail by fatigue. Design guidelines for the application of high-strength steel for steel liners are still missing. With his research project Dr. Alexandre Pachoud made an important and novel contribution for the design of pressure tunnels and shafts considering the influence of anisotropic behavior of rock as well as the geometrical imperfections and flaws at welds on the fatigue resistance of the steel liners. For the first time, Dr. Pachoud studied systematically the influence of rock anisotropy on the deformation of the lining system comprising steel liner, backfill concrete and near as well as far field rock mass. He performed an extensive parametric study with the finite element method (FEM) over a wide range of geometrical and material parameters. Normalized stresses and displacements were analyzed in the steel liner and the farfield rock mass and correction factors to be included in the analytical solution for isotropic rock conditions could be derived. For transversely anisotropic rock mass the analytical solution allows a simple and fast estimation of the maximum stresses in the steel liner by a correction applied to the isotropic analytical solution with a high accuracy. Based on extensive FEM simulations Dr. Pachoud derived in a further step parametric correction factors which allow to estimate stress concentrations and structural stresses in steel liners considering geo-

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metrical imperfections. Dr. Pachoud obtained also Stress Intensity Factors (SIF) for axial cracks in the weld material of the longitudinal joints by means of computational Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) and could propose new parametric equations for the weld shape correction. For fatigue assessment, a probabilistic model for steel liner crack growth and fracture was developed by using the above mentioned new parametric equations for considering geometrical imperfections. Finally, Dr. Pachoud illustrated the implementation of all the developed parametric equations in a probabilistic model for crack growth in the steel liner under dynamic loading with a case study for a highhead power plant. The probabilistic model allows to determine the acceptable undetected initial crack sizes in the steel liner depending on the choice of the steel grade, which is crucial for engineering practice using high-strength steels for pressure tunnels and shafts.

Hydropower design under uncertainties

Felix Oberrauch Communication du Laboratoire de constructions hydrauliques – LCH N° 70, EPFL, 2017, 175 Seiten, 20.5 × 14.5 cm. Herausgeber: Prof. A. Schleiss, ISSN 1661-1179, doi: 10.5075/epfl-lchcomm-70. Hydropower plants are still the most important renewable energy resource worldwide. Hydropower is also the most efficient electricity production and has a very high flexibility in combination with reservoirs. Nevertheless, the construction of hydropower plants, especially in the case of large schemes, requires high invest167

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ments with long payback periods. Thus, future uncertainties have to be considered in early design stages in order to obtain robust and flexible projects with high resilience. With his research, Dr. Felix Oberrauch made a significant contribution by showing how hydropower projects have to be designed with advanced methods which allow to take into account the future uncertainties. Very large hydropower project developments are often in the public focus associating them with significant cost overrun and bad performance. With the slogan «Small is beautiful» in the public awareness often preference is given to the development of small hydropower. Dr. Oberrauch analyzed for the first time in a systematic way with a coherent sample of realized projects the uncertainties of small and large hydropower projects in Switzerland regarding cost overrun and production overestimation. He could show that small hydropower projects, on average, can have similar range of cost overrun as large projects. However, the probability that small projects exceed the estimated costs is smaller than for large projects. Nevertheless, the sample analysis revealed that small hydropower projects have a tendency to more extreme cost overruns than large facilities. Based on the Swiss hydropower dataset Dr. Oberrauch showed how the uncertainties of construction cost and energy production forecasts can be implemented in the economical evaluation of a project. As novel contribution for the engineering practice Dr. Oberrauch presented a new framework which allows a straightforward selection of the design objective and the required design method in order to consider uncertainties in early design stages of hydropower projects. He showed how the methods of Robust Decision Making, Info-Gap Decision Theory and Flexible Design have to be formulated and applied to a real hydropower project. Dr. Oberrauch discusses in detail the value and the limitations of each approach and gives final recommendations for their application.

On the uncertainties in glacier mass balance modelling Publikation: 2015; Autor: Jeanette Gabbi; Herausgeber: Prof. Dr. Robert Boes, VAW – ETH Zürich, VAW-Mitteilung 233, A5Format, 103 Seiten, kostenloser Download unter: www.vaw.ethz.ch/das-institut/vaw-mitteilungen.html 168

Bei Zukunftsprognosen von Gletscherund Abflussveränderungen in alpinen Einzugsgebieten kommt der korrekten Modellierung der Gletschermassenbilanz eine zentrale Bedeutung zu. Ziel dieser Arbeit war abzuklären, mit welchem Verfahren die zuverlässigsten Ergebnisse erzielt werden können. Es konnte gezeigt werden, dass Massenbilanz-Modelle von mittlerer Komplexität die besten Ergebnisse liefern, wenn sie über lange Zeiträume eingesetzt werden, und dass sie bei langfristig angelegten Simulationen die genaueste Aussagekraft haben. Energiebilanz-Modelle und konzeptuelle Temperaturindex-Modelle reagieren zu stark auf Temperaturschwankungen und liefern daher weniger genaue Ergebnisse. Erstere funktionieren nur dann zuverlässig, wenn Input-Daten von guter Qualität verfügbar sind. Bei letzteren ist eine aufwändige Kalibrierung erforderlich. Die Kombination eines solchen Massenbilanz-Modells mit einem hochwertigen Gletscherfliess-Modell scheint sich für eine langfristig angelegte Modellierung von Gletscherveränderungen in der Zukunft am besten zu eignen. In der Fallstudie im Mauvoisin-Einzugsgebiet konnte zudem gezeigt werden, wie wichtig vertiefte Kenntnisse der Geometrie des Gletschers und der räumlichen Verteilung der Eismassen für eine genaue Prognose der Gletscherveränderungen und -abflüsse sind. (VAW-ETHZ)

Sediment Transport Measurements with Geophone Sensors Publikation: 2016; Autor: Carlos Wyss; Herausgeber: Prof. Dr. Robert Boes, VAW–

ETH Zürich, VAW-Mitteilung 234, A5-Format, 148 Seiten, kostenloser Download unter: www.vaw.ethz.ch/das-institut/vawmitteilungen.html Für viele Fragestellungen im Flussbau und der Geomorphologie hat die Kenntnis des Geschiebetransports eine hohe Bedeutung. Geophone sind eine indirekte Methode, den Geschiebetrieb kontinuierlich zu quantifizieren. Dazu wird aber bis heute eine Feldkalibrierung benötigt, beispielsweise durch Vergleich mit anderen direkten Methoden wie Fangkorbmessungen, um die Anzahl an gemessenen Impulsen der Geophone auf eine transportierte Geschiebemasse umzurechnen. Ein Ziel dieser Arbeit war zu untersuchen, inwieweit Geophone sich auch unter Laborbedingungen kalibrieren lassen. Dazu wurden systematische Messungen in Laborversuchen mit natürlichem Geschiebematerial von vier Wildbächen in der Schweiz und Österreich durchgeführt, wobei insbesondere die Fliessgeschwindigkeit, Korngrösse und Sohlrauigkeit verändert wurden, um Kalibrierbeziehungen zu erhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Korngrössen und mittleren Fliessgeschwindigkeiten eine zentrale Rolle für die Impulsanzahl spielen. Werden die an Prototyp-Geophonanlagen herrschenden hydraulischen Bedingungen im Laborversuch nachgebildet, so lassen sich die im Feld beobachteten Impulszahlen mit der laborbasierten Kalibrierung mit relativen Abweichungen von ±50 % berechnen. In Anbetracht der Tatsache, dass Geschiebetransportberechnungen die tatsächlichen Transportraten mitunter um ein bis drei Grössenordnungen überschätzen, ist dies ein vielversprechendes Ergebnis. (VAW-ETHZ)

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden


Publikation: 2016; Autor: Claudia Röösli; Herausgeber: Prof. Dr. Robert Boes, VAW – ETH Zürich, VAW-Mitteilung 235, A5-Format, 144 Seiten, kostenloser Download unter: www.vaw.ethz.ch/das-institut/vawmitteilungen.html Das Fliessen unserer Gletscher hängt stark von Prozessen am Eisbett ab. Je nach der materiellen Beschaffenheit und dem vorherrschenden Wasserdruck am Bett gleitet das Eis schneller oder langsamer. Diese Variabilität von Eisbewegungen beeinflusst die Eisdynamik von der Stabilität kleinerer steiler Gletscher bis hin zum Meerespiegelanstieg durch Eisverlust der mächtigen polaren Eisschilde. Zu den Themen Gletschergleiten und Gletscherhydraulik wird deshalb seit Jahrzehnten geforscht. In der vorliegenden Mitteilung wird ein neuer Ansatz vorgestellt: Mit seismischen Messungen lassen sich unter dem Grönlandeisschild kleine ruckartige Rutschbewegungen messen. Auf der einen Seite zeigt dies, dass Gletschergleiten entgegen traditionellen Theorien kein gleichmäßiger Prozess ist, sondern zumindest teilweise mittels kurzer «stick-slip» Beben passiert. Andererseits weist die zeitliche Verteilung der Bebenstärke und -häufigkeit auf ein Bett hin, dessen Festigkeit sich je nach Wasserdruck auf kurzen (täglichen) Zeitskalen ändert. Ausserdem wird in dieser Arbeit das seismische Hintergrundrauschen beschrieben, welches durch Resonanzen in wassergefüllten Kanälen im Innern des Eises hervorgerufen wird. Dadurch lässt sich die Morphologie

dieser Kanäle beschreiben. Diese Studie veranschaulicht somit, wie mit seismischen Messungen entscheidende Prozesse unter der Eisoberfläche überwacht werden können, für die keine oder wenig andere Beobachtungen existieren. (VAW-ETHZ)

Die Themen der «Wasserwirtschaft» 5–6/2018 • Ausgestaltung eines Treppengerinnes mit beweglicher Sohle Alexander Arch, Anna Hetterich • Der Einfluss einer Deichbresche eines Flusspolders auf die Hochwasserwelle – eine Fallstudie Golina an der Warthe in Polen Ireneusz Laks, Tomasz Kałuża • Adolf Ludin: Sein Leben und Werk Willi H. Hager • Potenzialstudie Wasserkraft in Nordrhein-Westfalen$ Pia Anderer, Stephan Heimerl, Niklas Raffalski, Ulrich Wolf-Schumann • Eine neue, auf der Impulsbilanz basierende Theorie zur Hydraulik des Schützes – ein Diskussionsbeitrag Andreas Malcherek • Der «weisse Kontinent» im Blickpunkt seiner natürlichen Gegebenheiten und Ressourcen Peter Janetzko • Instandsetzung des Pumpspeicherbeckens Aubecken mit einer Innendichtung im Mixed-in-place-Verfahren Tobias Gebler, Roland Hoepffner, Daniel Sabo • Ertüchtigung der Wehra-Talsperre durch eine Dammvorschüttung Gundo Klebsattel, Claudia Burkhardt • Sanierung und Ertüchtigung der Stauanlage Kibling Felix Eberl, Christoph Mexis, Peter Muckenthaler, Theodor Strobl • Der Sylvensteinspeicher – Nachrüstungen Tobias Lang, Gregor Overhoff • Ertüchtigung des Dichtungs- und Kontrollsystems des Sylvensteinspeichers Tobias Lang, Gregor Overhoff • Sanierung des Oberbeckens des Pumpspeicherkraftwerkes Waldeck I Kuno Weiss, Roman Töpler • Generalsanierung der Odertalsperre von 2010 bis 2018 Robert Braunisch, Frank Campen, Christoph Donner, Andreas Lange, Justus Teicke

«Wasser Energie Luft» – 110. Jahrgang, 2018, Heft 2, CH-5401 Baden

• •

Sanierung der Kerndichtung der Bever-Talsperre Jürgen Fries Sanierung der Asphaltaussendichtung des Hauptdamms der Biggetalsperre und des Vordamms Kessenhammer Stefan Klahn, Willy Kuhlmann, Sophie Charlotte Kuhlmann Sanierung der Ennepetalsperre - Auffahrung eines Kontroll- und Drainagestollens mittels Tunnelbohrmaschine Ulrich Moschner Sanierungsmassnahmen an der Herbringhauser Talsperre 2000 bis 2017 Friedrike Mürkens, Uwe Steinhauer Teilerneuerung der Asphaltbetonaussendichtung der Obernautalsperre Martin Lengfeld, Dirk Müller Die Urfttalsperre – fit für das nächste Jahrhundert Richard Gronsfeld Abdichtung von Blockfugen der Herdmauer der Wiehltalsperre unter Vollstau Lothar Scheuer, Helge Klopsch, Ekkehard Heinemannn Talsperre Carlsfeld: Sanierung der Staumauer und Massnahmen zur Optimierung der Wassergütesteuerung Burkhard Huth, Sven Beyer Die komplexe Instandsetzung der Tal sperre Klingenberg – eine Investition in die Zukunft Michael Humbsch, Eckehard Bielitz Sanierung der Talsperre Muldenberg Matthias Kaiser, Anja Lorenz Das Messsystem der Rappbodetalsperre 15 Jahre nach Abschluss seiner Sanierung Holger Rosenkranz, Bertram Schönemann Sanierung der Dammdichtung am Oberbecken des PSW Hohenwarte II Franz Sänger, Dagobert Gerbothe, Marco Müller El Zapotillo – ein 130 m hoher Walzbetonstaumauer mit besonderer Gründung Walter Wittke, Bettina Wittke-Schmitt Die Trinkwassertalsperre Wadi Dayqah im Oman - Erfahrungen aus Planung, Bau und Betrieb Theodor Strobl

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Seismic investigation of moulin tremor and basal icequakes of the Greenland Ice Sheet


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Führt, entwickelt und realisiert Wasserbauprojekte in der Ostschweiz Wir suchen per Herbst 2018 oder nach Übereinkunft in Chur • Bauingenieur ETH/FH w/m als Projektleiter Wasserbau • Bauingenieur FH/ETH w/m als Sachbearbeiter Wasserbau

Detaillierte Informationen finden Sie unter: www.eichenberger-revital.ch

Kanton Zürich Baudirektion AWEL Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft

Fachperson Gewässer / Wasserbau 80-100% Gegen 3‘600 km Bäche und Flüsse sowie zahlreiche Seen prägen den Lebensraum im Kanton Zürich. Die 7 Gebietsingenieure Wasserbau der Sektion Beratung + Bewilligung unterstützen die Gemeinden, Planer, Architekten und Private bei deren Vorhaben die Gewässer hochwassersicher und naturnah zu gestalten. Dafür brauchen wir Ihre Unterstützung. %HLGHU%HZLOOLJXQJXQG%HJOHLWXQJGHU:DVVHUEDXYRUKDEHQGHU*HPHLQGHQSUR¿WLHUHQ6LHYRQ,KUHU mehrjährigen Erfahrung in der Erarbeitung und Ausführung von Projekten im Bereich Gewässer / Wasserbau und zählen auf Ihre Ausbildung als Bau-, Forst-, Umwelt-, Kulturingenieur/-in oder Landschaftsarchitekt/-in oder einer ähnlichen Fachrichtung. Dabei besitzen Sie Kenntnisse des integralen Hochwasserschutzes und des naturnahen Wasserbaus. Die Unterstützung der Gemeinden und Ihrer Ingenieure bei der Planung und Umsetzung Ihrer Hochwasserschutz- und Revitalisierungsprojekte ist anspruchsvoll und verlangt Geschick und strukturiertes Vorgehen, Kommunikation und Moderation im Umgang mit unterschiedlichen Anspruchsgruppen. Wollen Sie Spuren hinterlassen? Wenn Sie sich mit uns bei der Baudirektion engagieren, prägen Sie das Gesicht des Kantons Zürich mit. Dabei können wir Ihnen ein spannendes Umfeld anbieten – und das 2 Minuten vom Hauptbahnhof entfernt. Martin Schmidt ist angehender Sektionsleiter Beratung + Bewilligung und vielleicht Ihr künftiger Chef. Er ist für Ihre konkreten Fragen da: 043 259 31 48. Wir freuen uns auf Ihre Online-Bewerbung unter www.zh.ch/jobs. Ihr neues Umfeld: www.awel.zh.ch. 170

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Impressum «Wasser Energie Luft» Schweizerische Fachzeitschrift für Wasserrecht, Wasserbau, Wasserkraftnutzung, Gewässerschutz, Seenregulierung, Hochwasserschutz, Binnenschifffahrt, Energiewirtschaft, Lufthygiene. / Revue suisse spécialisée traitant de la législation sur l’utilisation des eaux, des constructions hydrauliques, de la mise en valeur des forces hydrauliques, de la protection des eaux, de la régularisation de lacs, de l’aménagement des cours d’eau et des endiguements de torrents, de la navigation intérieure, de l’économie énergétique et de l’hygiène de l’air. Gegründet 1908. Vor 1976 «Wasser- und Energiewirtschaft». / Fondée 1908. Avant 1976 «Cours d’eau et énergie». Redaktionsleitung Roger Pfammatter (Pfa) Direktor des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) roger.pfammatter@swv.ch

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«Wasser Energie Luft» ist offizielles Organ des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) und seiner Gruppen: Associazione Ticinese di Economia delle Acque, Verband Aare-Rheinwerke, Rheinverband und des Schweizerischen Talsperrenkomitees. Die publizierten Beiträge geben die Meinung der jeweiligen Autoren wieder. Diese muss sich nicht mit derjenigen der Redaktion oder der Verbände decken. Druck/Lektorat Binkert Buag AG CH-5314 Kleindöttingen www.binkertbuag.ch «Wasser Energie Luft» wird mit Strom aus 100% Schweizer Wasserkraft produziert und auf FSC-Papier gedruckt.

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Wasserbau

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Gesunde Umwelt durch Wasserkraft

Ökologische Bestnoten: Im Quervergleich mit anderen Stromerzeugungsarten hat die Wasserkraft in Sachen ökologischer Qualität die Nase ganz vorn.

Strom für morgen und übermorgen: Wasserkraft ist erneuerbare Energie, schont die Ressourcen und trägt entscheidend zur nachhaltigen Stromerzeugung bei.

Trumpfkarte im Klimaschutz: Die saubere Energiequelle Wasserkraft trägt massgeblich zur Verbesserung der CO2-Bilanz der Schweiz bei.

Gebannte Hochwasser-Gefahr: Speicherseen halten bei starken Regenfällen die Wassermassen zurück und bewahren so tiefer gelegene Regionen vor Hochwasser.

mmi · swv · 9/08

Raum für neues Leben: Wo Wasser gestaut wird, entstehen neue, biologisch wertvolle Wasserflächen und Uferzonen. Eine ganze Reihe davon stehen 174 heute unter Naturschutz.

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Wasser Energie Luft 2/2018  

Fachzeitschrift für Wasserwirtschaft

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Fachzeitschrift für Wasserwirtschaft

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