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4-2012

Der Yangtse-Fluss in Wuhan, China (Foto: Jürg Elsener).

6. Dezember 2012

· Hochwassermanagement am Yangtse · Risikokommunikation · Massnahmen Schwall/Sunk · 101. Hauptversammlung SWV


Das Schweizerische Talsperrenkomitee beabsichtigt, auch im Jahr 2014 einen Talsperrenkalender mit je 13 Blättern (Bild und Text, inklusive Titelblatt) herauszugeben. Dazu werden Bilder von Schweizer Talsperren gesucht, welche diese mit Freizeitaktivitäten wie Baden, Wandern, Segeln, Surfen, Klettern, Base-Jumping (Seil, Fallschirm), Skifahren, Langlauf, Wasserski, Fischen, Seilbahn, Nachtbeleuchtung u.s.w., in ihrer Umgebung zeigen. Um allen Interessierten eine Chance zu geben, sich an diesen Kalendern zu beteiligen, führt das Schweizerische Talsperrenkomitee auch 2013 einen Fotowettbewerb durch. An die Fotos werden folgende Ansprüche gestellt: • Gute Qualität, farbig, bei Analogaufnahmen gute Optik und feinkörnigen Film verwenden. Digitale Fotos müssen eine Auflösung aufweisen von 300 dpi (Pixel pro Inch) im Originalformat (mind. A4). Dies entspricht rund 7–8 Mio. Pixel! • Querformat, Verhältnis B/H = 3/2, vergrösserbar bis 40 × 28 cm • Angabe von Ort, Fotograf und Datum (soweit bekannt) • Unentgeltliche Abgabe des Rechts zur uneingeschränkten Verwendung durch das Schweizerische Talsperrenkomitee Teilnahmeberechtigt ist jedermann, es können eine oder mehrere Fotos eingereicht werden. Prämiert werden die jeweils besten Fotos zu den 13 Stauanlagen, welche auf der Vorderseite des Kalenders erscheinen, mit je CHF 200.–. Die Fotos sind einzusenden bis zum 31. März 2013 an: Schweizerisches Talsperrenkomitee · z.H. Herr B. Joos c/o Stucky Ingénieurs-Conseils SA · Rue du Lac 33 · CH-1020 Renens Le Comité suisse des barrages envisage de publier en 2014 à nouveau un calendrier annuel sur des barrages suisses, contenant 13 feuilles (photo et texte). Dans ce but, nous cherchons des photos présentant des barrages suisses dans le contexte de loisirs et détente, comme baignade, balade, voile, planche à voile, escalade, base jumping (fil et parachute), ski, ski de fond, ski nautique, pêche, remontées mécaniques, spectacle nocturne, etc., dans leur environnement. Pour donner une chance à chacun de participer à ce calendrier 2014, la réalisation de ces photos est mise au concours par le Comité suisse des barrages. Les exigences suivantes sont formulées: • Bonne qualité, couleurs, bonne optique et film de grain fin pour des photos conventionnelles. Un minimum de 300 dpi (digits/inch) pour des photos digitales au format final (minimum A4). Ces exigences correspondent à 7–8 mio. de pixels! • Format oblong, proportions L/H = 3/2, agrandissement jusqu’à 40 × 28 cm • Lieu, photographe, date (si possible) • Mise à disposition gratuite du droit de reproduction non limité au Comité suisse des barrages Tout le monde peut participer au concours avec une ou plusieurs photos sur les sujets mentionnés ci-dessus. Un prix de CHF 200.– sera attribué à la photo retenue pour chacun des 12 mois, ainsi que pour la photo de garde du calendrier. Les photos sont à envoyer jusqu’au 31 mars 2013 à: Comité suisse des barrages · Att. M. B. Joos c/o Stucky Ingénieurs-Conseils SA · Rue du Lac 33 · CH-1020 Renens

TALSPERRENKALENDER 2014

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

II

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


Editorial Im Kleinen wie im Grossen

D

Roger Pfammatter Geschäftsführer SWV, Directeur ASAE

as Einzugsgebiet 40 mal so gross wie die Schweiz und besiedelt von 300 Millionen Menschen. Der Fluss 6500 Kilometer lang, sieben gigantische Stauanlagen durchfliessend (jede einzelne grösser als der Speicher der Grande Dixence) und im Jahresdurchschnitt 32 000 m3 Wasser pro Sekunde bis zur Mündung bringend (rund 14 mal mehr als der Rhein an der Nordsee). Der Changjiang, bei uns besser bekannt unter dem Namen Yangste oder Yangtsekiang (Chinesisch: «Langer Fluss»), strotzt nur so vor Superlativen. Es ist der nach Nil und Amazonas drittlängste Strom der Erde, der unter anderem auch mit dem Drei-Schluchten-Staudamm von sich reden gemacht hat. Was das mit der Schweizerischen Wasserwirtschaft zu tun hat? Die Chinesen sind offenbar sehr an schweizerischem Know-how im Bereich des Hochwassermanagements interessiert. Im Rahmen eines bilateralen Abkommens werden neben der Zusammenarbeit bei der Überwachung und Sicherheit von Talsperren vor allem konkrete Projekte zur Reduktion

der Hochwasserrisiken am Yangste vorangetrieben. Dazu gehört die Anwendung von in der Schweiz entwickelten Methoden sowohl für die verbesserte Abflussvorhersage wie auch für die Simulation und Bewertung der je nach Massnahmen verbleibenden Risiken (vgl. dazu die Artikelserie zum Hochwassermanagement am Yangtse ab Seite 275 in diesem Heft). Dieser Wissenstransfer ist bemerkenswert. Hier das kleine Alpenland mit gerade mal 8 Millionen Einwohnern. Dort das Reich der Mitte, Heimat von rund 1340 Millionen Chinesen. Aber die Schweiz hat eben viel Erfahrung im Umgang mit Naturgefahren, namentlich Hochwasser, und systematisch aus Ereignissen gelernt. Beim Transfer nach China dürfte der Risikodialog als zentrales Element des modernen Hochwassermanagements zwar eine besondere Herausforderung sein. Die bei uns entwickelten Methoden für Abflussvorhersagen und Risikobewertung hingegen gelten grundsätzlich überall – im Kleinen wie im Grossen.

Pour les petits comme pour les grands

S

on bassin versant, peuplé par 300 millions de personnes, est 40 fois plus grand que la Suisse. Il a une longueur de 6500 km, traversant sept ouvrages d’accumulation, tous plus grand que le réservoir de la Grande Dixence, et un débit annuel moyen de 32 000 m3 d’eau par seconde à son embouchure (environ 14 fois plus que le Rhin à la Mer du Nord). Le Changjiang (en chinois: «le long fleuve», mieux connu chez nous sous le nom de Yangtsé ou Yangtsékiang) déborde de superlatifs. Régulièrement évoqué par la présence du barrage des Trois-Gorges, c’est, après le Nil et l’Amazone, le troisième plus long fleuve du monde. Quel est le rapport avec l’aménagement des eaux en Suisse ? De toute évidence, les Chinois sont très intéressés au savoir-faire suisse dans le domaine de la gestion des crues. En plus d’une collaboration dans la surveillance et la sécurité des barrages, des projets concrets visant à la réduction des risques de crue du Yangtsé sont réalisés dans le cadre d’un accord

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bilatéral. L’application de méthodes développées en Suisse, tant pour les techniques améliorées de prévision de l’écoulement que pour la simulation et l’évaluation des risques résiduels, font notamment partie de cette coopéra-tion (cf. la série d’article sur la gestion des crues dans le bassin versant du Yangtsé à partir de la page 275 de ce numéro). Ce transfert de connaissances est remarquable. D’un côté, un petit pays alpin peuplé de 8 millions d’habitants et de l’autre l’Empire du milieu, patrie d’environ 1340 millions de Chinois. Mais justement, la Suisse a beaucoup d’expérience avec les dangers naturels, notamment les crues, et a systématiquement tiré des leçons au cours des événements. Certes, avec le transfert en Chine, le dialogue sur le risque en tant qu’élément central d’une gestion moderne des crues pourrait constituer un défi particulier. En revanche, les méthodes développées pour les prévisions de l’écoulement et l’évaluation des risques sont partout en vigueur – pour les petits comme pour les grands.

III


Inhalt

4l2012

257

Schwall und Sunk: Auswirkungen auf die Gewässerökologie und mögliche Sanierungsmassnahmen Andreas Bruder, Steffen Schweizer, Stefan Vollenweider, Diego Tonolla, Tobias Meile

265

Schwall und Sunk: Planung und Bewertung von Sanierungsmassnahmen – Möglichkeiten und Empfehlungen aus wissenschaftlicher Sicht Andreas Bruder, Stefan Vollenweider, Steffen Schweizer, Diego Tonolla, Tobias Meile

273

275

Gesamtausbau Wasserversorgung und Trinkwasserkraftwerk Molins Alfred Bruni

Schweizerisch-Chinesische Zusammenarbeit bei Hochwasservorhersage und Risikomanagement am Yangtse Coopération sino-helvétique pour la prévision des crues et la gestion du risque sur le Yangtsé Josef Hess

278

Hochwasser-Risikomanagement mit Risk-Plan am Yangtse-Fluss in China Jürg Elsener Metz, Christian Willi

282

Prévision des crues sur le Yangtsé – Application du concept MINERVE Frédéric Jordan, Javier García Hernández, Jean-Louis Boillat, Martin Bieri, Giovanni De Cesare, Anton Schleiss

289

262

277

283

Das nächste Hochwasser kommt bestimmt – Evaluation einer Informationskampagne zur Umsetzung der Gefahrenkarte in der Stadt Zürich Elisabeth Maidl, Matthias Buchecker

299

IV

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Inhalt

303

308

316

4l2012

Sechs Thesen für eine gute Praxis der partizipativen Planung im Wasserbau Susanne Menzel

297

Das neue Bundesgesetz über die Produktesicherheit – Seine Bedeutung für die Instandhaltung, den Eigengebrauch und das REEngineering von Anlagen Jürg Meier, Christof Maurer, Christoph Isler

301

Eugen Meyer-Peter und die Versuchsanstalt für Wasserbau – zum 80. Geburtstag unseres verehrten ehemaligen VAW-Direktors, Prof. em. Dr. Dr. E. h. Daniel L. Vischer Willi Hager

305

Die Schlüsselrolle der Wasserkraft Caspar Baader

314

Protokoll der 101. ordentlichen Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes vom Donnerstag, 6. September 2012 in Melchsee-Frutt

318

Nachrichten Politik Wasserkraftnutzung Gewässer/Revitalisierung Energiewirtschaft Klima Rückblick Veranstaltungen Veranstaltungen Agenda Personen Literatur Industriemitteilungen

321 321 323 326 326 328 328 329 330 331 332 334

Branchen-Adressen

335

Impressum

336

325

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V


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Schwall und Sunk: Auswirkungen auf die Gewässerökologie und mögliche Sanierungsmassnahmen Andreas Bruder, Steffen Schweizer, Stefan Vollenweider, Diego Tonolla, Tobias Meile

Zusammenfassung Die unnatürlichen Abflussschwankungen durch Schwall und Sunk aufgrund der Stromproduktion der Speicherkraftwerke führen zu vielfältigen Beeinträchtigungen der Gewässerökologie in der Schwallstrecke. Verschiedene Organismengruppen, Arten und Lebensstadien werden unterschiedlich stark durch Schwall und Sunk beeinträchtigt. Die neuen rechtlichen Vorgaben schreiben die Sanierung von wesentlichen Beeinträchtigungen vor; primär mit baulichen Massnahmen, auf Antrag der Kraftwerkbetreiber aber auch mit betrieblichen Massnahmen. Für die Erfassung der Beeinträchtigungen, die Festlegung des ökologischen Zielzustandes und die Planung der Sanierungsmassnahmen sind vielfältige gewässerökologische Untersuchungen notwendig. In einigen Schwallstrecken in der Schweiz und im Ausland wurden solche Untersuchungen schon durchgeführt. Die Erkenntnisse daraus und aus anderen Quellen sind in den vorliegenden Artikel eingeflossen.

1. Einleitung Die intermittierende Stromproduktion von Speicherkraftwerken führt zu unnatürlichen Abflussschwankungen in der Schwallstrecke (Schwall und Sunk). Ein durch Schwall und Sunk beeinflusstes Abflussregime weist in der Regel folgende hydrologischen Eigenschaften auf (Bild 1): • Während Phasen mit keiner oder geringer Stromproduktion kann der Abfluss deutlich tiefer fallen als im natürlichen Zustand. Bei diesen Bedingungen ähnelt die Schwallstrecke einer Restwasserstrecke (Kapitel 3.5). • Um Schwankungen im Stromnetz rasch ausgleichen zu können, wird die Stromproduktion relativ schnell hoch oder runter gefahren. Dies führt zu einer unnatürlich schnellen Zu- oder Abnahme des Abflusses unterhalb der Wasserrückgabe (Kapitel 3.2 resp. 3.4). • In Zeiten mit hohem Strombedarf oder Situationen mit hohen Zuflüssen wird von den Speicherkraftwerken eine grosse Menge Strom erzeugt. Dadurch ergeben sich unnatürlich häufig hohe Abflüsse in der Schwallstrecke (Kapitel 3.3). • Durch häufige Änderungen der Stromproduktion (in der Regel mehrmals pro Tag) ergibt sich eine unnatürlich hohe Variabilität des Abflusses (Kapitel 3.6).

Schwall und Sunk kann zu einer wesentlichen Beeinträchtigung der Qualität des Lebensraumes und zur direkten Schädigung von Fliessgewässerorganismen führen (Moog 1993, Baumann und Klaus 2003). Das revidierte Gewässerschutzgesetz und die entsprechende Verordnung (in Kraft seit Januar, respektive Juni 2011) regeln die Sanierung wesentlicher Beeinträchtigungen der einheimischen Tiere und Pflanzen sowie deren Lebensräume durch Schwall und Sunk (Art. 39a und 83a GSchG; Art. 41e,f und Anhang 4a GSchV). Die rechtlichen Vorgaben sehen für den Vollzug einen zweistufigen Planungsprozess vor: • In einer ersten Phase bestimmen die Kantone welche schwallerzeugenden Wasserkraftwerke auf ihrem Gebiet

in welchen Gewässerabschnitten wesentliche Beeinträchtigungen hervorrufen (Defizitanalyse; Baumann et al. 2012) und schlagen die Art der zu treffenden Sanierungsmassnahmen und die Fristen zu deren Umsetzung vor. Für die Sanierung sind bauliche Massnahmen vorgesehen. Auf Antrag der Kraftwerkbetreiber können aber auch betriebliche Massnahmen in Betracht gezogen werden. Die Massnahmen müssen mit den übrigen Interessen (z.B. Hochwasserschutz) und Planungen (z.B. Revitalisierungen) im Einzugsgebiet abgestimmt werden. • In der zweiten Planungsphase müssen die betroffenen Kraftwerksbetreiber die vorgeschlagenen Massnahmenvarianten ausarbeiten und bewerten. Die Bewertung umfasst eine Aufwand/ Wirkungsanalyse auf deren Grundlage der Kanton (nachdem er das BAFU angehört hat) die umzusetzende Massnahme verfügt (Bruder et al. 2012). Dieser Artikel beschreibt die Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die Gewässerökologie und zeigt Möglichkeiten zur Sanierung auf. Dabei ist zu beachten, dass die Zusammenstellung aufgrund der Komplexität des Themas und den laufenden Forschungsaktivitäten keinen Anspruch auf Vollständigkeit hat. Allerdings sollten sie die wesentlichsten Auswirkungen und Möglichkeiten nach heutigem Kenntnisstand umfassen.

Bild 1. Schwallbeeinflusste Abflussgangline am Beispiel der Vispa bei Visp während zwei Wochen anfangs März 2012. Rot hervorgehoben sind die Parameter zur hydrologischen Beschreibung der Schwallereignisse: a: Maximalabfluss (Qmax), b: Minimalabfluss (Qmin), c: Schwallrate (QRSchwall), d: Sunkrate (QRSunk), e: Häufigkeit der Schwallereignisse. Basierend auf hydrologischen Daten der Messstation des BAFU (BAFU Hydrologie 2012).

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

257


Der Artikel fasst einen Teil der Erkenntnisse eines Projekts der Eawag zusammen, das zum Ziel hatte, wissenschaftliche Grundlagen für die Sanierung gemäss Gewässerschutzgesetz zusammen zustellen. Der nachfolgende Artikel in dieser Ausgabe von «Wasser Energie Luft» gibt einen Überblick über mögliche Prognostizierungsansätze bei der Bewertung und Planung von Sanierungsmassnahmen (Bruder et al. 2012). Das Projekt wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Umwelt (BAFU) und Wasser-Agenda 21 durchgeführt. Das Projektteam vereinte ausserdem Experten eines Kraftwerkbetreibers (KWO) und zweier Planungsbüros (Limnex und Basler & Hofmann). 2. Grundlagen Der Artikel basiert auf verschiedenen Grundlagen: • Die aktuelle wissenschaftliche Fachliteratur • Erkenntnisse aus Untersuchungen von Schwallstrecken und aus konkreten Sanierungsvorhaben (vgl. Bruder et al. 2012). Diese Untersuchungen wurden entweder im Rahmen von Kraftwerkserweiterungen (Kraftwerke Oberhasli, Kraftwerke Linth-Limmern, Kraftwerk Amsteg, Kraftwerk am Ijentalerbach und Kraftwerk Lagobianco) oder von Flussrenaturierungen (Alpenrhein und Ticino) durchgeführt.

Die Auswahl dieser Projekte ermöglichte eine breite Abdeckung von Erkenntnissen aus verschiedenartigen Gewässern und Kraftwerksystemen. • Diskussionen mit Experten aus Forschung und Praxis, die sich mit verschiedenen Bereichen der Auswirkungen und Sanierung von Schwall und Sunk befassen (Hydraulik, Gewässerökologie, Wasserbau, usw.) und zum Teil in die Sanierungsvorhaben involviert waren. Der Artikel gibt damit einen Überblick über die aktuellsten Erkenntnisse aus Forschung und Praxis. 3.

Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die Gewässerökologie

Die Hydrologie wirkt sich auf die Hydraulik und das Sedimentregime aus und bestimmt gemeinsam mit der Morphologie die physikalischen Lebensbedingungen (Habitate) der Gewässerorganismen. Durch Schwall und Sunk können Prozesse ausgelöst werden, welche die Qualität der Habitate beeinträchtigen (Tabelle 1). Dadurch werden Organismen direkt geschädigt und biologische Prozesse gestört (Fortpflanzung, Migration, Nahrungsnetze, usw.). Diese Auswirkungen führen längerfristig zu einer Reduktion der Abundanz und der Biomasse von sensiblen Arten und zu einer Verschiebung der Artenzusammensetzung hin zu eher resistenten Arten (z.B. strömungsliebende Arten). 3.2

3.1 Allgemeine Bemerkungen Die Veränderung der Hydrologie einer Schwallstrecke durch Schwall und Sunk kann durch folgende Parameter charakterisiert werden (Bild 1; Baumann et al. 2012): • minimaler und maximaler Abfluss (Qmin und Qmax), • Schwall/Sunk-Verhältnis (Qmax/Qmin), • Schwall/Sunk-Amplitude (Qmax - Qmin), • Abfluss- und Pegeländerungsraten (QRSchwall und QRSunk, resp. PRSchwall und PRSunk), • Häufigkeit und Dauer von Schwallereignissen.

Auswirkungen des Abflussanstieges

3.2.1 Rasche Zunahme der Fliessgeschwindigkeit Durch die schnelle Abflusszunahme zu Beginn eines Schwalldurchganges nehmen die Fliessgeschwindigkeit, die Wassertiefe und somit die Scherkräfte auf der Substratoberfläche sehr schnell zu. Diese führen zur Verdriftung von Organismen, die nicht widerstehen oder rechtzeitig Refugien aufsuchen können. Ausserdem wird organisches Material ausgewaschen, das den Tieren als Nahrung dient (Moog

Tabelle 1. Übersicht der negativen Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die Gewässerökologie einer Schwallstrecke. 258

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1993). Wenn zusätzlich das Sohlen-Substrat oder Teile davon in Bewegung kommen, tritt meistens auch eine sprunghafte Zunahme der Verdriftung auf (Baumann und Schälchli 2002, Jones et al. 2011). So wurde z.B. in der Reuss schon mit dem Einsetzen der Abrasion fädiger Aufwuchsalgen, die von verschiedenen Tieren als Habitat genutzt werden, eine sprunghafte Zunahme der Verdriftung festgestellt (BGF 2009). Tiere reagieren auf die schnelle Abflusszunahme und versuchen sich in Refugien mit geringer Strömung zurückzuziehen. Fische suchen Schutz hinter groben Strukturelementen (Blöcke, Kolken oder Wurzeln, usw.) oder in Seitenarmen. Aufgrund ihrer geringeren Mobilität sind die Ausweichmöglichkeiten für Makroinvertebraten und juvenile Fische (Brüt- und Sömmerlinge) deutlich geringer als jene adulter Fische. Kleine und flexible Makroinvertebraten mit zylindrischer Körperform können jedoch in die Substratzwischenräume (das Interstitial) der Gewässersohle ausweichen (Baumann und Meile 2004, Fischnetz 2004, Bruno et al. 2009). Dabei werden nicht nur Unterschiede zwischen Arten sondern auch zwischen Lebensstadien deutlich. Im Experiment von Bruno et al. (2009) konnten kleine Larvenstadien von Eintags- und Steinfliegen ins Interstitial ausweichen, während grosse Stadien der gleichen Arten vermehrt verdriftet wurden. Fischlarven der Salmoniden entwickeln sich in relativ grobkörnigem Sediment (Bachforelle: 0.6 bis 13 cm Korngrösse; Fischnetz 2004) und sind dadurch etwas besser vor Verdriftung geschützt, solange das Sediment nicht in Bewegung kommt. Das Ausmass der Verdriftung hängt von der Ausprägung der Schwallereignisse ab, wie der Höhe des Maximalabflusses und der Abflusszunahmerate. Schwallversuche in der Reuss haben gezeigt, dass die Menge verdrifteter Makroinvertebraten mit dem Schwall/Sunk-Verhältnis zunimmt und während dem täglichen Erstschwall am grössten ist (BGF 2009). Ausserdem war die Verdriftung während des Abflussanstieges höher als während des Maximalabflusses, während dessen sie innerhalb relativ kurzer Zeit (1–2 h) wieder zurück ging. Während des Abflussrückganges war die Verdriftung dann unbedeutend. In Versuchsrinnen konnten ähnliche Auswirkungen eines Schwalldurchgangs auf Äschenbrütlinge nachgewiesen werden (Schmutz 2012). Bei Schwallversuchen in der Linth und der Hasliaare war das Ausmass der Verdriftung auch von

der Abflussanstiegsrate abhängig, wahrscheinlich weil diese die Reaktionszeiten bestimmt (Limnex 2006, Limnex 2009). Zusätzlich spielt die Morphologie der Schwallstrecke eine entscheidende Rolle für die Verdriftung, weil sie die Verbreitung von Refugien bestimmt und die Abflussanstiegsraten etwas dämpfen kann (Limnex 2009, Young et al. 2011). 3.2.2 Kurzfristige Veränderungen der Wassertemperatur Der Einfluss des turbinierten Wassers auf die Wassertemperatur der Schwallstrecke wird durch die Jahreszeit, die Menge des eingeleiteten Wassers im Vergleich zur Restwassermenge und der Tiefe der Wasserentnahme aus den Speicherseen bestimmt. Abrupte Temperaturänderungen können auftreten, wenn sich die Temperatur von Betriebs- und dem Restwasser deutlich unterscheidet. Im Winter ist das Tiefenwasser von Speicherseen oftmals etwas wärmer als das Restwasser, wodurch sich bei dessen Einleitung die Wassertemperatur in der Schwallstrecke erhöht (Zolezzi et al. 2011). Der sprunghafte Anstieg der Wassertemperatur kann unabhängig von den hydrologischen Einflüssen zu einer verhaltensbedingten Verdriftung von Makroinvertebraten führen (Carolli et al. 2012) und die Fische zu Fluchtreaktionen und Standortwechseln veranlassen. Im Sommer verringert die Einleitung von Wasser aus Speicherseen tendenziell die Wassertemperatur in der Schwallstrecke. Da im Winter jedoch der natürliche Abfluss (und die Restwassermenge) in den meisten Flüssen geringer ist, dürften die Auswirkungen des eingeleiteten Wassers auf die Wassertemperatur in der Schwallstrecke dann grösser ausfallen. 3.3

Auswirkungen des hohen Abflusses

3.3.1 Hohe Fliessgeschwindigkeit Durch die hohen Fliessgeschwindigkeiten während eines Schwalldurchganges wird die Aufwanderung von migrierenden Fischen deutlich erschwert. Im Alpenrhein legten mit Sendern markierte Seeforellen an Wochenenden bis zu 50% grössere Distanzen zurück als an den Wochentagen mit stärkeren Schwallereignissen (Mendez 2007). Die Tiere versuchen bei hohen Fliessgeschwindigkeiten in Refugien auszuweichen, was mit einem höheren Energieaufwand verbunden ist. Hinzu kommt, dass sie während den Standortwechseln gegenüber Frassfeinden (z.B. fischfressende Vögel) exponierter sind (Scruton et al. 2008).

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3.3.2 Mobilisierung von Teilen der Gewässersohle Ein Schwalldurchgang führt ab einem bestimmten Abfluss zu Resuspension und Transport von Feinsedimenten (Limnex 2006). Diese Schwebstofffracht kann zur Abrasion und mechanischen Schädigung von exponierten Organismen führen (Baumann und Schälchli 2002). Dies betrifft vor allem sesshafte Organismen wie Algen und darauf lebende Makroinvertebraten sowie besonders sensible Tiere (z.B. solche mit exponierten Kiemen; Fischnetz 2004, Jones et al. 2011). Die Schwebstofffracht erhöht generell den physiologischen Stress von Fischen (EIFAC 1965, Fischnetz 2004). Gemäss EIFAC (1965) sind bei einer Schwebstofffracht bis 25 mg/l keine negativen Auswirkungen des physiologischen Stresses zu erwarten, bis 80 mg/l geringe und ab 80 mg/l beträchtliche, die sich langfristig auch in der Biomasse niederschlagen können. Beispielhaft können die Untersuchungen in der Linth aufgeführt werden, während deren in einem Schwalldurchgang Schwebstoffgehalte zwischen 60 und 80 mg/l durchaus üblich waren; in einzelnen Messungen wurden auch Werte von deutlich über 100 mg/l nachgewiesen (Limnex 2006). Für die Belastung der Organismen ist aber auch die Häufigkeit und die Dauer von Ereignissen mit erhöhter Schwebstofffracht entscheidend. Nehmen die Scherkräfte weiter zu, können auch Sedimente von grösseren Fraktionen in Bewegung geraten und die Organismen, die diese als Habitat nutzen, können geschädigt werden (Baumann und Meile 2004, Meile et al. 2005). Die Oberfläche des Substrates und die oberflächennahe Schicht sind die wichtigsten Lebensräume von Makroinvertebraten, Aufwuchsalgen und Makrophyten, aber auch der frühen Lebensstadien der Fische. Laich von Bachforellen zum Beispiel wird in 4–25 cm Tiefe im Substrat abgelegt (Peter 2012) und nach dem Schlüpfen verbringen die Brütlinge weitere ein bis zwei Monate im Kiesbett (Elliott 1994). Einige Makroinvertebratenarten können bei genügender Reaktionszeit der Bewegung der oberflächennahen Schicht ausweichen, in dem sie sich in die tiefen Zonen des Interstitials zurückziehen (Baumann und Meile 2004, Bruno et al. 2009). 3.3.3 Erhöhung der inneren Kolmation Die Schwebstofffracht beeinflusst zusammen mit der Sohlenschubspannung, dem hydraulischen Gradienten der Sickerströmung und der Korngrösse des Sohlenmaterials auch die Entwicklung der inne259


ren Kolmation (vgl. Kapitel 3.4.2). Diese Einflussgrössen (ausser der Korngrösse) werden während einem Schwalldurchgang erhöht und führen zu einem verstärkten Eintrag von Feinpartikeln in die Gewässersohle und damit zu einer stärkeren inneren Kolmation (Baumann et al. 2012). Durch die innere Kolmation werden Substratzwischenräume verringert und für Makroinvertebraten weniger gut geeignet oder teilweise nicht mehr zugänglich. Auch kann die Durchströmung der Substratzwischenräume und so deren Versorgung mit Sauerstoff abnehmen, was den Reproduktionserfolg von kieslaichenden Fischen beeinträchtigt (Fischnetz 2004). 3.3.4 Erhöhung der Trübung Die Einleitung von trübem Wasser aus den Speicherseen kann zusätzlich zur Resuspension die Menge von partikulären Stoffen in der Schwallstrecke erhöhen (z.B. während dem Winter in der Hasliaare; Anselmetti et al. 2007). Auch in der Rhone wird die Schwebstofffracht durch den Kraftwerkbetrieb deutlich erhöht und spiegelt die Abflussschwankungen wieder (Portmann et al. 2004). Die resultierende Trübung kann die Wanderaktivität von Fischen (Fischnetz 2004) und die Nahrungsaufnahme der auf Sicht jagenden Tiere (z.B. die meisten Salmoniden) einschränken. Die Trübung reduziert ausserdem die einfallende Lichtmenge für substratbewohnende Pflanzen und verringert so deren Photosyntheserate und Wachstum

(Lloyd et al. 1987). Viele Pflanzen haben jedoch die Möglichkeit, bei reduzierter Lichtmenge die Effizienz der Photosynthese zu erhöhen (Parkhill und Gulliver 2002). 3.4

Auswirkungen der Abflussabnahme

3.4.1 Abnahme der benetzten Fläche Während der Abflussabnahme fallen die Gewässerbereiche der Wasserwechselzone (Fläche der Uferzone zwischen maximalem und minimalem Abfluss) trocken und Organismen, die der Wasserlinie nicht folgen können, stranden. Gestrandete Organismen sind durch Austrocknen, Gefrieren und terrestrische Frassfeinde gefährdet. Das Ausmass des Strandens wird primär durch die Pegelrückgangsrate und die Gewässermorphologie bestimmt (Young et al. 2011, Nagrodski et al. 2012). In Abschnitten mit vielfältiger Morphologie ist die Gefahr des Strandens in der Regel höher als in kanalisierten Abschnitten, da die Neigung der Uferzone geringer ist und die Tiere beim Abflussrückgang eine grössere Distanz zurücklegen müssen, aber auch weil Vertiefungen in der Uferzone als Fallen wirken können (Bild 2). Generell ist die Gefahr des Strandens bei gröberem Substrat grösser, aufgrund der Bildung von Wasserflächen in Vertiefungen und dem vorwiegend vertikalen Rückzug des Wassers im Vergleich zu feinem Substrat (Hunter 1992). Die Gefahr des Strandens und Tro-

ckenfallens ist auch abhängig von den Eigenschaften und Verhaltensweisen der Organismen. Neben dem Laich sind Brütund Sömmerlinge der Bachforellen und Äschen u.a. besonders gefährdet, da sie sich im Vergleich zu adulten Fischen näher an der Substratoberfläche und in seichten Bereichen der Uferzone aufhalten und weniger gute Schwimmer sind (Hunter 1992, Baumann und Klaus 2003). In morphologisch vielfältigen Abschnitten sind bei Schwall die Nebengerinne (Seitenarme, Überschwemmungsflächen, Senken, usw.) mit dem Hauptgerinne verbunden. Tiere können dann aktiv oder passiv Nebengerinne erreichen, die bei Sunk wieder abgetrennt werden, wodurch die Tiere darin blockiert werden. Aufgrund des fehlenden Wasseraustausches können sich die physikalischen, chemischen und biologischen Bedingungen im Nebengerinne deutlich ändern (u.a. Sauerstoffabnahme, Temperaturveränderung, Anreicherung von chemischen Stoffen, weniger Rückzugmöglichkeiten vor Fressfeinden bis hin zum Austrocknen), wodurch die darin blockierten Organismen die Dauer bis zur erneuten Anbindung an das Hauptgerinne teilweise nicht überleben (Hunter 1992). 3.4.2 Aussedimentieren von Schwebstoffen Die Schwebstoffe, die während höheren Abflüssen in der Schwallstrecke transportiert werden, sedimentieren während dem Abflussrückgang aus und tragen zur Kolmation der Gewässersohle bei (Schälchli 1993). Man unterscheidet dabei zwischen innerer Kolmation, bei der sich die Feinsedimente in den Substratzwischenräumen ablagern (vgl. Kapitel 3.3.3) und äusserer Kolmation, als Folge einer Ablagerung der Feinsedimente auf der Substratoberfläche. Die innere Kolmation beeinträchtigt die Qualität des Substratzwischenraumes als Habitat (z.B. durch verringerte Sauerstoffzufuhr; Fischnetz 2004) und Refugium des Makrozoobenthos (Bruno et al. 2009). Durch die äussere Kolmation wird den Organismen der Zugang zu stabilem Substrat erschwert, oder sie können durch Feinsedimente bedeckt werden (Jones et al. 2011). 3.5

Bild 2. Kiesbank in der Hasliaare bei Meiringen nach einem Schwalldurchgang. Klar ersichtlich sind Wasserlachen, in denen Fische und Makroinvertebraten blockiert werden können. 260

Auswirkungen des tiefen Abflusses Generell ähneln die Bedingungen während Phasen mit tiefem Abfluss jenen einer Restwasserstrecke. Bereits ab einer geringen morphologischen Vielfalt (z.B. mit Buhnen oder alternierenden Kies-

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bänke) kann dies zu einer Verringerung der benetzten Breite, der Wassertiefen und Fliessgeschwindigkeiten führen. Insbesondere für Fische ändern sich dadurch die Habitateigenschaften und –eignungen (z.B. für Jungfische; Fischnetz 2004). Entsprechend den Problemen von Restwasserstrecken wirken sich auch chemische und physikalische Einflüsse aus dem Einzugsgebiet stärker auf geringe Wassermengen aus. Die Erwärmung durch Sonneneinstrahlung aber auch die Abkühlung vollzieht sich schneller als bei hohem Abfluss und Einträge von Nähr- und Schadstoffen aus dem Zwischeneinzugsgebiet erreichen höhere Konzentrationen. Es ist jedoch zu erwarten, dass ihre Wirkung nur bei längeren Phasen mit tiefem Abfluss eine wesentliche Rolle für die Organismen spielen dürfte. Bereits beim nächsten Schwallereignis dürften sich die physikalischen und chemischen Beeinträchtigungen entschärfen. Sofern die Wassertiefe es erlaubt, profitieren migrierende Fische bei ihrer Aufwärtswanderung von Sunkphasen und legen in dieser Zeit die grössten Distanzen zurück (Mendez 2007). 3.6 Hohe Variabilität des Abflusses Neben den kurzfristigen Auswirkungen eines Schwalldurchgangs beeinflusst Schwall und Sunk das Abflussregime der Schwallstrecke. Natürliche Abflussschwankungen (in Abhängigkeit von Niederschlag und Schnee-, resp. Gletscherschmelze) und Hochwasserereignisse sind wichtige Eigenschaften der Fliessgewässer, welche die räumliche Anordnung und zeitliche Verfügbarkeit von Habitaten mit bestimmten Ausprägungen beeinflussen (Poff et al. 1997, Young et al. 2011). Durch Schwall und Sunk wird jedoch die Häufigkeit und Intensität der Abflussschwankungen deutlich erhöht. Hinzu kommen noch die regelmässigen physikalischen und chemischen Änderungen des Wassers sowie Beeinträchtigungen der Lebensbedingungen in und auf der Sohle. Diese Effekte führen zwangsläufig zu einem physiologischen Stress der aquatischen Organismen. Dies kann ein weiterer Grund für das Verschwinden bestimmter Arten oder

für die Reduktion ihrer Abundanzen und Biomassen in Schwallstrecken darstellen.

der Auswirkungen der Sanierungsmassnahmen notwendig (Bruder et al. 2012).

4.

4.1

Mögliche Sanierungsmassnahmen Die Dämpfung der hydrologischen Auswirkungen von Schwall und Sunk (Reduktion der Abflussextreme und –änderungsraten; Bild 1) kann erreicht werden, indem das Verhältnis zwischen dem Volumen des eingeleiteten Wassers (pro Zeiteinheit) und dem des Gewässers, in welches das Wasser eingeleitet wird, reduziert wird. Dieser Effekt kann grundsätzlich mit baulichen oder betrieblichen Massnahmen erreicht werden (Tabelle 2). Bauliche Massnahmen basieren darauf, a) ein Volumen bereitzustellen, in dem das turbinierte Wasser aufgefangen wird (Beruhigungsbecken und -stollen, Überflutungsflächen, Bewässerungskanäle, usw.) und dann über einen längeren Zeitraum in die Schwallstrecke geleitet wird, oder b) das turbinierte Wasser in ein Gewässer mit einem grösseren Volumen oder Abfluss umzuleiten (z.B. einen See oder grösseren Fluss). Betriebliche Massnahmen erreichen diese Dämpfung, indem die Betriebsweise der Kraftwerke entsprechend angepasst wird. Die rechtlichen Vorgaben sehen explizit die Sanierung mit baulichen Massnahmen vor, da sie die Stromproduktion und Regulierfunktion der Kraftwerke im Gegensatz zu betrieblichen Massnahmen nicht einschränken. Für eine lange Betriebsdauer und unter Einbezug der Bereitstellung von notwendigem Ersatz für Stromquellen mit kurzfristiger Reaktionszeit liegen die Kosten baulicher Massnahmen auch um einen Faktor 1.3 bis 3.5 tiefer als jene von betrieblichen Massnahmen (Minor und Möller 2007, Schmocker et al. 2007). Dennoch ist in gewissen Fällen eine Kombination mit betrieblichen Massnahmen aus gewässerökologischer Sicht sinnvoll. Diese können auf Antrag der Kraftwerkbetreiber in die Auswahl einbezogen werden. Für die Auswahl und Planung von Sanierungsmassnahmen sind vielfältige Untersuchungen der Gewässerökologie und eine möglichst gute Prognostizierung

Bauliche Sanierungsmassnahmen

4.1.1 Beruhigungsbecken, -kavernen und Überflutungsflächen Mit Beruhigungsbecken, respektive -kavernen oder Überflutungsflächen kann der Schwall aufgefangen und gedämpft in den Fluss eingeleitet werden (Bild 3). Die vielfältigen Möglichkeiten zur Steuerung dieser Massnahmen erlauben eine gewisse Flexibilität für die Ausgestaltung des verbleibenden Schwallregimes, z.B. Gestaltung eines Vorschwalles (BGF 2009, Werlen 2011), Reduktion von Abflussänderungsraten, bei grossen Volumina: Brechen der Maximalabflüsse. Eine gewässerökologisch optimale Steuerung von Beruhigungsbecken und –kavernen hängt grundsätzlich von folgenden Faktoren ab: • Für die Schwall/Sunk-Dämpfung zur Verfügung stehendes Speichervolumen • Betriebseigenschaften des Kraftwerks (Ausbauwassermenge, aktuelles und künftiges Betriebsregime, Systemdienstleistungen, Revisionsarbeiten, usw.) • Gewässerökologische Defizite • Morphologie der Schwallstrecke Eine Erhöhung des heutigen Minimalabflusses ist aus ökologischer Sicht vor allem in der natürlichen Niedrigwasserperiode im Winter entscheidend. Dabei ist zu beachten, dass die Erhöhung des Minimalabflusses über mehrere Monate sichergestellt werden muss (z.B. zum Verhindern des Trockenfallens von Laichgruben). Soll diese kontinuierliche Erhöhung des Minimalabflusses ausschliesslich über ein Beruhigungsbecken und/oder – kaverne erfolgen, bedarf es sehr grosser Speichervolumina. Zum Beispiel benötigt die Erhöhung des Minimalabflusses in der Schwallstrecke um 1 m3/s pro Tag bereits ein Volumen von 86 400 m3. Gerade während langen Sunkphasen (wie z.B. zwischen Weihnachten und Neujahr) bräuchte es riesige Speichervolumina, die Tabelle 2. Mögliche Massnahmen zur Sanierung von Schwall und Sunk. Innerhalb dieser Massnahmentypen sind unterschiedliche Ausgestaltungen möglich.

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261


Bild 3. Bestehendes Ausgleichsbecken im Vinschgau, Südtirol – das sich prinzipiell auch für eine Schwall/Sunk-Dämpfung eignen würde. Das Becken hat ein Volumen von 400 000 m3. in den meisten Fällen mit extrem hohen Kosten verbunden wären. Das benötigte Speichervolumen zur Reduktion des Maximalabflusses (z.B. zum Verhindern von Sedimentumlagerungen in Laicharealen) lässt sich auf die gleiche Weise abschätzen (vgl. Baumann et al. 2012). Die Kosten für Beruhigungsbecken variieren je nach lokalen Begebenheiten. Eine Gegenüberstellung mehrerer Becken in der Schweiz hat einen Mittelwert von CHF 70.– pro m3 für Becken mit einem Volumen über 100 000 m3 ergeben (Schmocker et al. 2007). Für kleinere Becken ergaben sich Kosten von bis zu mehreren CHF 100.– pro m3. Erwartungsgemäss variierten die Kosten auch mit unterschiedlicher Bauweise sehr stark. Hinzu kommen enorme Schwierigkeiten zur Deckung des Landbedarfs oder wenn sich die Beckenstandorte z.B. in Bereichen mit hohen Grundwasserständen befinden oder die Hochwassersicherheit gewässermorphologische Anpassungen bedarf. Die Landknappheit wurde dementsprechend auch in den meisten untersuchten Kraftwerkserweiterungen als limitierender Faktor bei 262

der Planung von Beruhigungsbecken angeführt. Voraussichtlich kann daher in vielen Fällen eine Erhöhung des Speichervolumens nur mittels Kavernen erfolgen. Der Landbedarf für Kavernen (z.B. Deponien für Ausbruchmaterial) ist deutlich geringer, die Kosten für ihren Bau liegen jedoch ein Vielfaches über jenen von Beruhigungsbecken. Die Kosten für Speichervolumina müssen in Zusammenhang mit der gesetzlich erwähnten Verhältnismässigkeit betrachtet werden und dürften in vielen Fällen die Obergrenze des Speichervolumens definieren. 4.1.2 Direktableitung des Schwalls in einen See oder grösseres Fliessgewässer Die Ableitung des turbinierten Wassers in einen See oder ein grösseres Fliessgewässer kann die Abflussschwankungen durch deren grosse Volumina resp. Abfluss in der Regel viel stärker dämpfen, als wenn es direkt in die Schwallstrecke eingeleitet würde. Ein bekanntes Beispiel für dieses Vorgehen ist die geplante Sanierung des Poschiavino durch eine Direktableitung in

den Lago di Poschiavo (Lagobianco AG 2011). Bei einer Einleitung des Schwalls sind jedoch die Auswirkungen auf die Wasserstandschwankungen, auf die Sedimentstabilität und auf das Mischverhalten des Sees einzubeziehen (Bonalumi et al. 2012). Solche Sanierungsmassnahmen sind nur sinnvoll, wenn sich ein See oder grosser Fluss in der Nähe der Wasserrückgabe befindet. Ansonsten dürften die baulichen Investitionen und die Beeinträchtigung des Landschaftsbildes zu gross werden. 4.1.3 Revitalisierungen Mit Revitalisierungen (morphologische Aufwertungen) der Schwallstrecke können einige hydrologische Auswirkungen von Schwall und Sunk etwas gedämpft werden (vgl. Bruder et al. 2012). Durch die grössere Gewässerbreite, die Bildung von Bereichen mit verlangsamter Strömung und die Anbindung von Seitengewässern wird in der Regel der maximale Schwallabfluss geringfügig reduziert und die Pegeländerungsraten etwas abgeschwächt (Meile et al. 2005, LCH 2010). Die Schaf-

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fung von Uferflächen mit geringer Neigung vergrössert jedoch auch die Wasserwechselzone, was die Gefährdung durch Stranden erhöhen kann (falls nicht gleichzeitig die Sunkraten verringert werden). Für Schwallstrecken, die nur geringfügig aufgeweitet werden können, wurden bauliche Massnahmen untersucht, die zum Ziel hatten, die Uferbereiche mit kleinräumigen Ausbuchtungen aufzurauen (Meile 2007, Ribi 2012). Diese Massnahmen können neben einer geringen Dämpfung des Schwalls auch Rückzugsmöglichkeiten für Fische und bei geeigneter Bauweise auch Habitate für Jungfische schaffen. Aufgrund ihrer geringen Wirkung zur Dämpfung von Schwall und Sunk können Revitalisierungen in den meisten Fällen jedoch nicht als alleinstehende Sanierungsmassnahmen angesehen werden. Ihre positiven Auswirkungen auf die Habitatverfügbarkeit für Gewässerorganismen und die Attraktivität als Erholungsraum für Besucher können Schwallstrecken dennoch deutlich aufwerten. Der grosse Einfluss der Morphologie auf die Gewässerökologie von Schwallstrecken unterstreicht die Bedeutung einer koordinierten Planung von Schwall/Sunk-Sanierungsmassnahmen und Revitalisierungen, damit eine wesentliche ökologische Verbesserung erreicht werden kann (Bruder et al. 2012). 4.2

Betriebliche Sanierungsmassnahmen Eine Reduktion von Schwall und Sunk kann auch durch eine entsprechende Ausrichtung des Kraftwerkbetriebs erreicht werden. Dabei kann die maximale Menge des turbinierten Wassers beschränkt und so die Schwallspitzen verringert werden. Der Sunkabfluss kann optimiert werden, indem der minimale Abfluss durch eine Anpassung der Wasserrückgabe oder der Wasserfassungen erhöht wird. Ausserdem können die Abflussänderungsraten durch langsameres an- und zurückfahren der Turbinen verringert werden. Wird der Schwall und Sunk durch mehrere Kraftwerkzentralen verursacht, bieten sich weitere Möglichkeiten zur Sanierung. Der Betrieb der Kraftwerke kann zum Beispiel so ausgerichtet werden, dass flussabwärts liegende Kraftwerke während der Sunkphase von oberhalb liegenden Kraftwerken produzieren und einleiten und so deren Restwassermenge aufbessern (antizyklisches Turbinieren). Betriebliche Massnahmen (aber in geringerem Ausmass auch die Steuerung von Beruhigungsbecken und -kavernen)

bieten die Möglichkeit, die Dämpfung von Schwall und Sunk der Empfindlichkeit der Fliessgewässerorganismen anzupassen. Diese unterscheidet sich zwischen Arten und Lebensstadien und somit im Jahresverlauf. Zum Beispiel reagieren Makroinvertebraten sowie Laich und Brütlinge der Fische am empfindlichsten auf Sedimentumlagerungen oder Verdriftung, weil sie sich im oder direkt auf dem Substrat aufhalten und letztere ausserdem schwache Schwimmer sind (vgl. Kapitel 3.2 und 3.3). Dies betrifft vor allem die Wintermonate, wenn natürlicherweise aufgrund der geringen Hochwasser eher stabile Verhältnisse in der Sohle herrschen. Im Sommer kann eine schwächere Dämpfung von Schwall und Sunk in Betracht gezogen werden, falls die dann vorhandenen Lebensstadien weniger empfindlich sind.

Stromproduktion (z.B. mit Mikroturbinen; Schweizer et al. 2008) oder für anderweitige Nutzungen des geschaffenen Wasserkörpers (z.B. als Erholungsraum, Biotop, usw.; Heller et al. 2010) dienen. Die Erkenntnisse aus diesem Projekt machen deutlich, dass die Erfassung der Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die Gewässerökologie sowie die Planung und Bewertung von Sanierungsmassnahmen mit einem grossen Aufwand verbunden ist. Dieser ist aber aufgrund der Komplexität des Ökosystems und aufgrund der hohen Kosten von Sanierungsmassnahmen und der notwendigen Anpassungen, falls die Sanierungsziele nicht erreicht werden, gerechtfertigt. Danksagung Wir bedanken uns herzlich bei folgenden Personen für Diskussionen und Auskünfte. Aus dem

5. Schlussfolgerungen Schwall und Sunk beeinträchtigt die meisten abiotischen (z.B. Habitate) und biotischen (Organismen und Prozesse) Komponenten der betroffenen Ökosysteme. Diese Komponenten sind durch vielfältige Interaktionen verbunden, wodurch die Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die Gewässerökologie äusserst komplex sind. Für die Erfassung der Beeinträchtigungen und für die Planung der Sanierungsmassnahmen ist es daher notwendig, alle wichtigen Organismengruppen, Arten und Lebensstadien aber auch die verschiedenen hydromorphologischen Eigenschaften der Schwallstrecke zu untersuchen (Baumann et al. 2012). Damit kann auch die Artenzusammensetzung und Populationsstruktur der Organismen der Schwallstrecke abgeschätzt und die Erarbeitung von spezifischen (bezüglich Arten und Lebensstadien) ökologischen Zielwerten von Schwall und Sunk unterstützt werden. Ökologisch begründete und gewässerspezifische Zielwerte bieten eine wichtige Grundlage für die Planung von Sanierungsmassnahmen. Die Bewertung verschiedener Sanierungsmassnahmen soll neben einer Abschätzung der Auswirkungen von Sanierungsmassnahmen auf die Gewässerökologie auch den Aufwand (Kosten, notwendige Landfläche, Beeinträchtigungen des Landschaftsbildes, usw.) und sekundäre Nutzungsmöglichkeiten einbeziehen und in ein Verhältnis setzen (Bruder et al. 2012). Beruhigungsbecken können zum Beispiel bei entsprechender Bauweise und Dimensionierung als zusätzliches Speichervolumen für Pumpspeicherkraftwerke, zur direkten

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Projektteam: M. Kummer, I. Schmidli, M. HuberGysi (alle BAFU), A. Wüest und A. Peter (beide Eawag) sowie P. Baumann (posthum). Sowie für Auskünfte im Zusammenhang mit den Fallstudien: Dr. M. Schneider (Schneider und Jorde Engineering), Dr. B. Polli (Büro für Jagd und Fischerei, Kt. Tessin), L. Jaun (Amt für Umwelt, Kt. Uri), Dr. N. Semadeni (Axpo), R. Mendez (Axpo), J. Grünenfelder (Ecowert), J. Ortlepp (Hydra), F. Binder (FMB Engineering) und W. Dönni (Fischwerk). Und bei SEL AG – Südtiroler Elektrizitätsaktiengesellschaft für die Erlaubnis die Abbildung des Ausgleichsbeckens Schluderns zu veröffentlichen und für die Durchsicht des Manuskripts. Literatur Anselmetti, F., R. Bühler, D. Finger, S. Girardclos, A. Lancini, C. Rellstab und M. Sturm (2007). Effects of Alpine hydropower dams on particle transport and lacustrine sedimentation. Aquatic Sciences 69, 179–189. Baumann, P. und U. Schälchli (2002). Trübung und Schwall im Alpenrhein. «Wasser Energie Luft» 94 (11/12), 307–315. Baumann, P. und I. Klaus (2003). Gewässerökologische Auswirkungen des Schwallbetriebes: Ergebnisse einer Literaturstudie. Mitteilungen zur Fischerei, Nr. 75. Herausgegeben vom Bundesamt für Umwelt, Bern. 116 S. Baumann, P. und T. Meile (2004). Makrozoobenthos und Hydraulik in ausgewählten Querprofilen der Rhone. «Wasser Energie Luft» 96 (11/12), 320–325. Baumann, P., A. Kirchhofer und U. Schälchli (2012). Sanierung Schwall/Sunk – Strategische Planung. Ein Modul der Vollzugshilfe Renaturierung der Gewässer. Bundesamt für Umwelt, Bern. Umwelt-Vollzug Nr. 1203. 128 S. BGF, Büro für Gewässer und Fischereifragen AG (2009). Erneuerung Kraftwerk Amsteg. Ge-

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Anschrift der Verfasser

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Schwall und Sunk: Planung und Bewertung von Sanierungsmassnahmen Möglichkeiten und Empfehlungen aus wissenschaftlicher Sicht Andreas Bruder, Stefan Vollenweider, Steffen Schweizer, Diego Tonolla, Tobias Meile

Zusammenfassung Die neuen rechtlichen Vorgaben im Gewässerschutz schreiben die Sanierung wesentlicher gewässerökologischer Beeinträchtigungen durch Schwall und Sunk vor. Für die Auswahl und Planung von Sanierungsmassnahmen ist die Prognostizierung ihrer Auswirkungen auf die Gewässerökologie notwendig. Das entsprechende Vorgehen unterscheidet sich von jenem zur Defizitanalyse oder der Erfolgskontrolle, die direkt im Gewässer durchgeführt werden. Basierend auf einer Auswertung von Fallstudien, der Literatur und Expertenwissen schlagen wir zur Prognostizierung ein Indikatorenset vor, das die wichtigsten hydrologischen Eigenschaften und Ökosystemkomponenten einer Schwallstrecke abdeckt. Die Auswirkungen von Sanierungsmassnahmen auf diese Indikatoren können mit Schwallversuchen, physikalischen und numerischen Modellen sowie Expertenwissen prognostiziert werden. Für die Sanierungsplanung ebenfalls entscheidend sind: der lokale Kontext, die Gewässermorphologie, die Koordination mit anderen Renaturierungsbestrebungen, die Erfolgskontrollen sowie die Partizipation während Sanierungsprojekten. Ausserdem bestehen immer noch Bereiche der Prognostizierung und Sanierungsplanung, die durch gezielte Forschungsprojekte verbessert werden müssen.

1. Einleitung Am 1. Januar 2011 ist das revidierte Gewässerschutzgesetz und am 1. Juni 2011 die entsprechende Verordnung in Kraft getreten. Sie enthalten neue Vorgaben zur Sanierung von wesentlichen Beeinträchtigungen der einheimischen Tiere und Pflanzen sowie deren Lebensräume durch Schwall und Sunk (Art. 39a und 83a GSchG; Art. 41e,f und Anhang 4a GSchV). Der Vollzug sieht einen Planungsprozess mit zwei Phasen vor (vgl. Bruder et al. 2012). Während in der ersten Phase die betroffenen Flussstrecken und Kraftwerke identifiziert werden, sollen in der zweiten Phase die Sanierungsplanung durch die Kraftwerkbetreiber ausgearbeitet und verschiedene Massnahmen basierend auf einer Aufwand/Wirkungsanalyse bewertet werden. Die Finanzierung der Massnahmen zur Sanierung der Beeinträchtigung der Fliessgewässer durch die Wasserkraftnutzung (neben der Sanierung von 1

Schwall und Sunk auch jene des Geschiebehaushalts und der Fischwanderung) soll über einen Zuschlag auf die Übertragungskosten der Hochspannungsnetze von 0.1 Rp./kWh geschehen (Art. 15b EnG) 1. Eine grosse Herausforderung bei der Aufwand/Wirkungsanalyse besteht darin, die Auswirkungen einer Massnahme auf die Gewässerökologie zu prognostizieren. In der Schweiz, in Europa und den USA sind diverse Bestrebungen zur Reduzierung der Beeinträchtigungen von Schwall und Sunk in Planung oder bereits umgesetzt. Die Auswertung dieser Bestrebungen bietet eine wertvolle Grundlage für zukünftige Sanierungsprojekte. Ein Projekt der Eawag hatte zum Ziel, diese Erfahrungen zu analysieren und daraus Empfehlungen für die Wirkungsabschätzung von Sanierungsmassnahmen abzuleiten. Die Arbeit erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Umwelt (BAFU) und Wasser-Agenda 21 und wurde durch ein Projektteam betreut, das zusätzlich Ver-

treter eines Kraftwerkbetreibers (KWO) und von zwei Planungsbüros (Limnex und Basler & Hofmann) einbezog. Der vorliegende Artikel fasst die Erkenntnisse dieser Analyse bezüglich der Prognostizierung der Auswirkungen von Sanierungsmassnahmen zusammen. Erkenntnisse zu den Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die Gewässerökologie und eine Beschreibung von Sanierungsmassnahmen sind im vorangehenden Artikel dieser Ausgabe von «Wasser Energie Luft» beschrieben (Bruder et al. 2012). 2. Vorgehen und Fallstudien Im Rahmen des Projektes wurden sieben Fallstudien detailliert untersucht (Tabelle 1, siehe Seite 266 und 267). Die jeweiligen Projektgrundlagen und Resultate lagen anhand von Berichten vor und wurden mit Hilfe der wissenschaftlichen Literatur analysiert und interpretiert. In Interviews mit beteiligten Experten wurden zusätzliche Erfahrungen erschlossen. Die untersuchten Fallstudien (Kraftwerke Oberhasli, Kraftwerke Linth-Limmern, Kraftwerk Amsteg, Kraftwerk Lagobianco, Kraftwerk am Ijentalerbach, Renaturierungen des Alpenrheins und des Ticinos) umfassen Sanierungsprojekte mit unterschiedlichen Rahmenbedingungen in Bezug auf die Grösse und Komplexität der Kraftwerksysteme und Schwallstrecken sowie auf die jeweiligen Sanierungsmöglichkeiten. Dabei ist zu beachten, dass die Fallbeispiele keinen direkten Zusammenhang zu den neuen rechtlichen Vorgaben haben, da ihre Planung bereits früher begonnen hat. Ausserdem sind die ausgewerteten Sanierungsprojekte unterschiedlich weit fortgeschritten; einige wurden schon gebaut, während andere noch in Planung sind (Tabelle 1).

Diese Finanzierungsmöglichkeit ist nur für Kraftwerke mit laufenden Konzessionen vorgesehen.

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265


Tabelle 1. Beschreibung der untersuchten Fallstudien und ihrer Vorgehensweise zur Sanierung von Schwall und Sunk. MZB = Makro-

Mit dem Ziel, die ersten Erkenntnisse aus dieser Analyse wissenschaftlich zu diskutieren und weiter zu entwickeln, wurde ein internationaler Expertenworkshop durchgeführt. Die anwesenden Experten vereinten unterschiedliche Fachbereiche (Ökologie, Hydraulik, Modellierung) und Erfahrungen aus den meisten Ländern, in denen die Schwall/Sunk-Problematik relevant ist und die Sanierung zur Zeit angegangen wird 2. 3.

Ansätze zur Prognostizierung der Auswirkungen von Sanierungsmassnahmen Die Bewertung von Sanierungsmassnahmen setzt die Prognostizierung ihrer Auswirkungen auf die Gewässerökologie voraus. Die Prognostizierung ist nicht einfach, da die Wirkungszusammenhänge zwischen Hydrologie, Hydraulik, Morphologie, Wasserqualität und Ökologie äusserst komplex sind. Für die Planung, Durchführung und Interpretation der gewässerökologischen Untersuchungen ist eine Expertenbeurteilung unumgänglich. In den untersuchten Fallstudien wurden verschiedene Prognostizierungsansätze 2

266

angewendet, welche nachfolgend erläutert werden. Diese bieten wichtige Grundlagen für die Expertenbeurteilung. 3.1 Schwallversuche Mit Schwallversuchen kann der Abfluss in der Schwallstrecke durch eine Anpassung der eingeleiteten Wassermenge so variiert werden, dass Schwallereignisse mit unterschiedlicher Ausprägung (Schwall/ Sunk-Verhältnis, Abflussänderungsraten, maximaler und minimaler Abfluss usw.) nachgebildet werden können (Limnex 2006; Limnex 2009; Schweizer et al. 2010). Damit können die Auswirkungen von Sanierungsmassnahmen auf die Hydrologie der Schwallstrecke simuliert und kurzfristige Auswirkungen auf die Gewässerökologie unter zukünftigen (z.B. sanierten) Abflussbedingungen untersucht werden. Schwallversuche bieten dementsprechend Erkenntnisse unter sehr realitätsnahen Bedingungen (lokale Organismen, Grössenordnungen der Prozesse, usw.). Längerfristige Auswirkungen (z.B. Veränderung der Biomasse oder Artenvielfalt) können zwar aus Schwallversuchen mit fundierten Kenntnissen der Gewässeröko-

Aus der Schweiz, Österreich, Frankreich, Italien, Deutschland, Norwegen und den USA.

Bild 1. Physikalisches Modell der Einleitung des geplanten Beruhigungsbeckens der Kraftwerke Oberhasli AG in die Hasliaare. Oben links ist ein Teil des Beruhigungsbeckens und oben rechts das Ende der Restwasserstrecke zu sehen. Die Fliessrichtung ist auf diesem Bild von oben nach unten.

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zoobenthos.

logie abgeleitet, jedoch nicht direkt erhoben, bzw. prognostiziert werden. 3.2 Physikalische Modelle Physikalische Modelle von Sanierungsmassnahmen (Bild 1) oder Schwallstrecken (z.B. Versuchsrinnen 3 ) eignen sich zur gezielten Untersuchung der Auswirkungen von Sanierungsmassnahmen auf kleinräumige Eigenschaften und Prozesse in der Schwallstrecke. Solche Untersuchungen umfassen beispielsweise die Wirkung von Elementen der Gewässermorphologie auf die Hydraulik oder das Stranden von Tieren während Schwallereignissen. Physikalische Modelle eignen sich aber in der Regel nicht für die Abbildung von komplexen und grossskaligen Prozessen in der Schwallstrecke (Sedimentdynamik, Interaktionen der Organismen, usw.). 3.3 Numerische Modelle Mit numerischen Modellen können die Auswirkungen der Abflussbedingungen auf die Hydraulik und das Sedimentregime der Schwallstrecke simuliert werden. Dabei ist je nach morphologischer Vielfalt der Schwallstrecke die Anwendung von eindimensionalen (mit Querprofilen) oder zweidimen3

Bild 2. Beispielhafte Darstellung der Habitateignung einer Buhnenstrecke für Fliessgewässerorganismen mit dem Habitatmodell CASiMiR bei tiefem (oben) und hohem (unten) Abfluss. Die Habitateignung nimmt von grau über rot, gelb, grün und blau zu. Folgende hydromorphologische Eigenschaften wurden berücksichtigt: Wassertiefe, Fliessgeschwindigkeit, Korngrösse. Der Vergleich zeigt deutlich die geringe Habitateignung der Flussmitte bei hohem Abfluss und die verbleibenden Habitate in der Uferzone. Die schattierten Flächen liegen oberhalb des Wasserspiegels und wurden nicht in die Simulation einbezogen, Grafik: D. Tanno. sionalen (mit Rasterelementen) Modellen notwendig. Die Resultate der hydraulischen Modelle können mit Hilfe von Habitatmodellen (z.B. CASiMiR; Bild 2) zur quantitativen Abschätzung der Habitateignung (Einbezug von Wassertiefe, Fliessgeschwindigkeit, Korngrösse, usw.) und deren Veränderung

für verschiedene Organismengruppen oder -arten verwendet werden (Zurwerra und Bur 2009, IRKA 2012). Die Verlässlichkeit der Aussagen solcher Modelle hängt von der Qualität der zugrundeliegenden Daten ab (Morphologie der Schwallstrecke, Habitatansprüche der Organismen usw.). Diese

Zum Beispiel die Anlage HyTEC der Universität für Bodenkultur Wien.

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sollten deshalb mit hoher Auflösung in der jeweiligen Schwallstrecke erhoben werden. Für Schwallstrecken mit geringer morphologischer Vielfalt kann der Modellierungsaufwand jedoch ohne bedeutenden Informationsverlust reduziert werden (z.B. durch die Verwendung von gröberen Rasterelementen oder eindimensionalen hydraulischen Modellen). 3.4

Kombination von Prognostizierungsansätzen Für eine aussagekräftige Abschätzung der Auswirkungen von Sanierungsmassnahmen auf die Gewässerökologie sind in der Regel eine Kombination verschiedener Prognostizierungsansätze und umfangreiche Untersuchungen in der Schwallstrecke notwendig. Vor allem die Kombination von Schwallversuchen mit numerischen Modellen dürfte in vielen Fällen ein geeignetes Vorgehen sein, da es quantitative Aussagen für repräsentative Abschnitte der Schwallstrecke basierend auf realistischen Abflussbedingungen ermöglicht. 4.

Indikatoren zur Prognostizierung der Auswirkung von Sanierungsmassnahmen Für die Prognostizierung der Auswirkungen von Sanierungsmassnahmen eignen sich Indikatoren (Schweizer et al. 2009), die mit den obengenannten Ansätzen prognostiziert werden können. Biotische Indikatoren beschreiben den Zustand der Lebensgemeinschaft (z.B. Biomasse und Diversität der Tiere und Pflanzen) und abiotische Indikatoren beschreiben die Eigenschaften und zeitliche Veränderung ihrer Habitate (z.B. Fliessgeschwindigkeit, Wassertiefe, Sohlenschubspannung, benetzte Fläche).

4.1

Notwendigkeit unterschiedlicher Indikatorensets Da mit Defizitanalysen (Beurteilung des Ist-Zustandes) und Erfolgskontrollen die aktuellen Beeinträchtigungen der Gewässerökologie vor und nach der Realisierung einer Sanierungsmassnahme in der Schwallstrecke erfasst werden sollen, können sie direkt in der Schwallstrecke durchgeführt werden (Baumann et al. 2012). Für eine möglichst gute Vergleichbarkeit dieser Untersuchungen sollten die gleichen oder ähnliche Indikatoren verwendet werden (Bild 3). Für die Beurteilung der Auswirkungen von Sanierungsmassnahmen muss der Zustand der Gewässerökologie jedoch für zukünftige Abflussbedingungen prognostiziert werden können. Einige Indikatoren eignen sich nur bedingt für beide Vorgehensweisen (also für die direkte Erhebung und die Prognostizierung). Deshalb benötigen diese Vorgehensweisen unterschiedliche Indikatorensets (Bild 3). Zum Beispiel kann die Biomasse von Fischen und des Makrozoobenthos für die Defizitanalyse oder die Erfolgskontrolle direkt im Fliessgewässer gemessen werden (Baumann et al. 2012), ihre Abschätzung unter zukünftigen Bedingungen ist jedoch schwierig weil sie von vielen Einflussgrössen abhängig ist. 4.2

Indikatorenset für die Bewertung von Sanierungsmassnahmen Für eine umfassende Beschreibung der Auswirkungen von Sanierungsmassnahmen auf das Ökosystem muss das Indikatorenset die unterschiedlichen hydrologischen Eigenschaften von Schwall und Sunk sowie die verschiedenen Ökosystemkomponenten der Schwallstrecke ab-

Bild 3. Schematische Darstellung der Aufgaben der unterschiedlichen Indikatorensets. Für die Defizitanalyse und die Erfolgskontrolle sollten die gleichen oder ähnliche Indikatorensets verwendet werden, für die Prognostizierung sind z.T. andere Indikatoren notwendig. 268

decken. Basierend auf den Erkenntnissen aus den Fallbeispielen, der Literatur und Diskussionen mit Experten wurden Indikatoren ausgewählt und während dem Expertenworkshop (vgl. Kapitel 2) bezüglich ihrer Sensibilität auf Schwall und Sunk sowie ihrer Prognostizierbarkeit mit verfügbaren Methoden bewertet. Die Indikatoren, welche in beiden Kriterien hohe Werte erzielten, wurden anschliessend in einer Matrix zu einem Indikatorenset zusammengestellt (Tabelle 2). In dieser Matrix werden folgende typischen hydrologischen Eigenschaften von Schwall und Sunk unterschieden (vgl. Bruder et al. 2012): • der Abflussanstieg • der hohe Abfluss • die Abflussabnahme • der tiefe Abfluss • und die hohe Variabilität des Abflusses. Die Ökosystemkomponenten umfassen die wichtigsten Elemente zur Beschreibung der Habitateigenschaften und der Organismengruppen (Tabelle 2). 4.2.1 Indikatoren zur Prognostizierung der Hydromorphologie, Wassertemperatur und Trübung Für die Prognostizierung der Auswirkungen auf die Hydrologie eignen sich spezifische hydrologische Indizes wie minimaler und maximaler Abfluss, Schwall/SunkVerhältnis und –Amplitude, Abfluss- und Pegeländerungsraten sowie die Häufigkeit und Dauer von Schwallereignissen (Bruder et al. 2012). Für das Sedimentregime sind Prozesse wie Resuspension und Sedimentation von Partikeln, Sedimenttransport, Mobilisierung der Gewässersohle und Kolmation der Gewässersohle zu untersuchen. Die Ausprägung dieser Indizes und Prozesse in der Schwallstrecke kann mit Schwallversuchen und zweidimensionalen Modellen prognostiziert werden (z.B. Rousselot et al. 2012). Die Veränderungen der Wassertemperatur und der Trübung werden hauptsächlich durch die Menge und den zeitlichen Verlauf der Wasserabgabe bestimmt und können relativ einfach mit eindimensionalen hydraulischen Modellen oder dem Mischungsverhältnis zwischen dem turbinierten Wasser und dem Basisabfluss (i. d. R. Restwasser aus dem Zwischeneinzugsgebiet) prognostiziert werden. Für die Trübung sind jedoch einige Prozesse des Sedimentregimes (z.B. Resuspension und Sedimentation von Schwebstoffen) zu berücksichtigen. Die Werte der Trübung und der Wassertemperatur während des tiefen Abflusses, bzw. des Basisabflusses, können als Vergleichswerte für die anderen hy-

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Tabelle 2. Indikatorenset zur Beschreibung der Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die abiotischen und biotischen Ökosystemkomponenten in Schwallstrecken. Orange hinterlegte Indikatoren werden stark durch die jeweiligen Schwall/Sunk-Eigenschaften beeinflusst und sind gut prognostizierbar. Gelb hinterlegte Indikatoren werden schwächer beeinflusst und/oder sind weniger gut prognostizierbar. EPT = Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera (Insektenordnungen).

drologischen Eigenschaften von Schwall und Sunk verwendet werden. 4.2.2 Indikatoren zur Prognostizierung der Habitatentwicklung Schwallereignisse (und Sanierungsmassnahmen) haben einen entscheidenden Einfluss auf die Verteilung und Qualität von Habitaten. Die minimal und maximal verfügbare Fläche der Schwallstrecke zur Besiedlung durch Organismen kann durch die benetzte Fläche und mit Hilfe einer Abschätzung der Wasserwechselzone (Fläche der Uferzone zwischen maximalem und minimalem Abfluss) prognostiziert werden (Abschätzung mit Schwallversuchen, Feldbegehungen, hydraulischen Modellierungen, usw.). Eine quantitative Abschätzung der Eignung der benetzten Fläche als Habitat kann durch Habitatmodelle erreicht werden, die auf zweidimensionalen hydraulischen Modellen basieren und für alle relevanten Organismengruppen erstellt werden sollten (Bild 2).

4.2.3 Indikatoren zur Prognostizierung der Entwicklung wichtiger Organismengruppen Für die wichtigsten Organismengruppen (Fische, Makroinvertebraten, Algen, usw.) sollten neben ihren Habitaten einzelne Prozesse und ihre Beeinflussung durch die hydrologischen Eigenschaften noch spezifisch untersucht werden. Diese Prozesse umfassen das Trockenfallen und die Instabilität der Laichareale von Fischen, sowie die Verdriftung und das Stranden von Fischen und Makroinvertebraten. Für die Ufervegetation sind primär die Ausdehnung der benetzten Fläche und die Prozesse während dem Abflussmaximum entscheidend (z.B. Sedimentumlagerungen). Prozesse, die während Abflussänderungen auftreten, dürften für die Ufervegetation eher unbedeutend sein. Für alle Organismengruppen können die relevanten Prozesse während Schwallversuchen untersucht und mit Habitatmodellen quantitativ dargestellt werden.

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Längerfristig wirken sich diese Prozesse auf die Artenvielfalt, die Abundanz und Biomasse der Organismen in der Schwallstrecke aus (Bruder et al. 2012). Da das Abflussregime zusätzlich ein wichtiger Faktor für viele Verhaltensweisen von Organismen ist (z.B. Eiablage, Migration oder Stoffwechsel; Bruder et al. 2012 und Referenzen darin), dürften noch weitere, hier nicht genannte Störungen durch den Kraftwerkbetrieb auftreten. Diese Effekte können längerfristig zusätzliche Beeinträchtigungen verursachen, die über jene von einzelnen Schwallphasen hinausgehen. Für ihre Prognostizierung ist eine gezielte Auswertung der Habitatmodelle (z.B. IRKA 2012) oder ein Vergleich mit Referenzstrecken oder -zuständen notwendig (Baumann et al. 2012). In diesem Bereich besteht jedoch noch ein grösserer Forschungsbedarf (vgl. Tabelle 2 und Kapitel 6).

269


5.

Weitere Erkenntnisse für die Planung von Massnahmen

5.1

Die Bedeutung des räumlichen und zeitlichen Kontexts Die ausgewerteten Sanierungsprojekte haben klar aufgezeigt, dass für die Prognostizierung der Auswirkungen von Schwall und Sunk und zur Planung von Massnahmen die lokalen Bedingungen detailliert untersucht werden müssen. Die Erkenntnisse sind dabei nur sehr eingeschränkt zwischen verschiedenen Schwallstrecken übertragbar. Die Betriebsweise der Kraftwerke und Einflüsse aus dem Einzugsgebiet (z.B. mit Auswirkungen auf die physikalische und chemische Wasserqualität) und von oberhalb liegenden Kraftwerken aber auch die Eigenschaften der Schwallstrecke (Morphologie, laterale und longitudinale Vernetzung, usw.) und des betroffenen Ökosystems (vorhandene Organismengruppen und Arten) bestimmen die effektiven Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die Gewässerökologie. Bei der Auswahl einer möglichst effektiven Sanierungsvariante spielen aus ökologischer Sicht auch die vorhandenen Organismengruppen sowie deren Artenvielfalt und Populationsstruktur eine entscheidende Rolle. Zusätzlich wird die Auswahl der Sanierungsvarianten durch sozioökonomische Rahmenbedingungen (z.B. Landnutzung im Umfeld der Einleitung und der Schwallstrecke, Distanz zum nächsten See) mitbestimmt. Aus ähnlichen Gründen ist die Saisonalität der Auswirkungen von Schwall und Sunk zu berücksichtigen. Diese beeinflusst die hydrologischen Eigenschaften von Schwall und Sunk, die im Winter in der Regel ausgeprägter sind, aber auch die Sensibilität der Organismen aufgrund unterschiedlicher Lebensstadien und Habitatsansprüchen (Bruder et al. 2012). Folglich ist bei der Interpretation der Untersuchungsresultate und der Planung von Sanierungsmassnahmen der frühzeitige Einbezug von Experten, von Interessengruppen und Personen mit guten Kenntnissen der lokalen Bedingungen und Organismen entscheidend. 5.2 Die Bedeutung der Morphologie Die Morphologie eines Gewässers hat einen sehr grossen Einfluss auf die Qualität des Lebensraumes und interagiert mit den Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die Gewässerökologie. Morphologisch vielfältige Abschnitte bieten Habitate für unterschiedliche Arten und Lebensstadien (z.B. Jungfische), die in kanalisierten 270

Abschnitten nicht mehr vorhanden sind. Diese Vielfalt an Habitaten bietet zusätzlich Refugien (Rückzugsräume) während Schwallereignissen oder natürlichen Hochwassern. Eine vielfältige Morphologie kann aufgrund einer erhöhten Rauheit und einer gewissen Retentionswirkung zusätzlich die hydrologischen Effekte von Schwall und Sunk etwas dämpfen (v.a. Pegeländerungsraten; Meile et al. 2005). Dabei ist aber auch zu berücksichtigen, dass die Gefahr des Strandens und Blockierens von Fischen und Makroinvertebraten in Abschnitten mit vielfältiger Morphologie erhöht sein kann (Schweizer et al. 2009, Nagrodski et al. 2012, Bruder et al. 2012). Diesen Effekten muss in der Sanierungsplanung Rechnung getragen werden (z.B. Reduktion der Abflussrückgangsraten). In den allermeisten Fällen überwiegen jedoch die positiven Effekte der vielfältigen Morphologie für die Strukturvielfalt und die Verfügbarkeit von Lebensräumen.

ten muss mit Erfolgskontrollen überprüft werden (Art. 41g Abs. 3 GSchV). Diese sind ein elementarer Bestandteil von Renaturierungsprojekten und sollten schon in der Projektplanung berücksichtigt und mit den Untersuchungen vor der Umsetzung der Sanierungsmassnahmen koordiniert werden (Peter und Scheidegger 2012). Erfolgskontrollen sollten erst durchgeführt werden, wenn sich der Zustand des Ökosystems wieder an die neuen hydromorphologischen Bedingungen angepasst hat. Dies dürfte bei Schwall/Sunk-Sanierungen mehrere Jahre, für einige Indikatoren unter Umständen Jahrzehnte dauern (z.B. wenn zusätzlich noch Hochwasserereignisse auftreten oder die Durchgängigkeit für bestimmte Fischarten erst viel später ermöglicht wird). Die analysierten Fallstudien sind noch nicht bis zu den Erfolgskontrollen fortgeschritten (Tabelle 1), diese sind aber in allen Fällen vorgesehen. 5.5

5.3

Koordination mit anderen Revitalisierungs- und Renaturierungsbestrebungen Die vielfältigen Interaktionen von Schwall und Sunk mit der Gewässermorphologie machen die Bedeutung von koordinierten Revitalisierungs- (morphologische Aufwertungen) und Renaturierungsbestrebungen (Sanierung von Schwall und Sunk, Geschiebehaushalt und Fischwanderung) deutlich. In den kanalisierten Abschnitten des Alpenrheins würde beispielsweise eine Schwall/Sunk-Sanierung die Habitatverfügbarkeit für die Zielarten nicht entscheidend erhöhen, da aufgrund der homogenen Morphologie diese Habitate nicht vorhanden sind (IRKA 2012). Dies dürfte in ähnlichem Ausmass auch für die meisten anderen Schwallstrecken gelten. Für eine effektive Sanierung von Schwallstrecken muss deshalb angestrebt werden, die gewässerökologische Beeinträchtigung auf die Auswirkungen von Schwall und Sunk, der verarmten Morphologie oder von weiteren wie Wasserqualität, Fischbesatz, Durchgängigkeit usw. oder von einer Kombination zurückzuführen. Auf der anderen Seite eignen sich Revitalisierungen nicht als alleinstehende Schwall/Sunk-Sanierungsmassnahmen, da ihre Wirkung zur Schwalldämpfung zu gering ist (Bruder et al. 2012). 5.4

Die Bedeutung von Erfolgskontrollen Das Erreichen der beabsichtigten Sanierungswirkung entsprechend vorher festgelegten gewässerökologischen Zielwer-

Die Bedeutung von partizipativen Verfahren Ein partizipatives Vorgehen bei der Ausgestaltung der Sanierungsplanung ist für die Definition der Ziele der Sanierung (gewässerökologischer Zielzustand) und der dafür notwendigen Untersuchungen entscheidend. Durch den frühen Einbezug der Interessengruppen kann zusätzliche Expertise in den Planungsprozess integriert werden. Eine frühe Kompromissfindung durch geeignete Partizipation kann aber auch Einsprachen der Interessengruppen und Verzögerungen im Bewilligungsverfahren verhindern. Bei der Planung der aktuellen Ausbauvorhaben der Kraftwerke Oberhasli AG konnte beispielsweise durch intensive Partizipation trotz einer schwierigen Vorgeschichte ein zufriedenstellender Kompromiss erreicht werden – auch bezüglich Schwall und Sunk (Schweizer et al. 2012). Die Partizipation sollte nicht mit Beginn der Bauarbeiten abgeschlossen werden, sondern auch die Erfolgskontrolle und die Planung von allfälligen Anpassungen der Sanierungsmassnahmen oder von Kompensationsmassnahmen umfassen. 6. Offene Forschungsfragen Bei der Auswertung der wissenschaftlichen Literatur und der Fallstudien sowie in Diskussionen mit Experten konnten Wissenslücken identifiziert werden, die für die Planung von Sanierungsmassnahmen von Bedeutung sind. Daraus lassen sich Vorschläge für Forschungsprojekte ableiten. Dabei standen Forschungsfragen im Vordergrund, welche die Anwendung des vorgeschlagenen Indikatorensets

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zur Prognostizierung der Auswirkungen der Sanierungsmassnahmen unterstützen würden (Tabelle 2). Basierend auf der zugrundeliegenden Bewertung werden für die Prognostizierbarkeit der Indikatoren in den gelben Feldern der Tabelle 2 (Sedimentregime, Stranden des Makrozoobenthos, Biomasse/Abundanz von Fischen und EPT-Familien des Makrozoobenthos) gewisse Schwierigkeiten oder Unklarheiten erwartet. Für einige der in Tabelle 2 genannten Indikatoren müssen auch die Wertefunktionen noch definiert werden (vgl. Baumann et al. 2012). In jedem Fall sollte das ganze Indikatorenset in einer konkreten Fallstudie angewandt und optimiert werden. Zur Zeit laufen an vielen Forschungsinstituten und Kraftwerken in der Schweiz und im Ausland Projekte zur Untersuchung der Auswirkungen von Schwall und Sunk sowie von Sanierungsmassnahmen. Für einen möglichst grossen und effizienten Erkenntnisgewinn ist es entscheidend, diese Projekte zu koordinieren. Folgende Forschungsfragen wurden von den beteiligten Experten als prioritär eingestuft. 6.1

Prognostizierung des Sedimentregimes Dies wird als schwierig angesehen obwohl numerische Modellansätze für die meisten Prozesse (z.B. Resuspension, Sedimentation und Sedimentumlagerungen) bestehen (z.B. das Modell BASEMENT der VAW; Rousselot et al. 2012). Für andere Prozesse sollten sie jedoch noch erarbeitet oder verbessert werden, zum Beispiel für den Einfluss von Schwall und Sunk auf die innere Kolmation. Diese Modelle und die zugrundeliegenden Parameter sollten ausserdem in Schwallstrecken getestet werden. 6.2

Prognostizierung der Diversität und der Biomasse von Fischen und Makroinvertebraten Sie kann mit einer gezielten Auswertung der Defizitanalysen der ersten Phase der Sanierungsplanungen (Baumann et al. 2012) verbessert werden. Diese Untersuchungen bieten Daten aus vielen Schwallstrecken und Referenzstrecken, die mit ähnlichen Methoden erhoben wurden. Ausserdem kann auf diese Weise die Entwicklung und Verbesserung von numerischen Modellen (z.B. Präferenzkurven von Habitatmodellen, mechanistische Modelle; Schweizer 2006, Borsuk et al. 2006, Schuwirth und Reichert 2012) für Schwallstrecken unterstützt werden.

6.3

Stranden und Verdriften von Fischen und Makroinvertebraten Die Kenntnisse über die Einflussgrössen für diese Prozesse sowie die Auswirkungen von Stranden und Verdriften auf die Gesamtpopulationen sind noch ungenügend. Für quantitative Abschätzungen sind Grenzwerte von hydromorphologischen Grössen (z.B. Sohlenschubspannung) entscheidend. Dabei sind unterschiedliche Grenzwerte für verschiedene Arten und Lebensstadien sowie deren spezifischen Eigenschaften (z.B. Reaktionszeiten) zu untersuchen. 6.4

Morphologie: Generelle Interaktionen mit Schwall und Sunk und mit der Effektivität von Sanierungsmassnahmen Der heutige Kenntnisstand über diese Interaktionen eignet sich nur eingeschränkt zur Planung von Sanierungsmassnahmen und muss mit Forschungsprojekten (z.B. mit vergleichenden Untersuchungen in Gewässerabschnitten mit unterschiedlicher Morphologie) und der gezielten Auswertung von Erfolgskontrollen von Sanierungsprojekten erweitert werden. 6.5

Auswertung von Sanierungsund Forschungsprojekten Die Erkenntnisse aus individuellen Sanierungsprojekten, Erfolgskontrollen und Forschungsprojekten sollen fortlaufend projektübergreifend ausgewertet werden. Dadurch könnten zeitgerecht konkrete Empfehlungen für die Planung und Umsetzung von Sanierungsmassnahmen erarbeitet und für die Planung späterer Sanierungen zur Verfügung gestellt werden. Ein übergreifendes Forschungsprojekt wird auch dazu beitragen, die Anwendung der Indikatoren für die Defizitanalyse (Baumann et al. 2012) zu optimieren.

einem beträchtlichen Aufwand verbunden, wenn sie aussagekräftige Resultate liefern sollen. Dieser Aufwand richtet sich auch nach der Komplexität des Kraftwerksystems in einem Einzugsgebiet und der Schwallstrecke. Da die Prognostizierung aber die Grundlage für die Auswahl und Dimensionierung der Sanierungsmassnahmen bietet, kommt ihr eine entscheidende Bedeutung für die Planung zu. Dies und die Grösse der Sanierungsprojekte (bzgl. Landbedarf, Bauten, usw.) und die damit verbundenen Kosten und Schwierigkeiten, diese Massnahmen nachträglich anzupassen, rechtfertigen bereits in der Planungsphase einen dementsprechend grossen Aufwand. Breit angelegte Forschungsprojekte zum Thema Schwall und Sunk werden zusätzliche wichtige Erkenntnisse liefern, insbesondere wenn die Sanierungsprojekte eng von Experten begleitet werden. Damit dürfte sich künftig auch die Genauigkeit der Prognostizierungen und der Erkenntnisgewinn aus den Sanierungsprojekten weiter erhöhen lassen. Die in diesem Projekt entwickelten Erkenntnisse werden eine Grundlage des Moduls für die zweite Phase der Sanierungsplanungen als Teil der Vollzugshilfe «Renaturierung der Gewässer» des BAFU bieten. In einem Folgeprojekt werden die oben genannten offenen Forschungsfragen konkretisiert und entsprechende Forschungsanträge vorbereitet, um die Schwall/Sunk-Sanierung möglichst zeitgerecht zu unterstützen. Danksagung Wir möchten uns herzlich bei folgenden Personen für Diskussionen und Auskünfte bedanken. Aus dem Projektteam: M. Kummer, I. Schmidli, M. Huber-Gysi (alle BAFU), A. Wüest und A. Peter (beide Eawag) sowie P. Baumann (posthum). Ausserdem bei den Teilnehmern des Expertenworkshops: T. H. Bakken (SINTEF, Norwegen), D. Courret (IMFT, Frankreich), J. H.

7.

Schlussfolgerungen und Ausblick Im Rahmen des Projekts konnte gezeigt werden, dass eine gründliche und umfangreiche Prognostizierung der Auswirkungen von Schwall/Sunk-Sanierungsmassnahmen eine entscheidende Grundlage für die Auswahl und Planung der Massnahmen ist. Die Auswirkungen auf die Gewässerökologie sind komplex und ihre Prognostizierung daher ambitiös. Für die Prognostizierung stehen verschiedene Ansätze zur Verfügung, über deren Anwendung schon gewisse Erfahrungen bestehen. Die zugrundeliegenden gewässerökologischen Untersuchungen sind mit

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Halleraker (DIRNAT, Norwegen), Dr. C. Hauer (BOKU, Österreich), Prof. Dr. K. Jorde (ENTEC), Dr. B. Maiolini (IASMA, Italien), Dr. A. Melcher (BOKU, Österreich), Dr. P. Parasiewicz (S. Sakowicz Institut für Binnenfischerei, Polen), Dr. U. Pulg (Universität Bergen, Norwegen), Prof. Dr. A. Schleiss (EPFL), Dr. M. Schneider (Schneider & Jorde Ecological Engineering, Deutschland), J. Schnell (Landesfischereiverband Bayern, Deutschland), Dr. A. Siviglia und Dr. G. Zolezzi (beide Universität Trento, Italien). Sowie für Auskünfte im Zusammenhang mit den Fallstudien: Dr. B. Polli (Büro für Jagd und Fischerei, Kt. Tessin), L. Jaun (Amt für Umwelt, Kt. Uri), Dr. N. Semadeni (Axpo), R. Mendez (Axpo), J. Grünenfelder (Ecowert), J. Ortlepp (Hydra), F. Binder (FMB

271


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Inserat_quer_RZ.indd 1 Prozessfarbe CyanProzessfarbe MagentaProzessfarbe GelbProzessfarbe Schwarz

272

05.07.12 14:48

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Gesamtausbau Wasserversorgung und Trinkwasserkraftwerk Molinis Alfred Bruni

Zusammenfassung Die kleine Bündner Berggemeinde Molinis ist in mustergültiger Weise den Zielen der Energiepolitik des Bundes nachgekommen, mit der Realisierung einer ökonomisch und ökologisch sinnvollen Anlage mit doppelter Nutzung des Wassers für die Trinkwasserversorgung und die Energieerzeugung. Die trotz erheblicher Beiträge von Bund und Kanton sehr hohen Restkosten haben die Gemeinde in den ersten 6 Jahren stark belastet, weil statt der in Aussicht gestellten Übernahme und Entschädigung der produzierten Energie mit einem Vergütungssatz von 16 Rappen pro Kilowattstunde nur ein Bruchteil widerwillig und nach zähen Verhandlungen zugestanden wurde. Erst in diesem Jahr hat sich die finanzielle Situation markant verbessert und die hohen Investitionen können amortisiert werden. Der Pioniergeist der Moliniser wird also schlussendlich doch belohnt.

1.

Hydrogeologische Situation und Handlungsbedarf Die Dorfsiedlung Molinis liegt auf dem nach Süden gerichteten Talhang, welcher auf Gemeindegebiet wasserarm ist. Der nach Norden steil abfallende Gegenhang zwischen Ochsenalp und Plessur ist dagegen reich an Quellen und Hangwasser, die Topografie ist durch Töbel und Rüfen geprägt. Der Untergrund besteht aus Bündnerschiefer mit überlagerten Verwitterungsprodukten: loses Geröll und Lehm. Die zahlreichen Bachläufe führen nicht immer Wasser, weil ein grosser Teil versickert und zur starken Hangvernässung beiträgt. Bei intensiven Niederschlägen kommt es aber zu Bacherosionen mit

Rüfenniedergängen und Hangrutschungen. Die Abrisskante der grossen Rungserrüfe hat sich innert 36 Jahren um etwa 100 Meter hangaufwärts verschoben und dadurch die seit 1966 bestehende Trinkwasserzuleitung für die Versorgung von Molinis akut gefährdet. Diese Zuleitung des Quellwassers Rüfi-nal durchquert den Hang oberhalb der Rungserrüfe, eine Verlegung nach oben war nicht möglich, weil das Gefälle aufgebraucht ist. Das neu überbaute Quartier «In der Quadara» auf dem Südhang liegt etwa auf gleicher Höhe wie das alte Reservoir, welches ungenügende Höhenlage und Speicherkapazität aufwies. Um die Versorgung mit Trinkwasser und genügende Betriebs-

Bild1. Ansicht der linken Talseite. «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

drücke für die Brandbekämpfung langfristig sicherzustellen wurde der folgende Gesamtausbau ausgeführt. 2. Wasserbeschaffung Nach vorgängigen Messungen wurden zwei Quellen im Gebiet der Ochsenalp gefasst mit folgenden Schüttungen: 1020 bis 4000 Liter pro Minute. 3.

Wasserzuleitung und Nutzung des Energiepotenzials Zwischen der Quelle 2 und dem Talboden besteht eine Höhendifferenz von 870 Metern. Das Energiepotenzial der Zuflussmengen und dieser Höhendifferenz wird deshalb bestmöglich für die Energieproduktion genutzt. Deshalb ist die Zuleitung ab einem Ausgleichsreservoir auf Kote 1841 als Druckleitung ausgeführt worden und in den zwei Gefällsstufen Calmiez und Enggi ausgerüstet mit Peltonturbinen und Asynchron-Generatoren wird Strom produziert. Bei einem Bruttogefälle von je 398 Metern und Antriebswassermengen von 10 bis 40 l/s werden Turbinenleistungen von je 30 bis 118 Kilowatt und eine Energieproduktion von etwa 1.2 Mio. Kilowattstunden pro Jahr erzielt. Die doppelte Nutzung ist ökono-

Bild 2. Ansicht der rechten Talseite. 273


Gesamtkosten Beiträge an WV Total Restkosten

Wasserversorgung CHF 1 646 570.– CHF 820 847.– CHF 825 723.–

Trinkwasserkraftwerk Total CHF 1 313 047.– CHF 2 959 617.– CHF 820 847.– CHF 1 313 047.– CHF 2 138 770.–

Tabelle 1. bruch vermieden werden können, sind Rohrbruchsicherungsklappen eingebaut, welche den Zufluss schnell stoppen. Mit Sicherheitsventilen werden Druckschläge und Überdrücke entlastet. Die Zuflüsse zu den Turbinen und ins Reservoir werden gemessen, ferngemeldet und registriert. Die Auslösung der Löschreserve erfolgt ab der Betriebswarte im Dorf. Bild 3. Turbinenanlage. misch und ökologisch sinnvoll. Einerseits soll sie der Gemeinde Molinis helfen die hohen Investitionen von CHF 2.96 Mio. über den Stromverkauf zu amortisieren, anderseits entspricht die Produktion immerhin dem Energieinhalt von 120 Kubikmetern Heizöl mit einem CO2-Ausstoss von rund 370 Tonnen pro Jahr. 4.

Neues Reservoir und obere Druckzone Damit im oberen Siedlungsbereich genügend Wasserdruck und eine ausreichende Speicherkapazität zur Verfügung steht, ist oberhalb der RHB-Station Molinis/St.Peter ein neues Reservoir mit einer Löschreserve von 225 Kubikmetern und einer Verbrauchsreserve von 120 Kubikmetern erstellt worden. Die neue Hauptleitung der oberen Druckzone mit dem Quartier «In der Quadara» wird bis zum alten Reservoir geführt und dort über ein Druckreduzierventil mit dem Dorfnetz – der unteren Druckzone – verbunden. Die Einspeiseleitung zum neuen Reservoir wurde im gleichen Graben ab bestehender beim alten Reservoir bis zum neuen geführt, der Zufluss erfolgt mit natürlichem Druck nach Bedarf. 5.

Automatischer Betrieb, Fernsteuerung Die gesamte Anlage ist mit einer Steuerung für den vollautomatischen Betrieb ausgerüstet. Die Düsenöffnungen der Turbinen werden nach dem Wasserstand im obenliegenden Ausgleichsbecken so gesteuert, dass die Druckleitung stets voll gefüllt bleibt. Wenn die Turbinen wegen Netzausfall oder Störungen abgestellt werden müssen, wird ein Bypassventil geöffnet um die Wasserversorgung sicherzustellen. Damit Erosionsschäden bei allfälligem Rohr274

6.

Stromableitung und Einspeisung Der elektrische Strom wird über Erdkabel mit einer Spannung von 990 Volt bis zur Trafostation im Dorf übertragen. Die Anlagen werden parallel zum Stromnetz der Gemeinde betrieben. Überschussstrom wird ins Netz der arosaenergie eingespiesen. 7. Restwasser Trotz der im ersten Absatz beschriebenen hydrogeologischen Verhältnisse und der möglichen Kompensation mit der aufgegebenen Quelle Rüfinal, wurde streng nach Paragraph eine Restwassermenge von 5 l/s gefordert, sowie die Freigabe von Überläufen bei grösseren Quellschüttungen ab der obersten Brunnenstube Chuoregger verlangt. Diese Auflagen haben eine Reduktion der Energieproduktion um ca. 180 000 kWh (entspricht 18 000 Liter Öl mit 56 Tonnen CO2-Ausstoss pro Jahr) zur Folge und zwar fast ausschliesslich im produktionsschwachen Winter. Dies bedeutet, dass im Winterhalbjahr nur zwei Drittel der möglichen Energie erzeugt werden kann. Die Ökobilanz dieser Auflagen dürfte kaum positiv ausfallen. 8.

Trasseeauswahl und Bauausführung Von der Quelle Ochsenalp bis zum Ausgleichsreservoir musste der stark vernässte Hang durchquert werden, aber soweit möglich in einem alten Waldweg und mit den notwendigen Sicherungen der Zuleitung mit Dränagen und Steinkörben. Für das Trassee der Druckleitung wurde möglichst sicheres Gelände in trockenen und rutschsicheren Waldschneisen und Geländerippen gesucht. Die Graben- und Rohrverlegearbeiten im schwer zugänglichen und bis zu 82% steilen Gelände waren sehr anspruchsvoll und aufwändig. Die Bauausführung wurde im Oktober

2004 begonnen und ist dank dem grossen Einsatz aller Beteiligten speditiv und ohne grössere Probleme verlaufen. Ende 2005 ist die obere Anlage Calmiez in Betrieb genommen worden und anfangs 2006 die untere Anlage Enggi. Die Arbeiten wurden im August 2006 abgenommen, der Kostenvoranschlag konnte eingehalten werden. 9.

Gesamtkosten und finanzielle Auswirkungen der Energieproduktion Der Betrieb des Trinkwasserkraftwerkes ist bisher knapp kostendeckend, aber nur weil der Eigenverbrauch zwei Drittel der gesamten Energieproduktion ausmacht und der Gestehungspreis mit ca. 6 Rappen pro kWh nur 38% des Bezugspreises von der arosaenergie beträgt und der Wartungsaufwand nicht verrechnet wurde. Die Entschädigung für den Verkauf der Überschussenergie ist mit 2.5 Rp./kWh im Sommer und 5.5 Rp/kWh im Winter sehr bescheiden. Der Kostenanteil der Wasserversorgung ist trotz den namhaften Beiträgen von Bund, Kanton, Feuerpolizei, Patenschaft für Berggemeinden und Glückskette sehr hoch, ein Beitrag an die Amortisation dieser Kosten aus den Erträgen der Stromproduktion war bisher nicht möglich. Gesamthaft resultierten jährliche Defizite. Hauptgrund für diese unbefriedigende finanzielle Situation ist folgendes: Nachdem nach einer aufwändigen Promotionskampagne des Bundes (DIANE, 1992 bis 1997) ein Vergütungssatz von 16 Rappen pro Kilowattstunde für solche Energieproduktionen festgelegt worden war, wurden die Gemeinden, welche nur in ihrem Dorfnetz den Strom verteilen, nach spitzfindiger juristischer Auslegung zu «Unternehmen der öffentlichen Stromversorgung», welche kein Anrecht auf diese Vergütung haben. Ende gut alles gut! Nach über sechs Jahren hat die Gemeinde Molinis einen neuen Abnehmer gefunden und zwar für ihre gesamte als Ökostrom «naturemadestar» zertifizierte Energieproduktion zu einem dieser Qualität entsprechenden Verkaufspreis. Diese Regelung ist vor kurzem in Kraft getreten und die 140 Einwohner der Gemeinde Molinis können endlich für ihren Pioniergeist und ihren risikoreichen Einsatz für ökologisch sinnvolle Lösungen angemessen entschädigt werden. Anschrift des Verfassers Alfred Bruni dipl. Kulturing. ETH/SIA Via Tignuppa 29, CH-7014 Trin, frebru@trin.ch

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Josef Hess

Zusammenfassung Als Gebirgsland ist China – ebenso wie die Schweiz – von der Häufung von extremen Hochwasserereignissen und vom raschen Abschmelzen der Gletscher betroffen. In beiden Ländern bedrohen Murgänge, Lawinen, Bergstürze, Erdrutsche und Hochwasser Menschenleben sowie erhebliche Sachwerte. Aufgrund ihrer Erfahrungen im Umgang mit den Naturgefahren hat die Schweiz im Lauf der Jahrzehnte erfolgreiche Methoden und Techniken entwickelt, um das Schadenausmass durch solche Naturereignisse in Grenzen zu halten.

Abkommen über Zusammenarbeit im Bereich Wasser und Naturgefahren Am 19. April 2009 unterzeichneten der damalige Vorsteher des eidgenössischen Departements für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK), Bundesrat Moritz Leuenberger und der chinesische Wasserminister Chen Lei in Shanghai (Bild 1) ein «Abkommen zu nachhaltigem Wassermanagement und Gefahrenprävention» (Memorandum of Understanding MOU). Die beiden Minister vereinbarten eine Zusammenarbeit in den Bereichen «Nachhaltiges Wassermanagement», «Naturgefahrenprävention und Katastrophenhilfe» sowie «Klimawandel». China ist sehr interessiert an den jahrzehntelangen Erfahrungen der Schweiz im Management von Wasserressourcen und Naturrisiken. Aber auch die Schweiz profitiert von den Erkenntnissen bei der Prävention und Bewältigung von Naturereignissen in China und von den grossen methodischen Fortschritten in diesem Land. Die Zusammenarbeit zwischen China und der Schweiz umfasst einen gegenseitigen Wissensaustausch durch

Arbeitsbesuche, Literaturaustausch und Schulungen, gemeinsame Forschungsund Pilotprojekte sowie die Zusammenarbeit in internationalen Projekten und zwischen Wasserversorgungsunternehmen. Alljährlich werden abwechslungsweise in der Schweiz und in China mehrtägige Jahreskonferenzen (Workshops) zu spezifischen Themen des Abkommens durchgeführt. Letztmals trafen sich wissenschaftliche Fachpersonen und Behördenmitglieder beider Länder im April 2012 in Hangzhou zur 5. Jahreskonferenz, um im Rahmen von Fachvorträgen, Diskussionsrunden und Podiumsgesprächen das

Thema «Living with natural risks» zu vertiefen. Der nächste Workshop ist im Jahr 2013 im Kanton Wallis geplant. Gestützt auf das Abkommen laufen zudem konkrete Zusammenarbeitsprojekte, namentlich: 1. Hochwasservorhersage, Erfassung von Risiken und Risikomanagement in Flussgebieten am Yangtse River, an der Engelbergeraa sowie an der Rhone mit Einsatz der in der Schweiz entwickelten Systeme RiskPlan und MINERVE. 2. Einrichtung eines Frühwarnsystems und Überwachung von Gletschern

Bild 1. Am 19. April 2009 unterzeichneten BR Moritz Leuenberger und der chinesische Wasserminister Chen Lei ein Abkommen zur Zusammenarbeit zwischen der Schweiz und China im Wasserbereich.

Bild 2. Überschwemmungen in Wuhan während des Hochwassers am Han Fluss in Juli 1998.

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Yangtze Flood Management

Schweizerisch-Chinesische Zusammenarbeit bei Hochwasservorhersage und Risikomanagement am Yangtse


Yangtze Flood Management

und Gletschergefahren im Zusammenhang mit Klimawandel in der Provinz Xinjiang. 3. Wissensaustausch über die Organisation und Technik zur verbesserten Überwachung und Sicherheit von Stauanlagen (Dam Safety Enhancement Program DaSEP). 4. Fachliche und finanzielle Unterstützung von wissenschaftlichen Veranstaltungen. Weitere Projekte sollen folgen – so etwa zur Verbesserung der Wassernutzung und Wasserqualität. Die Planung des Arbeitsfortschrittes in diesen Einzelprojekten erfolgt im Rahmen von Working Group Meetings, die jeweils im Rahmen wichtiger

Besuche oder am Rande der MOU-Jahreskonferenzen stattfinden. Seitens UVEK sind das Bundesamt für Energie (BFE) (beim Projekt DaSEP) und das Bundesamt für Umwelt (BAFU) (bei allen Projekten) involviert. Finanziell arbeiten BAFU und BFE mit dem Global Program Climate Change (GPCC) der Direktion für Entwicklung und Zusammenarbeit (DEZA) zusammen, welche die Projekte mit jährlich ca. 2.5 Mio. Franken unterstützt. Beim Projekt DaSEP engagierten sich ausserdem ALPIQ und EOS Holding als private Partner mit 0.5 Mio. Franken.

Umwelt BAFU, ist in Beijing am 28. September 2012 mit dem Friendship Award der chinesischen Regierung ausgezeichnet worden. Der Preis wurde Götz durch Ministerpräsident Wen Jiabao für sein langjähriges Engagement und die Zusammenarbeit zwischen der Schweiz und China im Bereich Umwelt verliehen. Der Friendship Award ist die höchste Ehrung für ausländische Fachleute, die zur wirtschaftlichen und sozialen Entwicklung Chinas beitragen. Anschrift des Verfassers Josef Hess, Geschäftsführer Lenkungsausschuss Intervention Naturgefahren, Bundesamt für Umwelt

Anerkennung

Papiermühlestrasse 172, CH-3063 Ittigen

Andreas Götz, Vizedirektor im Bundesamt für

josef.hess@bafu.admin.ch

Coopération sino-helvétique pour la prévision des crues et la gestion du risque sur le Yangtsé Josef Hess

Résumé Par son relief montagneux, la Chine – tout comme la Suisse – est sujette à une fréquence élevée d’événements de crues et à une fonte rapide des glaciers. Dans les deux pays, les laves torrentielles, les avalanches, les chutes de pierres, les glissements de terrain et les crues menacent les personnes et les biens. Sur la base de son expérience dans le domaine des dangers naturels, la Suisse a développé au cours des dernières décennies des méthodes et des techniques performantes pour maintenir l’étendue des dommages causés par de tels événements dans des limites raisonnables.

Convention de collaboration dans les domaines de l’eau et des dangers naturels Le 19 avril 2009, le chef du Département fédéral de l’Environnement, des Transports, de l’Energie et de la Communication 276

(DETEC) de l’époque, le Conseiller fédéral Moritz Leuenberger et le ministre Chen Lei, responsable des ressources en eau de la république populaire de Chine ont signé à Shanghai une «Convention pour une gestion durable des eaux et de prévention des dangers» (Memorandum of Understanding MOU). Les deux ministres décidèrent d’engager une collaboration dans les domaines de «Gestion durable des eaux», «Prévention des dangers naturels et aide en cas de catastrophe» ainsi que du «Changement climatique». La Chine est très intéressée par la longue expérience de la Suisse en matière de gestion des ressources en eau et des risques naturels. La Suisse de son côté peut profiter des connaissances de la Chine dans les domaines de la prévention et la maîtrise des événements naturels ainsi que des progrès méthodologiques réalisés dans ce pays. La collaboration entre la Chine et la Suisse comprend un échange de connaissances réciproque au travers de séances de travail, de littérature et

de formation, de projets communs de recherche et d’applications pilotes, de même la collaboration collaboration dans des projets internationaux et entre des entreprises d’approvisionnement en eau. Chaque année, des conférences (Workshops) de plusieurs jours sont organisées en alternance en Suisse et en Chine sur des thèmes spécifiques de la convention (Figure 3). Lors de la dernière rencontre qui s’est déroulée en avril 2012 à Hangzhou, des professionnels et des représentants des autorités ont participé à la cinquième conférence annuelle au travers d’exposés, de forums de discussion et de séances plénières pour approfondir le thème intitulé «Living with natural risks». Le prochain Workshop se déroulera en 2013 dans le canton du Valais. En outre, les projets concrets suivants sont développés dans le cadre de la convention: 1. Prévision des crues, évaluation des dangers et gestion du risque dans les régions adjacentes du fleuve Yangtsé, sur l’Engelbergeraa et sur le Rhône,

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Fédéral de l’Environnement (OFEV) dans tous les projets. Financièrement, le BAFU et l’OFEN collaborent dans le cadre du Global Program Climate Change (GPCC) de la Direction du Développement et de la coopération (DDC), qui soutient les projets à raison de 2.5 Mio de francs par an. ALPIQ et EOS Holding se sont en outre engagés à titre de partenaires privés avec 0.5 Mio de francs.

Reconnaissance Le 28 septembre 2012, Andreas Götz, vice-directeur de l’Office Fédéral de l’Environnement (OFEV) a reçu le des mains du Premier Ministre Wen Jiabao Friendship Award du gouvernement chinois. Cette distinction a été décernée à M. Götz pour son engagement de longue date et

Figure 4. Crue de la rivière Han à Wuhan, en juillet 2012.

sa contribution à la collaboration entre la Suisse et la Chine dans le domaine de l’environnement.

avec application des systèmes RiskPlan et MINERVE développés en Suisse. 2. Installation d’un système d’alarme et de surveillance des glaciers et des dangers associés, en relation avec les changements climatiques dans la province de Xinjiang. 3. Echange des connaissances organisationnelles et techniques concernant la surveillance et la sécurité des barrages (Dam Safety Enhancement Program DaSEP);

4. Soutien professionnel et financier d’organisations scientifiques. D’autres projets doivent suivre, entre autres pour l’amélioration de l’utilisation et de la qualité de l’eau. La planification de l’avancement de ces projets se fait dans le cadre de Working Group Meetings qui se tiennent à l’occasion de visites plus importantes ou en marge des conférences annuelles du MOU. Au DETEC, deux entités sont concernées, l’Office Fédéral de l’Energie (OFEN) (pour le projet DaSEP) et l’Office

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Le Friendship Award est la plus haute distinction décernée aux professionnels étrangers qui contribuent au développement économique et social de la Chine.

Adresse de l’auteur Josef Hess Directeur de LAINAT, Comité de direction «Intervention dangers naturels» Papiermühlestrasse 172, CH-3063 Ittigen josef.hess@bafu.admin.ch

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Figure 3. Visite de Madame la Conseillère fédérale Doris Leuthard à M. Chen Lei, Ministre chinois des eaux en février 2012, dans le cadre de la collaboration sino-helvétique dans le domaine de l’eau.


Yangtze Flood Management

Hochwasser-Risikomanagement mit RiskPlan am Yangtse-Fluss in China Jürg Elsener Metz, Christian Willi

Zusammenfassung Im Auftrag der Schweizerischen Direktion für Entwicklung und Zusammenarbeit (DEZA) und des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) wendet Ernst Basler + Partner (EBP) das Internetbasierte Risikoberechnungs- und Managementtool RiskPlan in China im Einzugsgebiet des Han-Flusses, einem Zufluss des Yangtse, an. Als Ergebnis erhält man einen Überblick über die aktuelle Hochwasserrisikosituation in diesem Gebiet. Der Vergleich der Kosten von möglichen Schutzmassnahmen mit der damit erreichten Risikoreduktion erlaubt eine Beurteilung der Wirtschaftlichkeit der Massnahmen. EBP hat RiskPlan im Einzugsgebiet des Han-Flusses bei einer limitierten Datengrundlage und unter Einbezug des Fachwissens und Erfahrung der Chinesischen Experten erfolgreich eingesetzt. Die Chinesischen Experten haben den partizipativen Ansatz zur Risikoabschätzung kennengelernt.

1. Einleitung Seit Jahrhunderten wird China von gewaltigen Überschwemmungen heimgesucht. Regelmässig sterben dabei Tausende Menschen, die Sachschäden sind immens. Durch die rasante wirtschaftliche Entwicklung verschärft sich die Situation zusätzlich. Neue Stadtteile, Strassen und Eisenbahnen werden zum Teil in Überschwemmungsgebiete gebaut und erhöhen so das Schadenpotenzial massiv (Bild 1). China ist daher stark interessiert an innovativen Ansätzen im Hochwassermanagement. Das integrale HochwasserRisikomanagement soll in Zukunft dazu beitragen, die Risiken bewusst zu machen und finanzielle Mittel zur Hochwassersicherheit zielgerichtet einzusetzen (Götz, 2006). Das Projektgebiet umfasst das untere Einzugsgebiet des Han-Flusses, des grössten Zuflusses des Changjiang (Yangtse). Der Han-Fluss mündet bei der Stadt Wuhan in den Changjiang (Bild 2). Der Changjiang ist mit einer Länge von 6400 Kilometern der längste Fluss Chinas. Er entspringt im Hochland des Tibets und mündet bei Shanghai ins chinesische Meer. Sein Einzugsgebiet ist mehr als 40278

Résumé Sur mandat de la Direction du Développement et de la Coopération suisse (DDC) et de l’Office Fédéral de l’Environnement (OFEV), Ernst Basler + Partner (EBP) a appliqué le concept RiskPlan pour le calcul et la gestion du risque sur le bassin versant de la rivière Han en Chine. Les résultats obtenus sur cet affluent du Yangtsé donnent un aperçu du risque actuel en situations de crue. La comparaison des coûts des mesures envisageables avec la réduction escomptée du risque permet une appréciation de leur rentabilité. EBP a pu établir avec succès le RiskPlan de la rivière Han, malgré un nombre limité de données et en considération des connaissances professionnelles et de l’expérience des experts chinois. Ces derniers ont ainsi pu se familiariser avec la méthode participative d’évaluation du risque.

mal so gross wie die Schweiz und beheimatet rund 300 Millionen Menschen (Götz, 2006). Im Rahmen der chinesisch-schweizerischen Zusammenarbeit wurde 2011 das Projekt «Flood Risk Management in Changjiang River Basin under Conditions of Climate Change» lanciert. Die chinesischen Partner wenden im Projektgebiet

zusammen mit Ernst Basler + Partner (EBP) Schweizer Methoden und Instrumente im Bereich des integralen Hochwasser-Risikomanagements an. 2.

Risikoabschätzung mit RiskPlan RiskPlan ist ein internetbasiertes Berechnungs- und Managementtool (Bundesamt

Bild 1. Überschwemmungen in China im Juli 2012. «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


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für Umwelt BAFU, Bundesamt für Bevölkerungsschutz BABS, 2011). Mit RiskPlan lassen sich Schäden abschätzen und Risiken durch verschiedene Gefahren in einem definierten Gebiet berechnen und darstellen. Weiter bietet RiskPlan die Möglichkeit das Kosten-Nutzen-Verhältnis von Schutzmassnahmen zu bestimmen. Die Inputdaten für RiskPlan können einerseits aus vorhandenen Gefahren- und Risikogrundlagen (z.B. Intensitätskarten, Ereignisauswertungen) hergeleitet werden. Andererseits wird im Rahmen des Risikodialogs das Lokalwissen und Erfahrungen von lokalen Experten, Entscheidungsträgern oder Betroffenen genutzt. Der Einbezug dieser Personen in Workshops ist ein zentraler Aspekt dieses Ansatzes. Die Inputdaten beziehen sich hauptsächlich auf das Bestimmen der Schadenausmasse und das Festlegen der Jährlichkeiten (bzw. Eintretenswahrscheinlichkeiten) für die festgelegten Sze-

Bild 2. Der Yangtse-Fluss in Wuhan.

Bild 3. Risikoübersicht in RiskPlan, mit dem Untersuchungsgebiet bzw. Projektgebiet (inkl. Regionen und Objektgebieten), den Gefahrenprozessen und den berechneten Risiken (jährliche Schadenerwartung). «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

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Yangtze Flood Management

narien. Das Schadenausmass wird mittels Schadenindikatoren wie Todesfälle, Gebäude- und Infrastrukturschäden oder Landwirtschaftsschäden erhoben. Für jeden Schadenindikator wird das zu erwartende Schadensausmass mit den Experten diskutiert und abgeschätzt. RiskPlan monetarisiert sämtliche Schadenausmasse und aggregiert sie zu einem erwarteten Gesamtschaden. Für die Monetarisierung werden Ansätze wie Zahlungsbereitschaft und Grenzkosten verwendet. Weiter können Aversionsfaktoren (stärkere Gewichtung von einzelnen Grossereignissen mit sehr hohen Schäden gegenüber vielen Kleinereignissen) berücksichtigt werden. Der gesamte, erwartete, gewichtete Schaden Dweighted wird aus dem Schadenausmass der einzelnen Schadenindikatoren dn, deren Grenzkosten cn und dem Gewichtungsfaktor φ für eine gewählte Währungseinheit und für jedes Szenario j wie folgt berechnet:

Bild 4. Übersicht über den Yangtse und den Han-Fluss.

(1) Das gesamte, erwartete, gewichtete Risiko Rweighted wird anschliessend aus der Eintretenswahrscheinlichkeit f pro Jahr und dem gewichteten Schaden D berechnet: Bild 5. Aufteilung des jährlichen Gesamtrisikos auf die beurteilten Schadenindikatoren (für die Zustände vor und nach Massnahmen praktisch identisch). (2)

Mit diesem Ansatz erhält man einen relativ raschen Überblick über die aktuelle Risikosituation in einem bestimmten Gebiet (Bild 3). Er fördert zudem den Austausch zwischen Experten und ermöglicht den Einbezug von Erfahrungen und des Wissens der Experten und Betroffenen. Ein wertvoller, interdisziplinärer Risikodialog wird möglich und unterstützt die weitere Zusammenarbeit und fördert das Finden breit abgestützter Lösungen zur Risikoreduktion. 3.

Anwendung von RiskPlan im Yangtse-Gebiet Im Auftrag der schweizerischen Direktion für Entwicklung und Zusammenarbeit (DEZA) und des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) wendet Ernst Basler + Partner (EBP) RiskPlan im Einzugsgebiet des Han-Flusses an, einem Zufluss des Yangtse (Bild 4). Das Augenmerk liegt dabei auf einer Abschätzung der Hochwasserrisiken im unteren Einzugsgebiet des Han-Flusses. An den Workshops nehmen hauptsächlich Chinesische Hochwasser- und 280

Wasserbauexperten der Yangtse Kommission (Changjiang Water Resources Commission, CWRC) teil (Ernst Basler + Partner, 2011, 2012). EBP hat RiskPlan mit den folgenden Arbeitsschritten eingeführt und angewendet. 3.1 Systemdefinition Das Projektgebiet wird definiert und in drei Regionen mit insgesamt sechs Objektgebieten aufgeteilt. Das Gebiet reicht vom Danjiangkou-Staudamm im Nordwesten bis nach Wuhan im Südosten (Bild 4). Der Fokus liegt auf der Dujiatai-Region in der Nähe von Wuhan, die als Hochwasserflutungsgebiet dient und so Wuhan bis zu einem gewissen Grad vor Hochwasser schützt (Li, 2009). Es werden vier Hochwasserszenarien (HQ20, HQ50, HQ100, HQ500) und ein Dammbruchszenario analysiert. 3.2

Risikoabschätzung des heutigen Zustands Die Schadenerwartung für jedes Szenario und jedes Objektgebiet wird für die drei

Schadenindikatoren Todesfälle, Sachschäden und Landwirtschaftsschäden abgeschätzt. Dabei werden unterschiedliche Daten genutzt wie sozioökonomische Statistiken, Simulationsergebnisse und – als Hauptdatenquelle – Schätzungen der lokalen Experten Bild 7. Die gesamte jährliche Schadenerwartung lässt sich so für das Projektgebiet auf rund 142 Millionen Chinesische Yuan (rund 20 Millionen Schweizer Franken) schätzen, ca. zu 95% durch Sachschäden verursacht (Bild 5). Die Sachschäden umfassen dabei im Wesentlichen Schäden an Gebäuden und Infrastrukturen. 3.3

Risikoabschätzung nach einer Schutzmassnahme Die Experten schätzen das Risiko unter Berücksichtigung der erwarteten Wirkung einer Erhöhung des Danjiangkou-Staudammes auf die Hochwassersituation neu ab. Durch die Massnahme wird erwartet, dass die jährliche Schadenerwartung um ca. 80 Millionen Chinesische Yuan reduziert werden kann. Verglichen mit den an-

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Bild 6. Jährliches Gesamtrisiko vor Massnahmen (links) und nach Massnahmen (rechts), unterteilt nach beurteilten Szenarien. teilmässigen Kosten dieser Massnahme an den Hochwasserschutz (die Massnahme wird primär zur Sicherstellung der Wasserversorgung Nordchinas realisiert wird) resultiert ein Kosten-Nutzen-Verhältnis von ca. 1. Auch unter Berücksichtigung der Schutzmassnahme tragen die Sachschäden wie im heutigen Zustand deutlich am meisten zum Gesamtrisiko bei (siehe Bild 5). Die Schutzmassnahme weist eine starke Schutzwirkung bei den Szenarien HQ20, HQ50 und HQ100 auf. Das nach Umsetzung der Schutzmassnahme verbleibende Risiko wird daher zu rund 95% durch das Szenario HQ500 bestimmt (zum Vergleich im heutigen Zustand: 54%, Bild 6). 3.4

Diskussion und Einordnung der Ergebnisse Auffallend ist, dass rund 56% des Risikos durch das HQ500 Szenario verursacht werden, und dass der Schutz der Stadt Wuhan durch diese Massnahme demzufolge nicht signifikant verbessert wird (Bild 6). Die bisher erzielten Ergebnisse basieren auf ersten groben Schätzungen und sind noch wenig fundiert. Sie zeigen erste Handlungsschwerpunkte auf und ermöglichen so ein priorisiertes Vorgehen im Rahmen des Risikomanagements. So sind aufgrund der Tatsache, dass nach der Umsetzung der analysierten Schutzmassnahme hauptsächlich das HQ500 Szenario das gesamte Hochwasserrisiko im Gebiet bestimmt, alternative Massnahmen zu den baulichen Schutzmassnahmen (Dämme, Rückhalteräume) zu prüfen. Dazu gehören organisatorische Massnahmen wie die Notfallplanung, die Steuerung der Speicher der Wasserkraftwerke im Gebiet oder raumplanerische Massnahmen auf der Basis von Gefahrenkarten.

4.

Schlussfolgerungen und Ausblick RiskPlan konnte im Einzugsgebiet des Han-Flusses unter Berücksichtigung der limitierten Datengrundlage erfolgreich eingesetzt werden. Die Chinesischen Experten lernten den partizipativen Prozess zur Risikoabschätzung und den Nutzen des Risikodialoges besser kennen (Bild 7). Mit RiskPlan konnte eine Risikoübersicht gewonnen und die Kosteneffizienz einer Schutzmassnahme exemplarisch geprüft werden. In einem nächsten Schritt werden mit den Chinesischen Experten die Risikoabschätzungen mit umfassenderen Daten für ein räumlich beschränkteres Gebiet durchgeführt. Verschiedene Hochwasserschutzmassnahmen werden auf ihre Wirkung hin untersucht und bewertet. Im Rahmen einer weiteren Projektkomponente wird mit RiskPlan der Einfluss des Klimawandels und der sozioökonomischen Entwicklung (Bevölkerungswachstum, Wirtschaftsentwicklung usw.) auf das Hochwasserrisiko im Projektgebiet untersucht. Die Schutzmassnahmen werden auf ihre Robustheit gegenüber diesen Entwicklungen hin bewertet.

Bild 7. RiskPlan Workshop mit Chinesischen Experten des CWRC.

China – Example of the Changjiang (Yangtze). Li, Na (2009). Flood Hazard Mapping in Dujiatai and Hoghu Flood Detention Areas. China Institute of Water Resources and Hydropower Research IWHR. Anschrift der Verfasser Jürg Elsener Metz, Christian Willi Ernst Basler + Partner (EBP) Zollikerstrasse 65, CH-8702 Zollikon juerg.elsener-metz@ebp.ch

Literatur

christian.willi@ebp.ch

Ernst Basler + Partner (2011). Flood Risk Management in Changjiang Basin, Workshop 1: RiskPlan, Mission Report. Ernst Basler + Partner (2012). Flood Risk Management in Changjiang Basin, Workshop 2: Flood Risk Management, Mission Report. Bundesamt für Umwelt BAFU, Bundesamt für Bevölkerungsschutz BABS (2011). RiskPlan – Identify and assess risks, planning of safety measures, guidance and methodology, RiskPlan Version 2.3, www.riskplan.admin.ch Götz, Andreas (2006). Flood Risk Reduction in

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

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Yangtze Flood Management

Prévision des crues sur le Yangtsé – Application du concept MINERVE Frédéric Jordan, Javier García Hernández, Jean-Louis Boillat, Martin Bieri, Giovanni De Cesare, Anton Schleiss

Résumé La gestion des eaux sur le bassin versant du fleuve Yangtsé, dont la surface représente plus de 40 fois celle de la Suisse, est indispensable pour la protection contre les crues mais aussi pour assurer les besoins d’approvisionnement de ses 300 millions d’habitants et des cultures agricoles. Dans le cadre de la coopération Sino-Suisse, l’application du concept MINERVE de prévision hydrologique et de gestion préventive des crues a été initiée en mai 2010. Les développements réalisés concernent le sous-bassin test de la rivière Han, principal affluent du Yangtsé. Après un atelier de transfert de connaissances organisé à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), un modèle de simulation hydrologique a été construit et validé à l’aide du logiciel RS 3.0. Cette application est actuellement greffée sur la base de données de la Changjiang Water Resources Commission (CWRC) et fournit des prévisions hydrologiques à pas de temps horaire en fonctionnement automatique. L’utilisation du modèle et de ses résultats ouvre des perspectives immédiates pour l’évaluation des changements climatiques, l’aide à la décision en situation de crue et son intégration au plan de gestion du risque (RiskPlan) du bassin versant. Les développements réalisés sur la rivière Han pourront alors être progressivement étendus à l’ensemble du bassin versant du Yangtsé.

1.

Introduction

1.1 La gestion de l’eau Une gestion moderne de l’eau ne peut être envisagée qu’à l’échelle du bassin versant. Elle requiert une bonne compréhension des processus météorologiques, hydrologiques et hydrauliques et une capacité d’anticipation sur les évolutions pressenties. La modélisation de systèmes aussi complexes est nécessaire pour aborder les problèmes classiques liés aux situations de crue mais également aux conditions d’étiage ainsi qu’à la gestion des ressources pour la production d’électricité, l’alimentation en eau potable, l’irrigation, etc. En d’autres termes, l’intégration d’objectifs multiples doit être prise en compte dans la gestion des eaux des réseaux de rivières. Ce défi implique une approche glo282

Zusammenfassung Planerische Massnahmen zur Wassernutzung und zum Hochwasserschutz im Einzugsgebiet des Yangtse Flusses, das eine über 40-mal grössere Fläche als die Schweiz aufweist, sind unumgänglich für die sichere Versorgung seiner 300 Millionen Einwohner und für die Bewässerung in der Landwirtschaft. Im Rahmen der Kooperation mit China wurde zur Verbesserung der Abflussvorhersage seit Mai 2010 das im Kanton Wallis angewandte MINERVE-Konzept mit dem entsprechenden Computer-Programm eingesetzt und weiterentwickelt. Die Anwendung betrifft das Teileinzugsgebiet des Han-Flusses, eines Hauptzuflusses des Yangtse. Im Januar 2012 wurde an der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ein erster Workshop zum Know-how-Transfer, durchgeführt. Anschliessend wurde basierend auf dem RS 3.0-Code ein ComputerProgramm zur Abflussvorhersage aufgebaut und validiert. Dieses Abflussvorhersageprogramm, das in die Datenbank der Changjiang Water Resources Commission (CWRC) integriert wurde, läuft zurzeit vollautomatisch in China und liefert stündliche Abflussvorhersagen. Das Modellkonzept und seine Vorhersagen erlauben den raschen Einbezug und die Auswertung von Klimaänderungen im Einzugsgebiet, und liefern so wichtige Beiträge zum Hochwasser-RiskPlan-Konzept. Das für den Han-Fluss entwickelte Abflussvorhersageprogramm kann zukunftsweisend auf das gesamte Yangtse Einzugsgebiet ausgedehnt werden.

bale du cycle hydrologique incluant non seulement la variation spatio-temporelle des précipitations et de la température et les opérations des aménagements hydrauliques, mais aussi la qualité de l’eau, les impacts sur l’environnement, le transport sédimentaire et les effets liés aux changements climatiques. Les compétences requises pour traiter cette problématique sur le bassin versant du fleuve Yangtsé en Chine sont rassemblées dans la Changjiang Water Resources Commission (CWRC). Dans ce contexte et malgré l’importance du changement d’échelle pour les applications chinoises, un transfert des connaissances et de l’expérience acquise en Suisse en matière de gestion intégrée des eaux est planifié dans le cadre d’un programme de coopération sino-helvétique.

1.2

Le fleuve Yangtsé (Changjiang River) Mieux connue chez nous sous le nom de Yangtsé, la rivière Changjiang est la plus longue d’Asie. Depuis sa source au Tibet jusqu’à la mer de Chine à Shanghai, elle court sur quelques 6400 km et draine un bassin versant de 1 800 000 km2, soit plus de 40 fois la Suisse. Avec une population d’environ 300 millions d’habitants, cette surface produit 70% du riz chinois. Le Yangtsé a été au cœur de l’actualité ces dernières décennies en relation avec la construction du barrage des Trois Gorges dont les travaux, démarrés en 1994, se sont achevés en 2009. Les ressources en eau du Yangtsé sont distribuées de manière très inégale, aussi bien dans le temps que dans l’espace. Il en résulte des crues fréquentes durant la saison humide et des étiages pro-

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1.3 Le concept MINERVE La modélisation de systèmes hydrologiques complexes est essentielle pour les responsables de la gestion des aménagements hydrauliques et de la protection contre les crues. Le contrôle de bassins versants aménagés requiert à cet égard une technologie adéquate permettant la simulation des différents processus en jeu. Un tel développement a été effectué à l’EPFL dans le cadre du projet de recherche MINERVE dans l’objectif de coupler la prévision et la gestion de crues sur le bassin versant du Rhône en amont du Léman (Boillat et al., 2002; Boillat, 2009; García Hernández et al., 2009). Dans l’optique d’un transfert de connaissances, le Laboratoire de Constructions Hydrauliques de l’EPFL a été sollicité par l’Office Fédéral de l’Environnement pour appliquer le concept MINERVE au bassin versant de la rivière Han, principal affluent du Yangtsé, (1532 km sur 170 000 km2). Le concept MINERVE est développé depuis 2002 en partenariat avec l’Office Fédéral de l’Environnement (OFEV), les Services des Routes et Cours d’Eau, de l’Energie et des Forces Hydrauliques du Canton du Valais et par le Service des Eaux, Sols et Assainissement du Canton de Vaud. L’Office fédéral de météorologie et de climatologie (MétéoSuisse) fournit les prévisions météorologiques et les sociétés hydroélectriques communiquent les informations relatives à leurs aménagements. Les développements scientifiques ont été conduits par deux entités

Yangtze Flood Management

blématiques en saison sèche. Sur cette rivière, les crues représentent la cause principale de dommages naturels même si, plus récemment, l’étiage s’est aussi révélé problématique en raison de pertes agricoles importantes. Toutefois, la réalisation et la mise en service de grands réservoirs comme celui des Trois Gorges sur le cours d’eau principal et celui de Danjiangkou sur son affluent la rivière Han, apportent une flexibilité nouvelle pour la gestion des eaux. En même temps, ils augmentent la complexité liée aux interventions préventives, en particulier lors des situations hydrologiques extrêmes. Dans cette situation, une gestion appropriée et multi-objectifs des ressources en eau du fleuve Yangtsé est requise. La satisfaction de ce besoin est nécessaire pour permettre un développement socioéconomique harmonieux sur le bassin versant, incluant la prise en compte des effets imputables aux changements climatiques.

Figure 1. L’équipe de scientifiques chinois et le staff de formation lors de l’atelier de formation au concept MINERVE, organisé à l’EPFL du 9 au 13 janvier 2012.

Figure 2. Bassin versant du Yangtsé, avec le sous-bassin versant de la rivière HAN. de l’EPFL, le Laboratoire d’Ecohydrologie et le Laboratoire de Constructions Hydrauliques, ainsi qu’à l’Institut de Géomatique et d’Analyse du Risque de l’UNIL. 1.4

Coopération Sino-Suisse entre la DDC, l’OFEV, l’EPFL et le CWRC Depuis de nombreuses années, une coopération amicale et intensive s’est développée entre la Chine et la Suisse, notamment sur le projet d’assistance à la prévision des crues de la rivière Changjiang, initié en 2003 déjà. Cette coopération a été renforcée par la signature d’un accord sur la gestion des eaux et des catastrophes, le 19 avril 2009 à Shanghai entre Moritz Leuenberger, Conseiller fédéral en charge du département de l’Environnement, des Transports, de l’Energie et des Communications et M. Chen Lei, ministre responsable des ressources en eau de la république populaire de Chine. Dans ce contexte, le transfert de

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connaissances acquises par le projet MINERVE a été effectué en plusieurs étapes. En mai 2010, un Workshop a été organisé en Suisse avec les experts du CWRC, dans le but de définir les bases d’une gestion intégrée du risque sur le bassin versant de la rivière Chiangjiang (Yangtsé). Les objectifs de cette coopération ont ensuite été précisés lors de rencontres entre le CWRC et l’OFEV à Wuhan en septembre 2010 et à Lausanne en novembre 2010. Cette collaboration s’est renforcée dans le cadre d’un atelier de formation, organisé à l’EPFL du 9 au 13 janvier 2012 à l’intention d’une délégation d’ingénieurs du CWRC (Figure 1). Un enseignement intensif a permis à la délégation chinoise de repartir avec un modèle hydrologique Routing System (RS 3.0) du bassin versant de la rivière Han. La coopération s’est poursuivie à distance, via Internet, pour faciliter l’évolution du modèle vers des niveaux de détail supérieurs. Finalement, une mission d’ingénieurs suisses en Chine du 21 au 27 283


Yangtze Flood Management

mai 2012 a permis de valider les progrès réalisés par les partenaires chinois et de connecter le modèle hydrologique à la base de données du CWRC pour un fonctionnement continu et automatique. Ces développements font l’objet de la présente communication. 2.

Concept actuel de prévision et de gestion des crues

2.1

Changjiang Water Resources Commission (CWRC) La compétence de la gestion des crues sur le bassin versant du fleuve Yangtsé est attribuée à la Changjiang Water Resources Commission (CWRC, http://eng.cjw.gov. cn/). Dans cette organisation, la gestion du bassin versant de la rivière Han est confiée à une délégation d’experts dont le siège est à Wuhan, lieu de confluence avec le Yangtsé. Cette entité hydrologique, dont la superficie est supérieure à 4 fois celle de la Suisse, a été prise comme bassin test du présent projet (Figure 2). La CWRC a pour missions la sauvegarde de toutes les données hydro-météorologiques, le monitoring hydrologique, la prévision hydro-météorolorogique et la gestion des eaux. Ces tâches sont réparties entre quatre départements: • Prévisions hydro-météorologiques (Hydro-Meteorological Forecasting) • Ressources en eau et hydrologie (Hydrology and Water Resources) • Institut de recherche hygrométrique (Hygrometry Research Institute) • Centre d’information (Network and Information Centre) Système de prévision et gestion de crues Le système opérationnel de la CWRC gère une base de données interne qui contient toutes les données provenant des stations météorologiques, hydrologiques, ainsi que les données concernant les réservoirs et les aménagements hydroélectriques. Les mesures de pluie sont analysées par les météorologues pour fournir des prévisions de précipitations, notamment le cumul journalier prévu à un horizon de 4 à 5 jours. Ces prévisions sont disponibles en quatre points répartis de manière équilibrée sur le bassin versant de la rivière Han (Figure 3). Le débit prévu est ensuite calculé par les hydrologues selon une méthode empirique, en différents points de contrôle de la rivière Han (Baihe, Danjiangkou, Yujiahu, Huangzhuang (Figure 4), Shayang et Xiantao). Dans le concept actuel de prévisi-

Figure 3. Bassin versant de la rivière Han avec son réseau de mesures et les points de prévision des précipitations.

Figure 4. Rivière Han en basses eaux. A Baihe (à gauche) et à Huangzhuang (à droite).

2.2

284

Figure 5. Concept actuel de prévision et gestion des crues du CWRC à Wuhan. «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


3.

Modélisation du bassin versant et des aménagements hydrauliques

3.1 Modèle de simulation RS 3.0 La modélisation hydrologique du bassin versant de la rivière Han repose sur le transfert pluie-débit. Il s’agit dès lors de simuler l’ensemble des processus concernés, depuis les précipitations jusqu’à l’écoulement en rivière. Les transformations physiques telles que l’évapo-transpiration, l’infiltration, le ruissellement de surface, l’écoulement dans les cours d’eau sont ainsi modélisés à l’aide d’équations comportementales (Schaefli et al., 2005). Dans le même temps, le comportement des ouvrages hydrauliques significatifs du bassin versant, est également considéré. Il s’agit en particulier des réservoirs utilisés pour le contrôle des crues, la production hydroélectrique ou l’irrigation. Le logiciel Routing System (García Hernández et al., 2007), dans sa version enrichie RS 3.0 (Jordan et al., 2012), permet la modélisation pluie-débit avec prise en compte des ouvrages hydrauliques pour une utilisation de type prévision opérationnelle. Le principe de construction du modèle combine une approche fonctionnelle sur une base géographique (Figure 6). Les processus physiques sont modélisés individuellement par des objets aux fonctions propres, qui peuvent être combinés entre eux en toute liberté. Cette démarche conceptuelle permet d’intégrer très aisément la simulation comportementale d’ouvrages complexes dans le modèle

Figure 6. Interface RS 3.0 avec le modèle de simulation de la partie amont du bassin versant de la rivière Han (au centre), les objets de calcul (à gauche) et les paramètres des objets «station météo» (en bas). Les objets du modèle de calcul sont positionnés sur les bassins versants de manière géoréférencée. Les réservoirs se situent à l’aval de sous-bassins versants. (Bieri et al., 2012, Jordan et al., 2007). De plus, la modélisation du système est réalisée avec une disposition spatiale géoréférencée des objets, permettant une interprétation aisée du modèle et facilitant l’accès à ses composants.

tent le réseau hydrographique. Les débits relâchés par les réservoirs sont également considérés comme données d’entrée pour la prévision hydrologique. Ils sont combinés avec les débits déversés en cas de fonctionnement des évacuateurs de crue.

3.2 Modélisation des écoulements Les écoulements de la rivière Han sont principalement associés aux fortes précipitations frontales, caractéristiques de la saison humide. Les processus de séparation pluie-neige et de fonte de neige ne sont requis que très localement. Par contre, l’évapo-transpiration, fortement dépendante de l’humidité de l’air et de la température, doit être considérée avec attention. Les écoulements dans les cours d’eau sont modélisés par un calcul d’onde diffusive, les pentes longitudinales de talweg étant extrêmement faibles. En effet, le niveau d’eau moyen du Yangtsé à Wuhan, à 1300 km de l’embouchure du fleuve dans la mer de Chine, ne se situe qu’à 20 m s.m. L’influence des réservoirs est très importante, car ces ouvrages sont principalement dédiés au contrôle des crues et à la régulation du débit pour la navigation. Ils conditionnent les débits en période sèche, mais s’effacent lors des crues les plus importantes qui surviennent chaque année. La prise en compte des volumes de stockage et leur régulation devient ainsi primordiale pour une représentation réaliste des débits de la rivière Han. Les données d’entrée du modèle sont les précipitations et températures, permettant le calcul des débits qui alimen-

3.3

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Calage et validation du modèle pluie-débit Le calage et la validation du modèle de simulation sont réalisés en exploitant au mieux les données météorologiques et de fonctionnement des ouvrages. L’existence et la qualité de ces dernières étant très variable, seules quelques années de mesure peuvent être exploitées à satisfaction. Au final, le calage du modèle hydrologique a été réalisé en 15 points de contrôle. Lorsque les stations de mesure sont situées en amont des ouvrages, seules les données météo sont utilisées. Dans le cas contraire, les débits mesurés sortant des réservoirs sont également introduits dans les modèles et complétés, le cas échéant, par les valeurs calculées provenant des bassins versants amont. La Figure 7 présente la comparaison entre simulation et mesure en deux points du bassin versant: le premier, dans la région de Baokang, avec une surface de 6400 km2, se situe au Sud du barrage de Danjangkou et comporte un certain nombre de réservoirs régulés, mais non documentés avec précision. Le modèle RS 3.0 est alors adapté et dispose de réservoirs régulés automatiquement pour reproduire au mieux le régime hydrologique mesuré. Le deuxième bassin versant représente l’entier de la rivière Han à son embou285

Yangtze Flood Management

ons (Figure 5), si une forte pluie est attendue, ou si le débit observé ou prévu à Huangzhuang dépasse le seuil de 5000 m3/s, une analyse plus détaillée de la situation est requise. La première étape de cette analyse consiste à vérifier les débits sortants des principaux réservoirs à l’amont. Si aucun calcul précis n’a été réalisé auparavant, celui-ci est immédiatement effectué. Les résultats sont sauvegardés dans la base de données, puis analysés. Si le débit prévu continue d’augmenter, le bureau de contrôle des crues (Flood Control and Drought Relief Office) est chargé de proposer une gestion adéquate des réservoirs. Le cas échéant, les prévisionnistes hydro-météorologiques et le bureau de contrôle des crues décident, en concertation, de la gestion optimale pour minimiser la pointe de crue. Les résultats de l’optimisation sont enregistrés dans la base de données pour visualisation et utilisation future.


Yangtze Flood Management Figure 7. Comparaison entre mesures et simulations de l’année 2010. En haut, le bassin versant de Baokang (6400 km2). En bas, à l’embouchure dans le Yangtsé (170 000 km2).

supplémentaire intégrant des informations modifiées peut être réalisé en tout temps. L’intégration du système dans les processus organisationnels du CWRC est un facteur déterminant de réussite du projet. Pour y parvenir, un arrimage du système de calcul RS 3.0 sur la base de données CWRC à été opéré. Il garantit un fonctionnement continu malgré les contraintes imposées par les opérations effectuées par le personnel du CWRC. Celles-ci concernent en particulier: • L’acquisition des différentes données externes par les robots du CWRC • La modification manuelle des prévisions de précipitations • La modification manuelle des opérations de régulation des réservoirs • Le traitement manuel des données historiques des précipitations et températures Ces opérations pouvant être effectuées à toute heure, il est nécessaire de permettre au système de les intégrer sans générer de travail supplémentaire de mise en forme de l’information. Le système de prévision RS 3.0 se nourrit donc uniquement de la base de données centrale du CWRC pour réaliser les simulations (Figure 8). Les résultats de calcul sont également poussés vers cette base de données, permettant leur visualisation par le biais de la technologie existante au CWRC. Ainsi, cette nouvelle information prévisionnelle s’insère dans un ensemble cohérent, sans nécessiter d’adaptations particulières. 4.2

Figure 8. Principe d’intégration du système de prévision hydrologique RS 3.0 (rouge) dans les processus opérationnels du CWRC à Wuhan (vert). chure dans le Yangtsé, soit une surface totale de 170 000 km2 équivalent à 4 fois la Suisse. Dans le calcul présenté ici, le débit sortant du réservoir de Danjangkou, situé au centre du bassin versant, est introduit dans le modèle et représente environ le 50% du débit total à l’embouchure dans le Yangtsé. La figure met en évidence le régime hydrologique tropical typique, avec une saison des pluies allant de juin à octobre et un hiver sec durant lequel les débits sont à l’étiage. La simulation à pas de temps journalier est ainsi capable de reproduire correctement les écoulements de cet immense bassin versant dans lequel l’influence des nombreux réservoirs est déterminante.

286

4.

4.1

Prévision hydrologique opérationnelle

Principe général de fonctionnement Le premier principe adopté lors du développement de l’outil de prévision concerne le fonctionnement automatique du modèle. En effet, un tel système doit pouvoir tourner sans intervention particulière et fournir des résultats en continu, tout en permettant une adaptation du modèle et des hypothèses par le personnel sur place. Ainsi, l’acquisition et le traitement des données de simulation, leur archivage, le calcul des écoulements et la diffusion des résultats sont renouvelés automatiquement chaque heure. Au besoin, un calcul

Intégration du modèle RS 3.0 dans l’organigramme décisionnel du CWRC La Figure 9 présente la place occupée par la nouvelle prévision de crue RS 3.0 dans l’organigramme décisionnel du CWRC. Dès lors, l’analyse manuelle des précipitations et les données à disposition relatives aux ouvrages deviennent des inputs du modèle hydrologique. Par ailleurs, la modification éventuelle de la gestion des réservoirs est prise en considération par le système et une nouvelle prévision est calculée automatiquement dans ce cas. 4.3 Retour d’expérience Le système de prévision des crues fonctionne en mode automatique depuis le 25 mai 2012 et produit chaque heure une nouvelle simulation. Les principaux écueils rencontrés concernent la maintenance à distance d’un tel système d’information. En particulier, chaque changement de version du système d’exploitation ou de nom sur le réseau nécessite une nouvelle

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installation. Toutefois, le problème majeur réside dans la qualité des informations. Les données externes brutes sont acquises et archivées telles quelles dans la base de données du CWRC. Le nettoyage des données erronées ou le remplissage des valeurs manquantes ne sont réalisés qu’épisodiquement par les spécialistes locaux, conduisant à l’utilisation de valeurs parfois douteuses par le système RS 3.0. Des filtres grossiers sont déjà appliqués dans le système, mais la créativité des systèmes automatiques de concentration des mesures conduit toujours à des erreurs de données imprévues. Pour pallier ce risque, les valeurs aberrantes ou associées à des dates erronées se retrouvent naturellement écartées du processus de calcul. La non-adéquation des données opérationnelles avec les données utilisées lors du calage est dès lors réduite, mais influence néanmoins la qualité de la prévision. Malgré ces problèmes particuliers, le personnel du CWRC dispose aujourd’hui d’un outil robuste de prévision des crues, sur les résultats duquel il peut s’appuyer pour prendre des décisions en situation de crise. 5. Conclusions et perspectives La principale difficulté rencontrée dans la gestion des eaux du Yangtsé réside dans la manière d’intervenir activement et efficacement. Le choix des décisions est complexifié par la modification perceptible du régime hydrologique sous l’effet des changements climatiques. Une meilleure utilisation des ressources en eau est ainsi nécessaire pour

réduire les dommages dus aux crues et atténuer les problèmes induits par l’étiage. Par une régulation appropriée de la ressource en eau, la notion actuelle de contrôle des crues doit évoluer vers un concept de gestion des crues, qui vise à préserver la sécurité des personnes et des biens. Ce nouveau concept doit également intégrer les influences liées aux changements climatiques, à la dotation environnementale, à l’évolution démographique et à l’urbanisation, pour ne citer que les plus significatives. Dans ce cadre, le concept MINERVE permet d’établir une prévision de crue pour alimenter le système de gestion du bassin versant. Le modèle hydrologique RS 3.0, opérationnel sur le bassin versant de la rivière Han, peut dès lors être intégré dans le concept de gestion des crues piloté par la Changjiang Water Resources Commission (CWRC). Le modèle fonctionne de manière automatique depuis le 25 mai 2012 et délivre une nouvelle prévision hydrologique chaque heure, en plus de 20 points stratégiques du bassin versant. L’application du concept MINERVE sur la rivière Han peut être considérée comme un réel succès. Grâce à l’excellente collaboration avec les partenaires chinois, le transfert de connaissances a pu être opéré avec une étonnante rapidité. Le développement du modèle RS 3.0, son calage, la qualité de ses résultats et sa mise en service opérationnelle ont aussi bénéficié de l’enthousiasme collectif du projet. L’application MINERVE de la rivière Han mérite dès lors quelques développements supplémentaires pour élever

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Remerciements L’application Minerve-CWRC de la rivière Han est réalisée en collaboration avec la Direction du Développement et de la Coopération (DDC), la section dangers naturels de l’Office Fédéral de l’Environnement (OFEV) et le bureau Ernst Basler + Partner à Zurich. Nous remercions également tous les partenaires qui ont contribué au projet MINERVE ainsi que les collaborateurs de la Changjiang Water Resources Commission (CWRC) impliqués dans le projet.

Références Bieri, M., Schleiss, A.J. & Fankhauser, A. 2010. Modelling and simulation of floods in alpine catchments equipped with complex hydropower schemes. River Flow; Proc. intern. symp., Braunschweig, 8–10 September 2010, Karlsruhe, Bundesanstalt für Wasserbau, A. Dittrich et al. (eds.). Boillat, J.-L., Dubois J., Schleiss, A. 2002. Flood Modeling and Prevention in the Rhone Basin upstream of Lake Geneva, Proc., Int. Conf. on Flood Estimation, Bern. Boillat, J.-L. (2009). Prévision hydrologique et aide à la décision. Swiss Engineering, Vol. 7/8, p.10. Elsener Metz, J., Willi, Ch. 2012. HochwasserRisikomanagement mit RiskPlan am Yangtze Fluss in China. «Wasser Energie Luft», N° 4. 278–281. García Hernández, J., Horton, P., Tobin, C. and Boillat, J.-L. 2009. MINERVE 2010: Prévision hydrométéorologique et gestion des crues sur

287

Yangtze Flood Management

Figure 9. Intégration du modèle RS 3.0 dans le système de prévisions CWRC de la rivière Han.

le niveau de détail du modèle, d’une part, et donner un accès élargi à l’information, d’autre part. Ces améliorations passent par un enrichissement des données relatives aux aménagements hydrauliques et par une connexion internet du système. Par ailleurs, des études spécifiques relatives à l’utilisation de données satellites devraient permettre d’améliorer la répartition spatiale des précipitations. L’étape suivante concerne l’utilisation des prévisions météorologiques pour la prévision hydrologique et le développement d’un modèle d’aide à la décision pour la gestion préventive des aménagements en situation de crue (Jordan, 2007; García Hernández, 2011). Finalement, le modèle sera mis à profit pour la simulation de scénarios climatiques. Ces derniers développements permettront d’intégrer le concept MINERVE dans le plan de gestion du risque (RiskPlan) de la rivière Han (Elsener Metz et Willi, 2012) et de l’étendre progressivement à plus large échelle sur le bassin versant du Yangtsé.


Yangtse Flood-Management

le Rhône alpin. «Wasser Energie Luft», N° 4,

Communication LCH N° 29, Lausanne, EPFL,

Adresse des auteurs

297–302.

A. Schleiss (ed.).

Frédéric Jordan

García Hernández, J., Jordan, F., Dubois, J. &

Jordan, F., García Hernández, J., Dubois, J.

e-dric.ch, ch. du Rionzi 54

Boillat, J.-L. 2007. «Routing System II, Modé-

& Boillat, J.-L. 2008. MINERVE: Modélisation

CH-1052 Le Mont-sur-Lausanne

lisation d’écoulements dans des systèmes hy-

des intempéries de nature extrême du Rhône

fred.jordan@e-dric.ch, www.e-dric.ch

drauliques», Communication LCH N° 32, Lau-

valaisan et de leurs effets. Communication LCH

Javier García Hernández

sanne, EPFL, A. Schleiss (ed.).

n° 38, Lausanne, EPFL, A. Schleiss (ed.).

Centre de recherche sur l’environnement alpin

García Hernández, J. (2011). «Flood Manage-

Jordan, F., García Hernández, J., Boillat, J.-L.,

(CREALP), rue de l’Industrie 45, CH-1951 Sion,

ment in a Complex River Basin with a Real-Time

Bieri, M., Schleiss, A. (2012). «RS 3.0 User’s

javier.garcia@crealp.vs.ch, www.crealp.ch

Decision Support System Based on Hydrologi-

Guide», à paraître, Communication LCH, Lau-

Jean-Louis Boillat, Martin Bieri, Giovanni De

cal Forecasts», thèse EPFL, N° 5093, Lausanne.

sanne, EPFL, A. Schleiss (ed.).

Cesare, Anton Schleiss

Jordan, F. 2007. Modèle de prévision et de ges-

Schaefli, B., Hingray, B., Niggly, M. & Musy, A.

Laboratoire de constructions hydrauliques

tion des crues – optimisation des opérations

2005. A conceptual glacio-hydrological model

(LCH), Ecole Polytechnique Fédérale de Lau-

des aménagements hydroélectriques à accu-

for high mountainous catchments. Hydrology

sanne (EPFL), Station 18, CH-1015 Lausanne

mulation pour la réduction des débits de crue,

and earth system sciences 9: 95–109.

secretariat.lch@epfl.ch, lch.epfl.ch

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Das nächste Hochwasser kommt bestimmt Evaluation einer Informationskampagne zur Umsetzung der Gefahrenkarte in der Stadt Zürich Elisabeth Maidl, Matthias Buchecker

Zusammenfassung Risikokommunikation im Hochwasserschutz ist ein Thema das bisher wenig untersucht wurde. Es ist unklar, welche Wirkung die Kommunikation von Hochwasserrisiken auf das Risikobewusstsein sowie die Bereitschaft von Betroffenen hat, Schutzvorkehrungen zu treffen. In der Stadt Zürich wurden die GrundeigentümerInnen in den Gefahrenbereichen im Rahmen einer Informationskampagne entsprechend aufgeklärt. Die Evaluation dieser Kampagne zeigt, dass die Informationen insbesondere von denjenigen EmpfängerInnen aufgenommen wurden, die bereits für das Thema sensibilisiert waren, sowie hohes Vertrauen in die Behörden aufwiesen. Insgesamt ist das Bewusstsein für Hochwassergefahren aber nur schwach ausgeprägt, was auf weiteren Handlungsbedarf verweist.

1. Einleitung Hochwasserrisiken werden oft unterschätzt. Vor allem, wenn es nur selten zu schweren Überschwemmungen kommt, ist den Menschen in gefährdeten Bereichen das Risiko kaum bewusst. Hier soll Information der betroffenen Bevölkerung auf Grundlage von Gefahrenkarten Abhilfe schaffen. Diese umfassen detaillierte Informationen über Naturgefahren und sind nicht nur für Experten, sondern auch für die Öffentlichkeit zugänglich. In der Schweiz lagen die Gefahrenkarten bis Ende des Jahres 2011 in 80% der Kantone vor. Die Erarbeitung der Gefahrenkarten genügt jedoch nicht; sie müssen auch in die Planungspraxis umgesetzt und den Betroffenen bekannt gemacht werden. Wie die Studie von Schwank et al. (2011) aufgezeigt hat, besteht hier Handlungsbedarf. Einerseits begegnet man Naturgefahren nicht nur mit technischen Massnahmen, sondern beruft sich zunehmend auch

auf nicht-strukturelle Massnahmen wie der Förderung des Bewusstseins für Risiken; andererseits fehlt es hierbei in der Praxis an Erfahrung mit geeigneten Methoden. Im Jahr 2009 hat die kantonale Baudirektion von Zürich die Gemeinden beauftragt, einen Massnahmenplan zur Umsetzung der Gefahrenkarte vorzulegen. Die Stadt Zürich hat entsprechend eine sektorenübergreifende Kommission ins Leben gerufen, um einen Masterplan zur Umsetzung der Gefahrenkarte zu realisieren. Der Masterplan enthält neben raumplanerischen Zielen auch die Information der GrundeigentümerInnen. Im Oktober 2011 wurde daher eine Informationskampagne durchgeführt, bei der alle 10 500 Grundeigentümer von Liegenschaften in den Gefahrenbereichen der Stadt (siehe Bild 1) über Hochwasserrisiken, bauliche Auflagen sowie freiwillige Massnahmen zum Hochwasserschutz aufgeklärt wurden. • Sind den Betroffenen die Risiken bewusst? • Wie werden die Informationsangebote aufgenommen? • Kann eine Infokampagne die Handlungsbereitschaft verbessern? Um Licht auf diese Fragen zu werfen und die Wirkung der Informationskampagne zu untersuchen, führte die WSL (Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft) eine schriftliche Befragung unter den EmpfängerInnen der Informationsbriefe durch. Dafür wurde eine Stichprobe von 1500 Eigentümer aus dem gelb-weissen, gelben und blauen Gefahrenbereich gezogen. Die Rücklaufquote war mit 34% (460 Fragebögen) höher als erwartet. In stärker gefährdeten Bereichen war sie mit 37% etwas höher als im gelben (34%) und gelb-weissen Bereich (28%). Wie in allen Befragungen waren auch hier Personen übervertreten, die sich besonders für das Thema interessieren. Zusätzlich zur standardisierten Befragung fanden persönli-

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che Interviews mit ausgewählten Betroffenen statt. Die Studie ist eingebettet in ein europäisches Forschungsprojekt (KULTURisk), dessen erklärtes Ziel es ist, die Kultur der Risikoprävention zu fördern. Dabei soll das Bewusstsein für Risiken, Eigenverantwortung und Prävention gestärkt werden. Die Ergebnisse der Studie tragen dazu bei, Lehren aus der Praxis zu ziehen und Empfehlungen für die Planung und Gestaltung zukünftiger Informationskampagnen zu formulieren. 2.

Gefahrenbereiche in Zürich: objektive Gefahrenlage und subjektive Wahrnehmung Die letzten schweren Überschwemmungen in der Stadt Zürich liegen bereits 100 Jahre zurück und die Erinnerung daran ist nicht mehr im Bewusstsein der Bevölkerung verankert. «Ich lebe seit 70 Jahren hier und habe noch nie ein Hochwasser erlebt» – Aussagen wie diese sind häufig. Nur etwa 20% der befragten Grundeigentümer verfügen über Erfahrung mit Hochwasser. Ein Hochwasserereignis wie im Jahr 1905 kommt statistisch gesehen etwa alle hundert Jahre vor. In der Kampagne wurde daher bewusst der Bezug zu diesem Ereignis, sowie zur Beinahe-Katastrophe des Jahres 2005 hergestellt. Es sollte vermittelt werden, dass in Zukunft wie in der Vergangenheit mit schweren Überschwemmungen zu rechnen ist. Darüber, welche Stadtgebiete bei einem hundertjährlichen Hochwasser (HQ100) überschwemmt werden, gibt die Gefahrenkarte Auskunft. Anhand der Intensität und der Eintretenswahrscheinlichkeit werden diese Gebiete in vier Gefahrenbereiche eingeteilt (Bild 1). In Zürich sind 10 500 Personen Eigentümer von Objekten, in einem der Gefahrenbereiche. Daraus ergeben sich unterschiedliche Konsequenzen. So gelten für Ligenschaften im blauen Bereich obligatorische Bauauf289


lagen. Auf die meisten Liegenschaften treffen aber der gelbe sowie der gelb-weisse Bereich zu. Dort will man die Eigentßmer motivieren, freiwillig Schutzmassnahmen zu treffen. Die Eintretenswahrscheinlichkeit eines Hochwassers in diesen Bereichen ist dort zwar geringer, die Intensität und somit die Schwere mÜglicher Schäden ist aber nicht anders als im blauen Bereich. Informationen von offizieller Seite mßssen also nicht nur ßber die Gefahrenbereiche und damit verbundene Risiken aufklären und so das Risikobewusstsein stärken, sondern die Betroffenen auch dazu motivieren, Schutzmassnahmen umzusetzen. 2.1

Subjektive Wahrnehmung: Kennen die Betroffenen ihren Gefahrenbereich? Den GrundeigentĂźmerInnen wurde in den Informationsschreiben nicht individuell mitgeteilt, in welchem Bereich sich ihre

Liegenschaft befindet. Stattdessen wurden sie auf die Informationsangebote im Internet hingewiesen und zur Nutzung der Gefahrenkarte motiviert. Dort kÜnnen sie per Adresseingabe in Erfahrung bringen, welcher Gefahrenbereich auf ihr Grundstßck zutrifft. Jedoch wussten auch nach der Informationskampagne nur 17% der Befragten, welcher Gefahrenbereich auf ihre Liegenschaft zutrifft. Von den Befragten, die sich nach eigenen Angaben mit den Online-Informationen befasst haben, kÜnnen tatsächlich rund drei Mal so viele ihren Gefahrenbereich richtig benennen als von den Befragten, die diese nicht aufgerufen haben. Der Anteil der korrekten Einschätzungen liegt aber auch bei den NutzerInnen bei nur einem Drittel (Bild 2). Zu betonen ist auch, dass 13% der Nicht-Nutzer ebenfalls korrekte Angaben machen kÜnnen. Die Wahrnehmung des Gefahrenbe-



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Bild 1. Gefahrenbereiche mit Anteil der EigentĂźmerInnen in der Stadt ZĂźrich (N=10 500). Quelle: Leitfaden zur Umsetzung der Gefahrenkarte Hochwasser (AWEL, GVZ, 2003). 50 45 40

36.3

35 28.9

30 % 25

28.8

28.8

23.7 20

20 13

15 10

11.1 5.6

5

3.7

0 unterschätzt

korrekt

ßberschätzt

weiss nicht

keine Angabe

Onlineangebot nicht genutzt (N=134; M=-0,60; SD=1,15) Onlineangebot genutzt (N=93; M=-0,67; SD=1,01)

Bild 2. Diskrepanz zwischen tatsächlichem und wahrgenommenem Gefahrenbereich – Vergleich zwischen Nutzern und Nicht-Nutzern der Gefahrenkarte (N=460). 290

reichs basiert also auch auf anderen Faktoren als der Information durch die Kampagne. Dazu zählt bereits vorhandenes Wissen ßber Hochwasserrisiken, das z.B. auf der eigenen Erfahrung oder fachlichen Informationen beruhen kann. Insgesamt zeichnete sich aber ein nur schwach ausgeprägtes Bewusstsein fße Hochwassergefahren ab. Insbesondere Personen in stark gefährdeten Bereichen sind sich des Risikos nicht bewusst: etwa jede vierte Person (24%) im blauen Bereich konnte die Frage, in welchem Gefahrenbereich sich die eigene Liegenschaft befindet, nicht beantworten. Von den Personen in diesem Bereich, die Angaben zum Gefahrenbereich machen konnten, unterschätzten 74% das Hochwasserrisiko, und nur 24% konnten den blauen Bereich korrekt benennen. Die meisten gehen davon aus, nicht oder nur gering gefährdet zu sein. Die Befragten im gelben Bereich schätzten ihre Gefahrenlage meist korrekt ein (47%). 3.

Wie werden die Informationsangebote aufgenommen?

3.1 Nutzung der Materialien Ein Grossteil der Befragten hat sich mit den Infobriefen und den Broschßren auseinandergesetzt (Bild 3). Im Durchschnitt haben sie dafßr 15 Minuten aufgewendet, etwa doppelt so viel Zeit wie fßr die OnlineInformationen. Die Nutzung der Informationsangebote im Internet erwies sich als Motivationsschwelle, die nur 30% der Befragten ßberschritten haben. Insgesamt haben sich 80% der Befragten mit den Informationsmaterialien befasst, allerdings nur mit geringer Intensität: nur etwa 10% gaben an, sich intensiv bzw. sehr intensiv damit auseinandergesetzt zu haben. Die meisten Zugriffe auf die Webseiten erfolgten unmittelbar nach dem Versand der Infobriefe (rund 1800 Zugriffe im Oktober 2011). Danach nahmen die Zahlen schnell ab. Im November waren nur noch 650 Zugriffe zu verzeichnen, im Dezember fiel die Zahl auf ca. 150. Ein weiterer Anstieg war während der Durchfßhrung der Befragung erkennbar. Zwischen Februar und April konnten ca. 300–400 Zugriffe pro Monat verzeichnet werden. Die Informationsangebote werden auch weiterhin genutzt. Ein erneuter Anstieg im Sommer 2012 weist darauf hin, dass die Infoseiten bei aktuellem Anlass, wie z.B. erhÜhten Niederschlägen oder medialer Berichterstattung zum Thema Hochwasser stärker genutzt werden.

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3.2 Bewertung der Kampagne Die Informationsmaterialien wurden insgesamt sehr positiv bewertet, und könnten den Angaben von zumindest 15% der Befragten zu Folge diese zur Umsetzung von Sicherheitsvorkehrungen motivieren (Bild 4). Eine klare Mehrheit der Befragten fand den Inhalt der Broschüren klar verständlich, hielt sie für umfassend und leicht lesbar. Für 14% war die Lesbarkeit ein Problem, wobei dies nicht vom Bildungsniveau abhängig war. Die Hälfte der befragten EigentümerInnen empfand die Informationen auch als nützlich und gab an, in der Folge besser über das Thema Bescheid zu wissen. Auch die Gefahrenkarte wurde insgesamt positiv bewertet, jedoch zeichnete sich eine leicht kritischere Haltung der Befragten ab, als in der Bewertung des schriftlichen Materials (Bild 5). Insbesondere die Benutzerfreundlichkeit wurde kritisch gesehen. Dies bestätigten auch Kommentare der Befragten, die darauf hinweisen, dass die Nutzung der Gefahrenkarte vereinfacht werden könnte. Manche Eigentümer wünschten sich auch eine Option, Ausschnitte aus der Karte ausdrucken zu können. Der selbstberichtete Wissensgewinn der Befragten durch die Gefahrenkarte ist etwas geringer als der erzielte Gewinn durch die Broschüren. Im positiven Sinn beurteilten die Befragten v.a. den Wert der Karte als Entscheidungsgrundlage, aber auch die Einschätzung der Gefahren ist für die meisten Befragten klar verständlich. Die differenzierte Darstellung nach der Art des genutzten Informationsmediums zeigt, dass mit den schriftlichen Informationen insgesamt ein leicht höherer Wissensgewinn erzielt werden konnte als mit den Online-Informationen (Bild 4 u. 5). Insgesamt konnte die Gefahrenkarte dazu beitragen, die EigentümerInnen für Hochwassergefahren zu sensibilisieren, sofern sie diese genutzt haben. Wovon hängt es ab, wie die Informationen genutzt werden? Ob jemand Informationsangebote nutzt, hängt stark mit dem Interesse am Thema und dem bereits vorher ausgeprägten Risikobewusstsein zusammen. Wenn bereits vor dem Zeitpunkt der Kampagne Interesse vorhanden war, das sich z.B. in regelmässiger Auseinandersetzung mit dem Thema Hochwasser äussert, dann war die Wahrscheinlichkeit grösser, dass die Informationen aufgenommen werden. Ebenso wirkte sich ein hoher

«Haben Sie Zeit aufgewendet, um sich mit den Informationsmaterialien zu befassen?»

Bild 3. Informationsverhalten – Nutzung der Materialien (N=460).

Bild 4. Qualität der schriftlichen Informationsmaterialien.

3.3

Bild 5. Qualität der Online-Informationsmaterialien. Wissensstand aus: je höher das Wissen über Hochwassergefahren bereits vor der Infokampagne war, umso intensiver war die Auseinandersetzung mit den Infomaterialien. Das Vorwissen erwies sich also als An-

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knüpfungspunkt für weitere Informationen und kann daher in der Risikokommunikation als Ressource betrachtet werden, bei deren Vorhandensein das Wirkungspotenzial von Kampagnen besonders fruchtbar ist. 291


Auch bisherige Erfahrungen mit Hochwasser beeinflussen das Informationsverhalten (Bild 6). Je öfter Personen persönlich von Hochwasser betroffen waren, umso intensiver setzen sie sich mit den Informationen auseinander. Jedoch verfügen 80% der befragten GrundeigentümerInnen über keine entsprechende Erfahrung. Auch wenn Bekannte oder Angehörige betroffen waren, wirkt sich dies positiv auf das Informationsverhalten aus. Jedoch ist Hochwassererfahrung auch im Bekanntenkreis der Befragten eher selten (28%). Befragte, die über keinerlei Hochwassererfahrung verfügen, haben die Materialien dann intensiver studiert, wenn sie von Berichten in den Medien emotional bewegt waren. Medienberichte können zwar den Effekt unmittelbarer Betroffenheit nicht ersetzen, tragen aber signifikant zu intensiverem Informationsverhalten bei. Eine Mehrheit der Befragten kennt Hochwasserereignisse nur aus der medialen Berichterstattung: 82% der Befragten gaben an, dass sie Berichte in den Medien mehrmals emotional bewegt haben. Hier zeigt sich Potenzial, Personen ohne

persönliche Erfahrung auf das Thema aufmerksam zu machen. Nicht nur Relevanz des Themas und persönliche Erfahrung erwiesen sich als wichtig, sondern auch das gewählte Informationsmedium. Personen, die Informationsschreiben bevorzugen, haben sich eher mit den Broschüren befasst als andere. Entsprechend haben Befragte, die das Internet als Informationsmedium bevorzugen, sich eher mit diesen Angeboten befasst. Diese Präferenzen sind nicht zufällig in der Bevölkerung verteilt, sondern lassen sich bei bestimmten Gruppen feststellen. Ältere Menschen sind z.B. weniger für Online-Inhalte empfänglich. Es lohnt sich, verfügbares Wissen über die Zielgruppe von Kampagnen zu nutzen. Da es sich bei den Zürcher Grundeigentümern meist um ältere Personen handelt – das Durchschnittsalter der Befragten ist rund 60 Jahre – entsprechen die Internetangebote kaum den Informationsbedürfnissen der Adressaten. Informationsangebote zu nutzen ist zudem Ausdruck eigenverantwortlichen Verhaltens. Auch die befragten Grundei-

Bild 6. Intensität der Auseinandersetzung mit dem Material (0 = nicht, 1 = wenig, 2 = mässig, 3 = eher, 4 = sehr intensiv damit befasst) nach Erfahrung mit Hochwasser.

5

Mittelwert

4 3 3.97 3.08

2

2.22

2.73

1 Ich interessiere mich generell für Naturgefahren. (N=457; SD=1.07)

Das Thema Hochwasser ist für mich relevant. (N=452; SD=1,29)

Ich habe die öffentlichen Mitteilungen zu Hochwasserrisiken in Zürich in den letzten Jahren aufmersam verfolgt. (N=453; 1=trifft nicht zu; 2=trifft eher nicht zu; 3=teils/teils;4=trifft eher zu; 5=trifft zu SD=1,17)

Bild 7. Relevanz des Themas Hochwasser. 292

Ich habe mich bisher intensiv mit dem Thema Hochwasser befasst. (N=453; SD=2,22)

gentümerInnen in Zürich haben sich umso intensiver mit den Materialien auseinandergesetzt, je mehr sie sich selbst in der Verantwortung sehen. Die Hauptverantwortung für den Schutz vor Hochwassergefahren schreiben die Befragten aber den Behörden zu. Insbesondere Befragte, die Hochwasser für ein sehr relevantes Thema halten, sehen die Verantwortung in erster Linie bei den Behörden. 4.

Relevanz des Themas und Risikobewusstsein sind gering Wie die Informationsangebote von den EmpfängerInnen aufgenommen werden, spiegelt also wieder, welchen Stellenwert das Thema Hochwasser hat: insgesamt hat das Thema eher geringe Bedeutung für die befragten EigentümerInnen in Zürich (Bild 7). Zwar interessiert sich eine Mehrheit von 68% generell für Naturgefahren, und immerhin betrachten 38% der Befragten das Thema als relevant, Spezifisches Interesse an Hochwasser sowie öffentlichen Mitteilungen in der Stadt Zürich äusserte aber nur eine Minderheit der Befragten. Nur rund 10% der Befragten haben sich bisher intensiv mit dem Thema befasst und nur etwa jede/r Fünfte hat die Mitteilungen zu Risiken in Zürich in den letzten Jahren verfolgt. Wie bereits aus der subjektiven Einschätzung des Gefahrenbereichs hervorgeht, ist das Bewusstsein für Hochwasserrisiken ebenfalls schwach ausgeprägt. Das Risiko für das eigene Grundstück halten nur 15% für hoch bzw. eher hoch. Für den gesamten Stadtbereich schätzen dies mit 23% deutlich mehr Befragte als hoch bzw. eher hoch ein. Nur eine Minderheit von 14% der Befragten nimmt an, persönlich noch ein Hochwasser zu erleben – hierbei muss an den hohen Altersdurchschnitt erinnert werden. Noch weniger Personen (11%) machen sich aktuell Sorgen um das Hochwasserrisiko. Dies bestätigt die Ergebnisse der Studie von Siegrist und Gutscher aus dem Jahr 2006, der zu Folge das Bewusstsein für Hochwasserrisiken in urbanen Kontexten der Deutschschweiz nur schwach ausgeprägt ist. In der Zukunft rechnen die Befragten jedoch mit einer Veränderung der Gefahrensituation. Mehr als die Hälfte der Befragten (58%) stimmt der Aussage zu bzw. eher zu, dass in Zukunft Schäden für den Menschen vermehrt auftreten werden. Hinsichtlich der Verlässlichkeit von Prognosen herrscht Unsicherheit. Etwa ein Drittel der Befragten (31.5%) nimmt an, dass ein Hochwasser in der Stadt Zürich nicht verlässlich hervorge-

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sagt werden könne. Ebenso viele Personen können dies nicht eindeutig beurteilen («stimme teils/teils zu»). 5.

Konnte die Kampagne die Handlungsbereitschaft verbessern? Wie das Risikobewusstsein, so ist auch die Bereitschaft, Schutzmassnahmen umzusetzen eher gering. Innerhalb des Massnahmenkatalogs, der den InformationsempfängerInnen in der Kampagne nähergebracht wurde, zeigten sich sich jedoch diesbezüglich deutliche Unterschiede. Die Bereitschaft generell Massnahmen zum Gebäudeunterhalt durchzuführen ist deutlich höher als hochwasserspezifische Vorkehrungen zu treffen (Bild 8). Die Haustechnik hochwassersicher einzurichten ziehen beispielsweise nur 14% der Befragten in Betracht. Knapp ebenso viele haben dies bereits realisiert. Auch temporäre Einrichtungen wie z.B. mobile Barrieren wollen nur 12% der Befragten anschaffen. Weitere 7% haben derartige Einrichtungen bereits vorgenommen. Auf klare Ablehnung trifft die Option, auf die Nutzung von Räumen wie z.B. Kellern zu verzichten. Ein Viertel der Befragten (25%) hat bereits mindestens eine Massnahme umgesetzt. In der Studie konnten Einflussfaktoren ermittelt werden, die positiv auf die Handlungsbereitschaft wirken. Demnach bilden die Bewertung der Qualität der Infomaterialien sowie das Risikobewusstsein die Haupteinflüsse auf die Bereitschaft, Massnahmen umzusetzen. Beides hängt stark mit der Intensität zusammen, mit der sich die Teilnehmenden mit den Informationen auseinandergesetzt haben. Der handlungsmotivierende Einfluss der Kampagne geht also auf eine positive Wahrnehmung derselben zurück. Wie aus Bild 9 ersichtlich ist, haben v.a. diejenigen Befragten eine positive Meinung über die Kampagne, die denBehörden hohes Vertrauen entgegenbringen. Weiterhin tragen hohes Risikobewusstsein sowie intensives Studium der Materialien zu einem positiven Urteil bei. GrundeigentümerInnen, die nicht bereits aus Eigeninitiative Massnahmen ergriffen haben, konnten also mit der Kampagne dazu motiviert werden, diese freiwillig in Betracht zu ziehen. Das Risikobewusstsein bildet den zweitwichtigsten Einflussfaktor auf die Handlungsbereitschaft. Wenn den GrundeigentümerInnen das Hochwasserrisiko bewusst ist, sind sie eher bereit, Massnahmen umzusetzen.

Bild 8. Bereitschaft, Schutzmassnahmen umzusetzen (N=460).

Bild 9. Einflüsse auf die Handlungsbereitschaft. Auch in früheren Studien konnten klare Zusammenhänge zwischen dem Bewusstsein für Risiken und dem Grad festgestellt werden, wie gut Betroffene auf ein Hochwasserereignis vorbereitet waren (z.B. Grothmann und Reusswig, 2006). Aus Bild 9 geht ebenfalls hervor, dass Personen, die über gutes Vorwissen oder persönliche Hochwassererfahrung verfügen, Hochwasserrisiken stärker bewusst sind. Den Haupteinfluss auf das Risikobewusstsein stellt neben Wissen und Erfahrung aber das intensive Studium der Infomaterialien dar. Die Intensität der Auseinandersetzung mit den Materialien wirkt also positiv auf beide Haupteinflüsse der Handlungsbereitschaft. 6.

Welche Gründe gibt es für fehlende Handlungsbereitschaft? Die Abwägung zwischen Nutzen und Auf-

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wand hat wesentlichen Einfluss auf die Handlungsbereitschaft. Etwa 20% der Befragten äusserten Zweifel an der effektiven Schutzfunktion einschlägiger Massnahmen (Bild 10). Die Annahme, dass die Versicherung für Schäden aufkommt, ist ebenfalls für ca. ein Fünftel der Befragten ein Grund, keine Massnahmen umzusetzen. Unter «anderen Gründen» (N=83) haben rund 50% angegeben, dass keine Gefahr bestehe. Der am zweithäufigsten genannte Grund ist, dass es sich um eine Eigentümergemeinschaft handelt. Gemäss den Daten der Eidgenössischen Volkszählung betrug der Anteil an Stockwerkeigentum im Jahr 2000 9,5% der Wohngebäude (186 851) im Kanton Zürich. Deren Zahl hat sich in der Schweiz zwischen 1990 und 2000 nahezu verdoppelt. Hochwasserschutz ist also zunehmend eine Sache nachbarschaftlicher Kooperation. Auch Gespräche mit Betroffenen 293


"Falls Sie keine freiwilligen Objektschutzmassnahmen umsetzen wollen, was ist der Grund dafür?" 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

88 78.3

78.3

59.1 40.9 21.7

21.7 12

Der Aufwand steht in keinem angemessenen Verhältnis zum Nutzen.

Die Massnahmen gewährleisten keinen effektiven Schutz.

Ich bin gegen allfällige Schäden versichert. Ja

Andere Gründe

Nein / Keine Antwort

Bild 10. Gründe, keine freiwilligen Massnahmen umzusetzen (Mehrfachantworten, N=460). erbrachten Hinweise auf die Bedeutung gemeinschaftlicher Projekte. An dritter Stelle wurden Wissensdefizite angeführt, auf Grund derer Massnahmen nicht umgesetzt werden. Insgesamt haben noch 24% der Befragten grossen bzw. eher grossen Informationsbedarf. Nur 13% wünschen keine weiteren Informationen. 7.

Lehren für die Praxis für effektive Risikokommunikation Die Ergebnisse zeigen, dass die Bewertung der Qualität des Informationsmaterials wesentlich auf die Bereitschaft wirkt, in der Zukunft Sicherheitsvorkehrungen zu treffen. Es hängt nicht davon ab, ob die EmpfängerInnen das Informationsmaterial nutzen, sondern wie dieses aufgenommen wird. Dies ist ein klares Indiz dafür, dass eine Informationskampagne, sofern sie den Ansprüchen der Bevölkerung gerecht wird, deren Handlungsbereitschaft fördern kann. Jedoch kann nicht die Schlussfolgerung gezogen werden, dass Informationskampagnen von Behörden generell zu erhöhter Bereitschaft führen, Massnahmen zu treffen. Bei der Wahl geeigneter Kommunikationsformen ist es wichtig, lokale Kontextfaktoren zu berücksichtigen. Dazu gehören sowohl sozio-demographische Eigenschaften der InformationsempfängerInnen, also auch das Verhältnis zwischen Behörden und Bevölkerung, in diesem Fall das Vertrauen in die Behörden. Auch die Ausprägung des vorhandenen Risikobewusstseins hat Einfluss darauf, ob und wie Informationen aufgenommen werden. Aus dieser Studie 294

können die folgenden Lehren gezogen werden: 7.1 Regelmässige Information Die Resultate belegen, dass ein hohes Wissensniveau vor dem Zeitpunkt der Kampagne die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass das Material gelesen wird. Faktisch ist das Wissen über Hochwassergefahren kaum verbreitet und das Risiko ist den meisten Betroffenen nicht bewusst. Personen mit niedrigem Risikobewusstsein sind weniger bereit, Massnahmen umzusetzen. Daher ist es wichtig, gerade diese Personen zu erreichen. Um das Interesse am Thema zu wecken ist es nicht unbedingt notwendig, den Fokus auf Hochwassergefahren zu beschränken. Um möglichst viele Personen mit unterschiedlichen Präferenzen und Interessen ansprechen zu können, ist es zudem sinnvoll, Informationen über verschiedene Aspekte eines Themas zu verknüpfen und verschiedene Medien zu nutzen. Auch allgemeine Informationen über die Sihl und Gewässer in Zürich mit anderen Schwerpunkten, wie z.B. Gewässernutzung oder Naherholung können zur Sensibilisierung der Bevölkerung beitragen (Höppner et al., 2010). In diesem Sinne bieten sich sektor-übergreifende Kampagnen an. 7.2

Effektvolle Gestaltung von Kampagnen Um zu vermitteln, welche Schäden durch Hochwasser entstehen können, sind bildliche Darstellungen früherer Ereignisse zu empfehlen. Bilder machen das Schadensausmass unmittelbar bewusst und die emotionale Wirkung solcher Darstellungen verstärkt die Wirkung der Kampagne.

Der Effekt einer Kampagne ist auch durch die medialen Präferenzen der AdressatInnen bedingt. Im Fall der GrundeigentümerInnen in Zürich handelt es sich z.B. überwiegend um ältere Personen, die eher für schriftliche Informationen empfänglich sind. Daher ist es sinnvoll, verfügbare Angaben über sozio-demographische Eigenschaften der EmpfängerInnen zu nutzen und bei der Konzipierung einer Kampagne miteinzubeziehen. Vor dem Hintergrund der Resultate dieser Studie ist es auch ratsam, zentrale Informationsinhalte direkt mitzuteilen. Die Informationen im Internet abzurufen hat sich in dieser Untersuchung als zusätzliche Hürde herausgestellt. 7.3 Vermittlung zu Fachstellen Personen, die gegenüber Hochwasserrisiken bereits sensibilisiert sind, haben oft weiteren Informationsbedarf. Die Befragten dieser Studie äussern neben detaillierten Informationen über das eigene Grundstück insbesondere den Wunsch nach einer zentralen Kontaktstelle, die zu relevanten Fachstellen vermitteln kann. Es ist weiterhin zu empfehlen, Unterstützung für individuelle Begehungen anzubieten, denn die Bereitschaft, Massnahmen in Betracht zu ziehen ist vermindert, wenn der konkrete Handlungsbedarf sowie das Verhältnis von Aufwand und Nutzen am eigenen Grundstück nicht eingeschätzt werden können. Die Möglichkeit, bauliche Veränderungen nach deren Aufwand und Effektivität beurteilen zu können ist eine wichtige Entscheidungsgrundlage für Grundeigentümer. 7.4

Erhalt des hohen Vertrauensniveaus in die Behörden Ob die Adressaten von Informationsbriefen deren Inhalt berücksichtigen hängt wesentlich vom Vertrauen in die Absender, in diesem Fall die Behörden der Stadt Zürich ab. Interviews mit Eigentümern weisen darauf hin, dass das Vertrauen durch transparente Gestaltung öffentlicher Massnahmen aufrechterhalten werden kann. Das Vertrauen in die Sender von Informationen ist ein wichtiger Kontextfaktor, der das Wirkungspotenzial einer Kampagne beeinflusst, da das Vertrauen die Wahrnehmung und die Bewertung von Informationen färbt. 7.5. Fazit Abschliessend ist anzumerken, dass bei der Konzipierung einer Informationskampagne berücksichtigt werden sollte, in welchem Kontext diese stattfindet, da die

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gewünschten Effekte nur erzielt werden können, wenn die Informationen von den EmpfängerInnen tatsächlich aufgenommen werden und auf deren Bedürfnisse und Eigenschaften zugeschnitten sind. Dies betrifft nicht nur die Wahl der Informationsmedien, sondern auch die inhaltliche Gestaltung. Die Information sollte dem Wissens- und Erfahrungsstand in der Bevölkerung gerecht werden und an diesen anknüpfen. 8.

Auf dem Weg zu einer Risikokultur Das Thema Risikokommunikation rückt auch vermehrt in den Fokus der Forschung. Bisher waren aber nur wenige Studien zur Kommunikation von Hochwasserrisiken verfügbar und die Ergebnisse liessen noch keine eindeutigen Schlüsse zu, welche Wirkung Informationskampagnen auf das Risikobewusstsein sowie die Bereitschaft der EmpfängerInnen hat, Schutzmassnahmen zu treffen. Ein wichtiges Fazit ist aber, dass es kein Rezept gibt, das unter allen

Umständen und in jedem sozio-kulturellen Kontext anwendbar wäre. Zudem herrscht Skepsis darüber, ob einseitige Kommunikation (top-down) durch Behörden wirklich von den Betroffenen aufgenommen wird und die gewünschten Effekte erzielen kann. Empfohlen werden eher partizipative Ansätze, bei denen die Betroffenen beispielsweise ihre Interessen, Sorgen und Bedürfnisse äussern können. Da einseitige Kommunikation aber in der Praxis ein gängiges Mittel der Information ist, stellt sich die Frage nach deren Nutzen. Die Ergebnisse der WSL-Studie zeigen, dass auch top-down-Information einen signifikanten positiven Effekt auf Risikobewusstsein und Handlungsbereitschaft hat, jedoch ist dieser Effekt insgesamt nicht sehr stark.

(2010) Risk Communication and Natural Hazards. CapHaz-Net WP5 Report, Swiss Federal Research Institute WSL. [http://caphaznet. org/outcomes-results/CapHaz-Net_WP5_ Risk-Communication.pdf] Schwank, C., Geiser, U., Jenni, P., Domschky, A., Jud, A. (2010). Raumplanerische Umsetzungen von Gefahrenkarten fördern und aushandeln. Geosciences Actuel, 1: 18–21. Siegrist, M. & Gutscher, H. (2006) Flooding risks: A comparison of lay people’s perceptions and expert’s assessments in Switzerland. Risk Analysis, Vol. 26: 971–979.

Literatur Grothmann T., Reusswig, F. (2006): People at

Elisabeth Maidl, Matthias Buchecker

risk of flooding: Why some residents take pre-

Eidg. Forschungsanstalt WSL

cautionary action while others do not. Natural

Zürcherstrasse 111, CH-8903 Birmensdorf

Hazards Vol. 38 (1–2): 101–120.

Tel. +41 44 7392 497

Höppner, C., Bründl, M. and Buchecker, M.

elisabeth.maidl@wsl.ch

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Sechs Thesen für eine gute Praxis der partizipativen Planung im Wasserbau Susanne Menzel

Zusammenfassung Infolge des revidierten Gewässerschutzgesetzes werden in den nächsten Jahren schweizweit zahlreiche Gewässerrenaturierungsprojekte in die Projektierung und Planung gehen. Mitwirkungsprozesse werden bei diesen Projekten voraussichtlich eine zentrale Rolle spielen. Während Wasserbauprojekte in der Schweiz in der Regel unter Einbezug von Betroffenen und Interessierten geplant werden, wurden Erfahrungen mit partizipativer Planung bisher jedoch wenig systematisch und noch nicht vergleichend aufgearbeitet. Wir stellen daher hier gängige Herausforderungen, Handlungsoptionen wie auch die vorherrschende Praxis der Mitwirkung im Flussbau anhand von fünf Planungsprojekten vergleichend zusammen und leiten sechs Thesen für eine gute Praxis der partizipativen Planung ab.

1. Einleitung Grössere Flussbauprojekte werden in der Schweiz in der Regel unter Einbezug von Betroffenen und Interessierten geplant. D.h. in den Projektierungs- und Planungsprozess werden VertreterInnen verschiedener Interessengruppen wie Fischerei, Naturschutz und aus Themenbereichen wie zum Beispiel Tourismus oder Naherholung sowie teilweise auch Landeigentümer in Begleitgruppensitzung (auch Projektforum oder Begleitkommission genannt) mit einbezogen. Diese partizipative Planung und die damit gemachten Erfahrungen wurden bisher jedoch wenig systematisch aufgearbeitet. Eine Ausnahme ist der Beitrag von Schweizer et. al. in «Wasser Energie Luft» Heft 1 2012, jedoch fehlen hier vergleichende Betrachtungen verschiedener Mitwirkungsprozesse in einer Analyse. Während technisches Wissen im Bereich Wasserbau kontinuierlich verfeinert und weiterverbreitet wird, bleibt so das auf der organisatorischen und/oder sozialen Ebene der Planung erworbene Wissen auf jene Akteure beschränkt, die selber mitgewirkt haben. Dieses Wissen zusammenzutragen ist besonders im Kontext des revidierten Gewässerschutzgesetzes relevant. In Folge dieser Revision werden in den nächsten Jahren schweizweit zahlreiche Gewässerrenaturierungsprojekte in die Projektierung und Planung gehen. In diesen zukünftigen Vorhaben werden Mitwirkungsprozesse voraussichtlich eine zentrale Rolle spielen.

Um dem Fehlen von systematischen Untersuchungen partizipativer Planung innerhalb projekt- und planungsbezogener Prozesse zu begegnen, haben wir die gängigen Herausforderungen, Handlungsoptionen wie auch die vorherrschende Praxis betrachtet und Beispiele guter Praxis zusammengetragen. Im Rahmen des Projektes ENHANCE, das über das ETH Kompetenz-Zentrum für Nachhaltigkeit finanziert wurde und sich hauptsächlich mit Fragen von ökologischen Verbundmassnahmen beschäftigte, haben wir zu dieser Fragestellung fünf Projekte vergleichend untersucht. Davon waren vier Flussbauprojekte und ein strategisches Entwicklungsprojekt einer Flussmündung. Nach einer Diskussion und Analyse der gewonnenen Forschungsergebnisse mit den Projektleitern formulieren wir hier sechs Thesen für eine gute Praxis der Mitwirkung/partizipativen Planung im Wasserbau.

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Neben dem Interesse für die Praxis von Mitwirkungsprozessen war unsere Untersuchung stark sozialwissenschaftlich motiviert. Im Zentrum dieser Motivation stand das Konzept des Vertrauens in öffentliche Institutionen als Unterkategorie von Sozialkapital. Sozialkapital wird verstanden als das Niveau oder Ausmass von Vertrauen und Zusammenarbeit sowie gemeinsam anerkannter aber unausgesprochener Regeln des fairen Umgangs und Austauschs in einer Gruppe. Da Sozialkapital eingesetzt werden kann, um andere Güter zu erwerben, bildet das Wort «Kapital» Teil der Bezeichnung. Die Konzepte Vertrauen in Institutionen und Sozialkapital beschäftigen WissenschaftlerInnen im Inund Ausland schon seit Jahrzehnten; bisher gibt es jedoch auch international sehr wenig ForscherInnen, die sich darum bemühen, den Aufbau und den Verlust dieses Vertrauens zu verstehen. Wir wollten mit unserer Untersuchung hierzu einen Beitrag leisten. Im Folgenden stellen wir die Methodik unserer Studie vor, gefolgt von Hauptergebnissen der praxisorientierten Auswertung in Form von Thesen, die wir in die gängige Praxis einordnen. Damit soll das Spektrum von Herausforderungen und Handlungsoptionen inklusive guter Praxis im Bereich der partizipativen Planung im Wasserbau aufgezeigt werden. Zum Abschluss geben wir noch einen kurzen Einblick in unsere Erkenntnisse zur Veränderung von Vertrauen in Institutionen als Folgen von Mitwirkungsprozessen.

Bild 1. Diskussion mit Betroffenen im Feld – ein wichtiger Teil von Mitwirkungsprozessen. Hier am Beispiel der Alten Aare. 297


2. Methode Zunächst haben wir laufende WasserbauProjekte einer gewissen Grösse identifiziert, die somit von öffentlichem Interesse sind. Diese von uns anschliessend untersuchten Projekte sind: • Renaturierung der Bünz bei Hendschiken (AG), • Integrales Hochwasserschutzkonzept Aare Meiringen bis Brienz (BE), • Zukunft Tössegg (ZH), Entschärfung von Nutzungskonflikten • Hochwasserschutz und Revitalisierung Alte Aare (BE) sowie • Hochwasserschutz und Renaturierung der Reuss (LU). Wir betrachteten bereits laufende Projekte weil wir, wie eben angedeutet, aus sozialwissenschaftlichem Interesse am Aufbau von Sozialkapital/Vertrauen in Institutionen als Folge partizipativer Planung interessiert waren und es sich aus dieser Sicht anbietet, in verschiedenen Phasen von Projekten Daten zu erheben. Die Daten wurden mit Hilfe von Fragebögen in einem Zeitraum zwischen August 2009 und Mai 2011gesammelt. Mitglieder der Begleitgruppe als auch der Projektleitung füllten die Fragebögen während zwei unterschiedlichen Projektphasen aus. Dieses Vorgehen erlaubte es uns unter anderem zu untersuchen, ob das Vertrauen der Begleitgruppenmitglieder in die involvierten kantonalen und Gemeinde-Akteure innerhalb eines Projektverlaufs steigt oder sinkt. Der Fragebogen beinhaltete nebst Fragen bezüglich Vertrauen in die kantonalen Behörden und GemeindevertreterInnen auch Fragen zur Einschätzung von Projektcharakteristika wie zum Beispiel dem Verhältnis des Aufwandes der Mitwirkung zum Beitrag derselben zum Gesamterfolg des Projekts oder die wahrgenommenen Ein-

flussmöglichkeiten durch die Begleitgruppenmitglieder. Ebenfalls Teil der Befragung war, ob die Teilnehmer glaubten, sie hätten ihre eigene Zeit effektiver nutzen können als mit der Teilnahme am Mitwirkungsprozess. Weiter wurde die wahrgenommene Kooperationsbereitschaft anderer Beteiligter im Prozess erfragt, wie auch der erwartete Beitrag des Prozesses zur Akzeptanz des Projektes bei den Beteiligten im Mitwirkungsverfahren. Im Herbst 2011 haben wir die Ergebnisse der beiden Befragungen ausgewertet. Im Frühjahr 2012 diskutierten wir eine Auswahl unserer Ergebnisse mit den Projektleitern bzw. mit Mitgliedern der Leitungsgruppen (Namen siehe in der Danksagung am Ende des Artikels) von vier der fünf untersuchten Projekte. 3.

These 1: Erwartungen an Planung klein halten Wenn ein Projekt gestartet wird, bestehen auf lokaler Ebene in der Regel hohe Erwartungen. Ein Projektleiter fasste das in die folgenden Worte: «Man erwartet [auf Gemeindeebene], dass man am Ende des Planungsprozesses mit dem Bagger auffährt, am liebsten würde man das gleich machen.» Es besteht also eine sehr starke Handlungsorientierung; Lösungen werden sehr stark in technischen Massnahmen gesehen und auf der lokalen Ebene wird erwartet, dass diese zügig ausgeführt werden. Unseres Erachtens tut die Projektleitung gut daran, wenn sie die Erwartungen an die sichtbaren Auswirkungen an ein Projekt klein hält, frühzeitig auf ähnliche Projekte – inklusive deren jeweiligem Zeitbedarf – verweist und in ein Projekthandbuch einen grosszügig bemessenen Zeitplan integriert.

Bild 2. Ortsbegehungen schaffen auch den Rahmen für informellen Austausch (Einmündung Eichibach in Alte Aare).

298

4.

These 2: Rollen klären und Erwartungen an die Begleitgruppe formulieren Mitglieder der Begleitgruppe, welche detaillierte Kenntnis des Projektperimeters haben, sehen sich in der Regel als Experten für den lokalen Raum und damit des in Planung befindlichen Projekts. Dabei bedeutet Mitwirkung allerdings nicht Mitbestimmung: Während ersteres heisst, dass Interessierte und Betroffene ihre Einschätzungen den Entscheidungsträgern mitteilen können, bedeutet letzteres, Entscheidungskompetenz zu besitzen. Die Entscheidungskompetenz bei Planungsverfahren im Wasserbau liegt jedoch – je nach Kantonsregelung – beim Kanton bzw. formell bei den Gemeinden. Wo die Entscheidungskompetenz bezüglich Wasserbaufragen auf der Gemeindeebene liegt – wie beispielsweise im Kanton Bern – wird sie bei grossen Projekten faktisch an den Kanton übertragen. Dort sind Akteure tätig, die von ihrer Ausbildung her deutlich spezifischer auf den Umgang mit Wasserbaufragen vorbereitet sind als GemeindevertreterInnen. Während GemeindevertreterInnen in einigen Kantonen formal Mitbestimmungsrecht haben, bzw. sogar entscheidende Instanzen sind, haben jedoch zahlreiche andere lokale Akteure, die teilweise erheblich durch ein Projekt betroffen sind, kein Mitbestimmungsrecht. Dieses Faktum sehr deutlich zu kommunizieren wird in einigen Projekten vermieden, da Projektleiter befürchten, dass die Motivation an den Begleitgruppentreffen teilzunehmen, leiden würde. Man ist stattdessen bemüht die Betroffenen «abzuholen». Dies kann jedoch nur gelingen, wenn der Austausch über das Projekt über einen gewissen Zeitraum stattfindet. Dies erfordert jedoch wiederum eine grosse Bereitschaft

Bild 3. Ist der Fluss durch bestehende Infrastruktur eingeschränkt, ist die Berücksichtigung anderer Nutzungs- und Schutzansprüche eine besondere Herausforderung. Hier die Aare zwischen Meiringen und Brienz eingeschränkt durch die Bahnlinie. «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


und Motivation für eine Teilnahme an den Begleitgruppentreffen. Die Projektleitung kann diese und damit die Dauerhaftigkeit des Mitwirkungsprozesses unterstützen, indem sie sich aktiv in der Rollenklärung engagiert. Gute Erfahrungen wurden diesbezüglich im Projekt Integrales Hochwasserschutzkonzept Aare Meiringen bis Brienz (BE) mit einem Projekthandbuch gemacht, in dem unter anderem die Rollen der Beteiligten, im Wesentlichen der Begleitgruppenmitglieder und der Projektleitung, klar definiert sind. Festgehalten ist in diesem auch die Erwartung der Projektleitung an die Begleitgruppenmitglieder wie zum Beispiel, dass diese in ihren Gruppen (jene, die sie repräsentieren, z.B. Naturschutzorganisationen) aus dem Projekt heraus kommunizieren und umgekehrt die Anliegen der jeweiligen Gruppen im Projekt einbringen. Damit kann unter anderem dem verbreiteten Problem begegnet werden, dass trotz Mitwirkungsprozess auf der Gemeindeebene sehr wenige Personen über ein laufendes Wasserbauprojekt bzw. den zugehörigen Planungsprozess informiert sind. These 3: Mut zu unbequemen Entscheidungen haben Bei Wasserbauprojekten treffen zahlreiche Interessen aufeinander: Die der Landwirtschaft und anderer Landeigentümer, der Fischerei, des Naturschutzes, verschiedener Arten Erholungssuchender und jener, die Wohnhäuser, Infrastruktur oder Industriegebäude vor Wasser geschützt sehen wollen. Durch langwierige Verhandlungen kann manchmal ein Konsens über die beste Handlungsoption hergestellt werden. Oft kann ein Projekt aber auch nur dann in die nächste Planungsphase gelangen, wenn von der Projektleitung Entscheidungen gefällt werden, die auf einzelne Personen stark negative Auswirkungen haben. Die Analyse der fünf Fallstudien veranlasst uns zur These, dass Projekte deutlich vorangebracht werden können, wenn die Projektleitung auch harte aber klare Entscheidungen trifft. Zudem wird Entscheidungsfreude von den Mitgliedern der Begleitgruppen sehr geschätzt. Demgegenüber kann die Alternative, länger einen Konsens zu suchen, von den Projektbeteiligten als «auf der Stelle treten» wahrgenommen werden und dies hat Frustrationspotenzial. Auch das Herausnehmen von konfliktiven Punkten oder Teilprojekten aus dem Gesamtprojekt kann einen Weg darstellen, ein Projekt voran oder zu Ende zu bringen. Von dieser Möglichkeit sollte

Bild 4. Die begradigte Aare im stark genutzten Talboden zwischen Meiringen und Brienz. jedoch begrenzt Gebrauch gemacht werden. Denn dabei besteht die Gefahr, dass das Projekt am Ende als wenig gehaltvoll wahrgenommen wird, d.h. als eines, mit dem insgesamt wenig Fortschritt erzielt wurde.

5.

6.

These 4: Bei Präsentationen sparsam mit Informationen zu technischen Details umgehen Noch immer gängige Praxis ist, dass bei Begleitgruppentreffen Vertreter des mit der Planung beauftragten Ingenieurbüros detailliert über den Stand der Planungen berichten. Nach diesen Vorträgen sind die Begleitgruppenmitglieder zuweilen mit unwesentlicher Information überversorgt, während wenig Raum für eher grundsätzliche Diskussionspunkte bleibt, wie zum Beispiel das Ausmass von Renaturierungsflächen oder der Ausgleich für verlorene Fruchtfolgeflächen. Oft enthalten die Vorträge viele technische Details, was dazu führen kann, dass auch die Besprechung des Projektstandes und die weiteren Planungsschritte sich stark auf Technisches konzentrieren. In dem Projekt Hochwasserschutz und Revitalisierung der Alten Aare hat man sich sehr bewusst dafür entschieden, in den Vorträgen der Projektforums-Sitzungen wenig Information zu präsentieren und auf Anfrage den Projektforumsmitgliedern umfängliche Projektunterlagen zur Verfügung zu stellen, also sehr transparent mit Information umzugehen, diese aber bei Treffen auf das Minimum zu reduzieren. Dieses Vorgehen hat sich bisher sehr gut bewährt.

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

Als wichtig hat sich erwiesen, dass die Projektleitung bereit ist, sehr offen über die Informationsgrundlage ihrer Entscheidungen zu kommunizieren. Die Projektleitung sollte darauf eingehen, wenn Entscheidungen hinterfragt werden. Dies bedeutet nicht, Entscheidungen selbst in Frage zu stellen, sondern auf Nachfragen die Überlegungen hinter einer Entscheidung darzulegen. Dies leitet über zum nächsten Punkt über Zwei-Wege-Kommunikation, also der Bedeutung des Dialogs in Mitwirkungsverfahren. 7.

These 5: Mitwirkungsverfahren als Dialog sehen und diesen suchen Obwohl die Beteiligten einer Begleitgruppe kein Mitbestimmungsrecht haben, sollte sich die Projektleitung nicht dazu verleiten lassen, Vorschläge, Anmerkungen und Kritiken der Begleitgruppenmitglieder lediglich zur Kenntnis zu nehmen oder sie umzusetzen, ohne eine Rückmeldung an die Begleitgruppe zu geben. Dies schliessen wir aus unseren Umfrageergebnissen, die deutlich darauf hinweisen, dass eine wichtige Aufgabe der Projektleitung darin besteht, Vorschläge der Begleitgruppenmitglieder entgegenzunehmen und wertzuschätzen. Zudem sollte die Projektleitung auch plausibel erklären, wie sie solche Anmerkungen und Vorschläge der Begleitgruppe in ihre Entscheidungsfindung einbezogen hat. Dies kann entweder in mündlicher Form in Folgesitzungen geschehen oder in schriftlicher Form, in der diese Beiträge ebenso aufgelistet werden, wie der Umgang mit diesen durch die Projektleitung (bzw. das Leitungsteam). Es hat 299


Bild 5. Die Vorländer – Orte an denen Interessen von Hochwasserschutz, Landwirtschaft und Ökologie oft aufeinander treffen (hier am Beispiel der Aare).

leitung deutlich Entscheidungsverantwortung übernimmt und zu jedem Zeitpunkt des Prozesses den Verlauf des Projektes bestimmt. Danksagung Praxispartner, die uns erlaubten, die Befragung im Rahmen ihrer laufenden Projekte durchzuführen und welche mit uns in tri- und bilateralen Gesprächen unsere Ergebnisse erörtert und mit ihrem detaillierten Wissen über den Projektverlauf unsere Ergebnisse ergänzt haben: Nils Hählen (Kanton Bern, Bau-, Verkehrs- und Energiedirektion, Oberingenieurkreis I, Wasserbauingenieur)

sich gezeigt, dass es sich positiv auf die Beurteilung des Mitwirkungsprozesses durch die Begleitgruppenmitglieder auswirkt, wenn die Projektleitung dieser Aufgabe nachkommt. Vorteilhaft bei überschaubarer Gruppengrösse erscheinen auch Gruppenarbeiten mit Workshop-Charakter. Sie haben den Effekt, dass Beteiligte, die sonst nicht direkt miteinander reden, in einen direkten und persönlichen Austausch treten und so viel Information über die Perspektiven anderer Beteiligter erfahren, ohne viel lesen zu müssen. Im Falle des Projektes Hochwasserschutz und Renaturierung der Reuss hat man mit solchen WorkshopVeranstaltungen sehr gute Erfahrungen gemacht. Allerdings braucht es dazu die Überzeugung der Projektleitung für diese Arbeitsform sowie Überzeugungskraft, falls einzelne Begleitgruppenmitglieder dieser Arbeitsform kritisch gegenüberstehen. 8.

These 6: Stark Betroffene anhören und einbinden aber begrenzt Raum geben Häufig sind einzelne Personen durch ein Projekt sehr stark negativ betroffen oder lehnen ein Projekt aus anderen Gründen stark ab. Es ist eine grosse Herausforderung, solche Personen in den Prozess zu integrieren. Sind sie nicht Teil der Begleitgruppe, können sie versucht sein, das Projekt anderweitig in ihrem Sinne (z.B. über einen direkten Kontakt zu Amtsträgern und «am Mitwirkungsprozess vorbei») zu beeinflussen. In den Worten eines Projektleiters ist es «besser sie lassen Dampf im Rahmen der Projektplanung ab, als dass sie ausserhalb schlechte Stimmung gegen das Projekt verbreiten.» Andererseits besteht die Gefahr, dass man stark Betroffenen auf diese Weise sehr viel Aufmerksamkeit schenkt und damit anderen Anliegen zu wenig Beachtung schenkt. Dies kann sich wiederum negativ auf die Zufriedenheit jener auswirken, die ihre Anliegen ko300

operativ vertreten. Ein erfahrener Projektleiter meinte, die meisten stark Betroffenen hätten eine eher geringe Anzahl von Argumenten, die sie in der Regel oft wiederholten. Wenn Argumente oft wiederholt werden, verlieren sie jedoch ihre Bedeutung oder gewinnen zumindest nicht an Überzeugungskraft. Es kann erwartet werden, dass andere Mitglieder der Begleitgruppe den stark Betroffenen und Lauten nach der Anfangsphase recht wenig Aufmerksamkeit schenken und ihren Argumenten abnehmendes Gewicht geben. Als Strategie empfiehlt sich deshalb, solche stark Betroffenen in die Begleitgruppen-Sitzungen einzuladen, ihnen dort aber begrenzte Aufmerksamkeit zu schenken. Dieses Vorgehen sollte durch bilaterale Gespräche zwischen stark Betroffenen und der Projektleitung ergänzt werden.

Jörg Bucher (Kanton Bern, Bau-, Verkehrs- und Energiedirektion, Oberingenieurkreis III, Wasserbauingenieur) Ulrich Roth (Sigmaplan) Christian Leisi (zur Zeit der Studie: Kanton Zürich, Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft, Abteilung Wasserbau; jetzt Kanton Zürich, Amt für Raumentwicklung, Abteilung Raumplanung) Balthasar Thalmann (Kanton Zürich, Amt für Raumentwicklung, Abteilung Raumplanung) Sandro Ritler (Kanton Luzern, Dienststelle Verkehr und Infrastruktur, Abteilung Naturgefahren) Literatur Hostmann, M., Buchecker, M., Ejderyan, O., Geiser, U., Junker, B., Schweizer, S., Truffer, B. & Zaugg Stern, M. 2005. Wasserbauprojekte gemeinsam planen. Handbuch für die Partizipation und Entscheidungsfindung bei Wasserbauprojekten. Eawag, WSL, LCH-EPFL, VAW-ETHZ. 48 pp.

9.

Untersuchungsergebnisse zu Vertrauen in Institutionen Bezüglich unseres Interesses am Aufbau und Verlust von Sozialkapital/Vertrauen in Institutionen als Resultat von Mitwirkungsprozessen konnten wir feststellen, dass in manchen Planungsprozessen das Vertrauen in die leitenden Akteure im Verlauf des Mitwirkungsprozesses stieg, es in einem Fall signifikant sank, in den meisten Fällen jedoch stabil blieb. Interessanterweise stellten wir fest, dass sich besonders die Wertschätzung, die die Projektleitung gegenüber den Begleitgruppenmitgliedern ausdrückt, positiv auf Vertrauensbildung auswirkt. Das Ausmass der Einflussmöglichkeiten, die die Projektleitung den Begleitgruppenmitgliedern im Rahmen der Mitwirkung gibt, scheint dagegen in einem negativen Zusammenhang mit Vertrauensbildung zu stehen. Diese Erkenntnis bestätigt auch die in den Thesen formulierte Ansicht, dass Mitwirkungsprozesse von einer klaren Linie der Projektleitung profitieren und partizipative Planung mehr Erfolg verspricht, wenn die Projekt-

Junker, B., Buchecker, M., Müller-Böker, U. 2007. Objectives of public participation: Which actors should be involved in the decision making for river restorations? Water Resources Research 43, 11. Menzel, S., Buchecker, M. in Kürze erscheinend. Does participatory planning foster the transformation towards adaptive socio-ecological systems? Ecology and Society. Anschrift der Verfasserin Susanne Menzel, Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Ökonomie und Sozialwissenschaften, CH-8903 Birmensdorf, Tel. +41 44 739 23 58, susanne.menzel@wsl.ch

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Das neue Bundesgesetz über die Produktesicherheit Seine Bedeutung für die Instandhaltung, den Eigengebrauch und das RE-Engineering von Anlagen Jürg Meier, Christof Maurer, Christoph Isler

Zusammenfassung Am 1. Juli 2010 ist das Produktesicherheitsgesetz (PrSG) in Kraft getreten. Es ersetzt das Bundesgesetz über die Sicherheit technischer Einrichtungen und Geräte (STEG) und ist die Grundlage für die Produktesicherheit in allen Bereichen. Für Eigentümer und Betreiber ist neu, dass nun alle Anlagen, also auch Eigenkonstruktionen, in jeder Hinsicht die gleichen Anforderungen erfüllen müssen wie Produkte, die von einem professionellen Hersteller beschafft werden. Dasselbe gilt, wenn sicherheitsrelevante Modifikationen vorgenommen werden. Beim Wiedereinsatz von Anlagen, Maschinen und Geräten kann allenfalls eine neue Konformitätsprüfung durch einen Fach-Spezialisten nötig werden. Für die Betriebsführung und Instandhaltung sind damit neue Aufgaben, aber auch neue operative Möglichkeiten entstanden. Instandhaltung kann Inverkehrbringen bedeuten. Dazu braucht es neue Kooperationen mit Lieferanten und erfahrenen Maschineningenieuren. Professionell ausgeführte Instandhaltung wird den Sicherheitsstandard und das Arbeitsumfeld garantieren, das im heutigen gesellschaftlichen Umfeld erwartet wird, kann aber durchaus auch wirtschaftlichen Benefit bringen.

1.

Eigenkonstruktion, Aufbereitung und Modifikation von Inventar

1.1 Eigenkonstruktionen Das Produktesicherheitsgesetz hat keinen Einfluss auf Inventar, welches von qualifi-

zierten Anbietern für die Industrie hergestellt und vertrieben wird – zumindest solange es sich dabei um Maschinen handelt. Das nunmehr abgelöste STEG galt jedoch nicht für Produkte, die für den Eigengebrauch hergestellt wurden. Zwar musste vom Betreiber selbst konstruiertes

Inventar schon bisher sicher sein und war Gegenstand von behördlichen Kontrollen. Von Spezialfällen abgesehen, galten diverse formelle Anforderungen, die für den Maschinenbauer Alltag sind, für Eigenkonstruktionen aber nicht. Heute ist das anders. Das Produktesicherheitsgesetz gilt für alle verwendungsbereiten, beweglichen Sachen (Art. 2 Abs. 3 PrSG). Durch gewerblichen oder beruflichen Eigengebrauch wird ein selbst hergestelltes Produkt «in Verkehr gebracht». Sobald Industrieinventar beispielsweise unter den Begriff «Maschine» fällt (beispielsweise Produktionsmaschinen oder auch Prüfstände ), ist via die schweizerische Maschinenverordnung die europäische Maschinenrichtlinie 2006/42/ EG zwingend zu beachten. Dabei geht es nicht nur um die materielle Einhaltung von Sicherheitsvorschriften, sondern auch um zahlreiche formelle Fragen wie Risikobeurteilung, Dokumentation und Konformitätsbescheinigung. Wer sich einmal den Anhang I der Maschinenrichtlinie zu Gemüte

Bild 1. Beschaffen einer Maschine. «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

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geführt hat, weiss, dass ausschliesslich professionelle Maschineningenieure diese Anforderungen erfüllen können. Auch bei Eigenkonstruktionen in den Werkstätten ist also eine vollständige, ingenieurmässige Bearbeitung vorgeschrieben. 1.2

Aufbereitung und sicherheitsrelevante Modifikationen – heikle Grauzonen Der Maschinenbetreiber gilt nicht nur dann als «Inverkehrbringer» von Inventar, wenn er es selbst konstruiert, sondern auch, wenn er es «wieder aufbereitet» oder «die Sicherheitseigenschaften beeinflusst» (Art. 3 Abs. 4 PrSG). Im Rahmen der Instandhaltung passiert das bei Schwachstellenbeseitigungen (Verbesserungen, Aufwertungen, Erneuerungen und Reparaturen mit Modifikationen) sehr rasch, beispielsweise wenn die ursprüngliche Leistung, die Verwendung oder die Bauart bedeutend modifiziert werden. Solche Maschinen werden wie neue Maschinen behandelt und der «Wiederaufbereiter» resp. «Modifizierer» gilt als «Inverkehrbringer» (Art. 2 Abs. 4 PrSG). Heikle Grauzonen entstehen zum Beispiel, wenn eingelagerte Komponenten nicht einfach in Betrieb genommen werden können, sondern für den erneuten Einsatz zuerst hergerichtet werden müssen. In diesem Fall kann eine vollständige Konformitätsprüfung notwendig werden. Es ist definitiv nicht mehr verantwortbar, eingemottete Veteranen für einen gelegentlichen Einsatz heranzuziehen. Auch Inventar, welches im Occasionshandel beschafft wird, verlangt in Zukunft erhöhte Aufmerksamkeit bezüglich

Zustand, Ort der Erstinbetriebsetzung und Dokumentation. 2.

Die Anforderungen des Produktesicherheitsgesetzes Das Produktesicherheitsgesetz und die dazu gehörenden Verordnungen und Spezialgesetze sind die Grundlage für strenge und zwingend einzuhaltende Regeln und Vorschriften materieller und formeller Natur. 2.1

Einhaltung der einschlägigen Normen Die Hersteller und jeder sonstige «Inverkehrbringer» sind dafür verantwortlich, dass ihre Produkte die Sicherheit der Anwender und von Dritten höchstens geringfügig gefährden, dies bei jeglicher vernünftigerweise vorhersehbaren Verwendung. Das Gesetz enthält jedoch zugunsten des «Inverkehrbringers» eine Umkehr der Beweislast (Art. 5 PrSG): Sind die sogenannten bezeichneten Normen eingehalten, gilt der erforderliche Nachweis der grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen «vermutungsweise» als erbracht. Diese Normen mit definieren u.a. Engineeringprozesse und unterstützen das effiziente Arbeiten (Beispiele: Eurocode EN 1990, EN 1993, Grundlagen der Ingenieurarbeit, Bemessung oder die ISO 12100:2010 Sicherheit von Maschinen – Risikobewertung und Risikominderung). 2.2

Kennzeichnung, Hinweise und Anleitungen Jedes in Verkehr gebrachte Produkt muss entsprechend dem Gefährdungspotenzial gekennzeichnet, verpackt und mit Anleitungen für Montage, Installation, Wartung,

Bedienung und Entsorgung versehen sein. Warn- und Sicherheitshinweise und sonstige Informationen zum Produkt müssen dem spezifischen Gefährdungspotenzial entsprechen. 2.3

Konformitätsnachweis und technische Dokumentation Es genügt nicht, dass ein Produkt sicher ist. Die Sicherheit muss nachgewiesen und bescheinigt sein. Die Risiken müssen ermittelt und beurteilt werden. Risikobeurteilungen und getroffene Massnahmen müssen nachvollziehbar dokumentiert sein. Die Norm- und Vorschriftskonformität muss entsprechend den für das konkrete Produkt geltenden einschlägigen Vorschriften bescheinigt werden. Bei den meisten Produkten genügt dazu die Konformitätserklärung in Form einer Selbstdeklaration. Für gewisse Produkte (z.B. die in Anhang IV der europäischen Maschinenrichtlinie aufgeführten Maschinen) ist eine Baumusterprüfung unter Beizug einer akkreditierten Stelle notwendig. Ein Konformitätsnachweis ist nicht notwendig, wenn er von einem vorangehenden «Inverkehrbringer» erbracht werden kann (Art. 17 des Bundesgesetzes über die technischen Handelshemmnisse, THG). 2.4

Produktewartung während der Lebensdauer Gemäss PrSG müssen Produkte grundsätzlich die beim ersten «Inverkehrbringen», also der Herstellung, geltenden grundlegenden «Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen» erfüllen. Die Pflicht bezieht sich also auf einen Zeitpunkt und

Bild 2. Instandhaltung nach DIN 31051. 302

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nicht auf einen Zeitraum. Zumindest nach dem heutigen Verständnis verpflichtet das PrSG den Betreiber daher nicht, seine Maschinen kontinuierlich an den neusten Sicherheitsstandard anzupassen. Unterliegen Produkte während der Gebrauchsdauer einer Beeinträchtigung (z.B. Abnutzung von Bremsbelägen oder Beschädigungen) und ist die entsprechende Wartungsarbeit als sicherheitsrelevante Aufbereitung oder Modifikation zu qualifizieren, so müssen diese Produkte den jeweils aktuellen «Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen» entsprechen. Auch die entsprechenden Nachweise und Bescheinigungen müssen dann neu erstellt werden. 3.

Hohe Bussen – auch ohne Unfall Verstösse gegen die Pflichten des Produktesicherheitsgesetzes werden mit harten Sanktionen geahndet, ohne dass jemand geschädigt werden müsste. Es genügt, dass Produkte nicht gemäss den Vorschriften des PrSG in Verkehr gebracht werden. Ausdrücklich gewarnt sei vor dem leichtfertigen Ausstellen von Konformitätserklärungen. Bei Vorsatz mit Täuschungsabsicht drohen Gefängnisstrafen und Bussen von bis zu einer Million Franken.

Verkehr gebracht wurden, gilt die Maschinenrichtlinie noch nicht. Hier gelten in der Schweiz die aktuellen Mindestanforderungen der VUV (Verordnung über die Unfallverhütung). 5.

Kauf und Verkauf von Occasionen

5.1

Kauf vom Lieferanten – Verträge prüfen! Da auch ein Lieferant von gebrauchten Maschinen von den Pflichten des Produktesicherheitsgesetzes erfasst wird, ist er verantwortlich, dass die von ihm verkauften Geräte den Vorschriften entsprechen und alle formellen Anforderungen wie Dokumentation, Nachweise usw. erfüllt sind. Ein Occasionshändler kann sich aber von diesen Pflichten befreien, wenn er den Käufer darauf hinweist, dass die Geräte vor Verwendung noch instand gesetzt werden müssen. Wer Überraschungen vermeiden will, tut gut daran, die Verträge beim Kauf von Occasionsinventar auf solche Hinweise zu prüfen! 5.2

Abstossen von Inventar: schriftlicher Hinweis auf vorgängige Instandsetzung Will ein Betreiber altes, nicht betriebsbereites Inventar loswerden, muss er den

Käufer schriftlich darauf hinweisen, dass es vor Verwendung instand gesetzt werden muss (Art. 1 Abs. 4 PrSG). Für den Käufer gilt dann: Versetzt er es nur «in den ursprünglichen Zustand», gelten die ursprünglichen Vorschriften. Verändert er sicherheitsrelevante Bauteile, gelten die aktuellen Vorschriften. 6.

Die Umsetzung der Vorschriften des PrSG in der Instandhaltung von Kraftwerkanlagen

6.1

Instandhaltung und Inverkehrsetzung Im Rahmen der Instandhaltung von Kraftwerkanlagen sind die Betreiber selbst, die ursprünglichen Hersteller, weitere Lieferanten, professionelle externe Instandhalter und sachverständige Ingenieure laufend und über Jahrzehnte mit der Problematik des Inverkehrbringens konfrontiert. 6.2

Vorschlag für den Nachweis der Konformität Eine Eigenheit von Kraftwerksanlagen ist, dass die Wasserturbinen und angetriebenen Generatoren in der Regel aus Sicht der Maschinenrichtlinie «unvollständige Maschinen» sind und oft von unterschiedlichen Herstellern geliefert werden. Der

4.

Geltende Vorschriften für Maschinen Das Produktesicherheitsgesetz verunmöglicht den Einsatz von älteren Maschinen nicht. Vorbehältlich Spezialvorschriften (z.B. Krane) genügt es, wenn die Vorschriften und Normen zum Zeitpunkt des ersten Inverkehrbringens in der Schweiz oder in der EU eingehalten sind. Die Rechtsgrundlage dafür ist das MRA (Bilaterales Abkommen über die gegenseitige Anerkennung von Konformitätsbewertungen). Von ausserhalb der EU eingeführte Maschinen müssen jedoch den neuesten, in der Schweiz geltenden Vorschriften entsprechen. Dasselbe gilt, wenn Maschinen sicherheitsrelevant verändert werden. Für Maschinen, die vor 1997 in

Bild 3 . CE-Kennzeichnung.

Bild 4. Revision Generatorenhammerköpfe eines Pumpspeicherkraftwerks.

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303


gesetzlich vorgeschriebene Nachweis der Gesamtkonformität und die CE-Kennzeichnung der Gesamtanlage ist eine Leistung, welche durch den Betreiber selbst erbracht oder einem Hauptlieferanten oder einem spezialisierten Maschineningenieur übertragen werden kann. Bei einer vollständigen Maschine muss der Lieferant dem Besteller auf den Zeitpunkt der Inverkehrbringung die Konformitätserklärung und die nach Maschinenrichtlinie erforderliche Montage- und Betriebsanleitung liefern. Die Lieferung weiterer zur Integration in das Sicherheitskonzept der Gesamtanlage und zur sicheren Betriebsführung und Instandhaltung in allen Betriebssituationen erforderlichen Dokumente muss vertraglich vereinbart werden. Bei einer unvollständigen Maschine erfordert die Erstellung der vom Lieferanten zu liefernden Einbauerklärung und die dazugehörigen Dokumentationen gemäss der Maschinenrichtlinie eine Koordination mit den weiteren beteiligten Lieferanten, dem Ersteller der GesamtKonformitätserklärung und dem Besteller. Alle Lieferanten müssen vertraglich verpflichtet werden, die notwendigen (nicht alle!) Unterlagen zur Verfügung zu stellen. Diese Koordination muss bereits während der Designphase erfolgen und Bedingung für die Fabrikationsfreigaben sein. Die entsprechenden Dokumentationen müssen vom Besteller archiviert werden. Das geistige Eigentum der einzelnen Lieferanten ist unbedingt zu beachten, die Schutzrechte sollten aber auf eine bestimmte Dauer (beispielsweise zehn Jahre) beschränkt werden. Selbstverständlich ist jeglicher Missbrauch solcher Unterlagen für wirtschaftliche Zwecke verboten. Auch bei Instandhaltungsmassnahmen, die einer Inverkehrbringung entsprechen, müssen diese Konformitätsdokumentationen erstellt und beim Betreiber archiviert werden. Der Betreiber ist der einzige Beteiligte, der über die gesamte Lebensdauer der Anlage die Konformität und deren Nachweis lückenlos sicherstellen kann. Das beschriebene Vorgehen ist durchaus auch im Interesse der Originallieferanten, die damit für grössere Instandhaltungsaufträge eine aktuelle, zuverlässige Grundlage haben.

304

Für die ingenieurmässige Bearbeitung der Konformitätsunterlagen steht mit dem Vorgehen nach Eurocode EN 1990 ein effizienter Prozess zur Verfügung. Die SIA 260 deckt die Forderungen der EN 1990 ab. Der Technische Bericht mit Nutzungsvereinbarung und Projektbasis nach SIA 260 ergänzt mit Gefahrenanalyse und Risikobeurteilung nach ISO 12100 entspricht den Forderungen der Maschinenrichtlinie bezüglich Konformitätsdokumentation. 6.3

Komponenten mit Inverkehrbringung vor Inkrafttreten der Maschinenrichtlinie Der Besteller hat dafür zu sorgen, dass die Ausrüstungen mit Inverkehrbringung vor Inkrafttreten der entsprechenden Richtlinien den Mindestanforderungen der Verordnung zum Unfallversicherungsgesetz (VUV 1983) genügen. Konkretisiert sind diese Anforderungen in den Richtlinien der EKAS (Eidgenössische Kommission für Arbeitssicherheit); insbesondere in der EKAS Richtlinie 6508. Die internationale Norm OHSAS 18001 deckt die EKAS Richtlinie 6508 weitestgehend ab. Damit ist die Basis für eine gesetzeskonforme Instandhaltung ebenfalls gegeben. 6.4

Weitere sicherheitsrelevante Regelungen Weitere sicherheitstechnisch wesentliche Belange (zBsp. Brand- und Explosionsschutz, usw.) werden speziell auf Basis der gültigen Bestimmung am Bestimmungsort auftragsspezifisch geregelt. 7.

Bemerkungen zu diesem Umsetzungsvorschlag Die CE-Kennzeichnung darf in keiner Art und Weise für Marktbeeinflussung oder Werbung herangezogen werden. Normale Instandhaltungsarbeiten nach DIN 32051 können im Rahmen von sogenannten «Schwachstellenbeseitigungen» zur Inverkehrbringung von neuen Komponenten und Ausrüstungen führen. Diese Arbeiten können vom Betreiber selbst, von Lieferanten oder externen professionellen Instandhaltern ausgeführt werden. Das entsprechende EngineeringKnowhow kann aber auch von Ingenieuren, z.B. von unabhängigen Sachverständigen wie unserem Hochschulkraftwerksinstitut SITEC bezogen werden. Damit ist

Bild 5. Modifizierte Geometrie eines Turboläufers. auch der Aufbau von eigener Kompetenz des Betriebs und der Instandhaltung bezüglich Konformität auf hohem Niveau sichergestellt. Heute bestehen Grundlagen und Methoden, über eine Bestimmung der Restlebensdauer, die Instandhaltungsund Revisionszeitpunkte wirtschaftlich optimal zu bestimmen. Lieferantenseitig ist das Zurverfügungstellen der Unterlagen zur Erstellung der Gesamtkonformität nicht beliebt, weil damit immer auch viel Knowhow offen gelegt wird. Auch dieses Bedürfnis ist legitim und es liegt an den Kraftwerkbetreibern, die Anforderungen nicht höher zu schrauben als notwendig (d.h. nur das zu verlangen, was sie effektiv brauchen). Die Lieferanten müssen auch darauf vertrauen können, dass ihre Dokumentation nicht für wirtschaftliche Zwecke missbraucht wird. Dem Schutz des geistigen Eigentums ist daher grösste Bedeutung zuzumessen. Anschrift der Verfasser Jürg Meier Prof., Christof Maurer Institut für Anlagen- und Sicherheitstechnik SITEC Oberseestrasse 10, CH-8640 Rapperswil Tel. +41 55 222 43 51 juerg.meier@hsr.ch, cmaurer@hsr.ch Christoph Isler Egli Isler Partner Rechtsanwälte AG Puls 5, Hardturmstrasse 11 CH-8005 Zürich

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Eugen Meyer-Peter und die Versuchsanstalt für Wasserbau Zum 80. Geburtstag unseres verehrten ehemaligen VAW Direktors, Prof. em. Dr. Dr. E.h. Daniel L. Vischer Willi H. Hager

Zusammenfassung Die Versuchsanstalt für Wasserbau an der ETH Zürich wurde im Jahre 1930 in Betrieb genommen. Sie ist für über 20 Jahre vom Inhaber des Lehrstuhls für Wasserbau, Prof. Eugen Meyer-Peter, geleitet worden. Er hatte sie grösstenteils selbst geplant und zudem wesentlich deren Finanzierung durch Spendenaufrufe in der Schweizer Industrie sichergestellt. Im nachfolgenden soll sein Wirken an der ETH beschrieben werden mit einem speziellen Fokus auf seine wesentlichen Impulse an der Versuchsanstalt, in der Ausbildung von Wasserbau-Studenten an der ETH sowie seinem Einfluss auf den nationalen und internationalen Wasserbau.

Summary The Laboratory of Hydraulic Engineering at ETH Zurich was founded in 1930. It was directed for more than 20 years by the professor of hydraulic engineering, Prof. Eugen Meyer-Peter. He was its designer and was in addition able to secure its financement by support from the Swiss industry. The following describes his years at ETH with a special focus on the perfection of his Laboratory, the education of students in hydraulic engineering as also his influence on the national and international water forum.

1. Früher Lebensweg Dieser Lebensabschnitt wird durch Vischer und Schnitter (1991) ausgezeichnet beschrieben, weshalb hier nur das wichtigste erwähnt wird. Eugen Meyer wurde am 25. Februar 1883 in St. Gallen geboren. Nachdem er von 1902 bis 1905 an der ETH Bauingenieur studiert hatte, kam er als Mitarbeiter zur Unternehmung Zschokke, welche vom vormaligen ETH WasserbauProfessor Conradin Zschokke (1842– 1918) geleitet wurde. Meyer weilte für einige Jahre im Ausland, wo er in Dieppe und Venedig massgeblich an Hafenarbeiten beteiligt war. 1909 heiratete er Germaine Peter (1884–1965), mit der er die beiden Töchter Madeleine und Margrit zeugte. Im 1. Weltkrieg kehrte er in die Schweiz zurück, um die Bauleitung des Kraftwerks AugstWyhlen zu übernehmen. Als 1920 der gebürtige Pole Gabriel Narutowicz (1865– 1922) den ETH Wasserbau-Lehrstuhl freistellte, wurde Meyer zu dessen Nachfolger gewählt. Dies war überraschend, hatte er sich doch wissenschaftlich keinen Namen gemacht. Was genau die Gründe für diese Wahl waren, bleibt bis heute unbekannt.

Immerhin nannte er sich ab den 1920erJahren Meyer-Peter, da ein gleichnamiger Deutscher auf einem ähnlichen Gebiet arbeitete. Man hatte sich mit Meyer-Peter eine Person ausgelesen, die bald grosses Potenzial zeigte. Matschoss (1917) und Schweizer Berufskollegen formulierten die Ziele des neuen Wasserbau-Professors: Der Unterricht sollte neben lehrbuchhafter Bautechnik auch von wissenschaftlichem Geist geprägt sein. Dies fehlte aber sowohl Narutowicz als auch Meyer-Peter, jedenfalls zu dieser Zeit. Anonymous (1920) stellt jedoch fest «die bisherigen Leistungen des Gewählten und seine Arbeitsweise berechtigen zu der Erwartung, Prof. Eugen Meyer werde seine Lehrtätigkeit mit dem wissenschaftlichen Geiste erfüllen, den die Praktiker wiederholt als für eine erspriessliche Ingenieur-Ausbildung unerlässlich bezeichnet haben». Bereits in seiner ersten Publikation in der Schweizerischen Bauzeitung SBZ schilderte Meyer-Peter (1922) die Richtungen, in welchen sein zukünftiges Institut sich bewegen sollte: Es ging wesentlich um wasserbauliche und

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flussbauliche Fragen, wobei der Flussbau speziell hinsichtlich des Geschiebetransports entwickelt werden sollte. Öffentlich erwähnt Meyer-Peter die Versuchsanstalt erstmals 1925 in einem Vortrag. Sein Projekt wird von den Anwesenden rege unterstützt (Meyer-Peter 1925). Die Finanzierung war damals bereits zum wesentlichen Problem dieses Projekts erklärt worden. Die auf rund 1.2 Mio. Franken veranschlagten Kosten wurden laut Anonymous (1927) durch ein Initiativkomitee zu einem Drittel und durch den ETH-Schulfonds zu zwei Dritteln abgedeckt. Meyer-Peter (1927) stellte «seine Versuchsanstalt» in der SBZ vor, inklusive Detailplänen, die heute noch in der VAW Halle an der Gloriastrasse 37/39 hängen, damals etwas ausserhalb des Zentrums von Zürich. 1930 wurde der Bau eingeweiht, eine Bronzetafel im Eingang des heutigen Gebäudes erinnert an die Spender, die zum Gelingen dieser für die Schweiz wichtigen Institution beitrugen. 2.

Die Versuchsanstalt der 1930er-Jahre Am 26. April 1930 war es soweit: Die Versuchsanstalt wurde festlich eingeweiht (Anonymous 1930). Dazu waren neben vielen anderen Gästen insbesondere der Baubranche die beiden Bundesräte Albert Meyer und Marcel Pilet-Golaz anwesend, zusätzlich erschienen der Stadtrat von Zürich und der Zürcher Regierungsrat. Seitens der ETH erschienen Schulratspräsident Arthur Rohn, vormalig ein Kollege Meyer-Peters, welcher sich als ehemaliger Baustatik-Professor am Neubau erfreute und seine Zufriedenheit ausdrückte zu diesem wichtigen Institut, von welchem sowohl die ETH als auch das Land bedeutend profitieren konnten. Nach Vorträgen wurde die Versuchsanstalt besichtigt unter der Leitung von Meyer-Peter und seines VizeDirektors Henry Favre (Bild 1). Abschliessend stellt Meyer-Peter in einem Vortrag 305


a)

b) Bild 1. Die Versuchsanstalt für Wasserbau 1930, Ansicht von (a) Süden, (b) Westen. nochmals seine Ziele vor, dankte für die nationale Unterstützung, und lud die Gäste zu einem Festbankett im Grand Hotel Dolder ein. 1933 wurde Meyer-Peter zum Ehrendoktor der Universität Zürich anlässlich deren Hundertjahr-Feier ernannt in Anerkennung seiner Verdienste um den Wasserbau in der Schweiz und den Ausbau der experimentellen Grundlagen der mit der Technik und den Naturwissenschaften in Zusammenhang stehender Fragen der Hydraulik (Anonymous 1933). Bereits im ersten Jahr erfreute sich die Versuchsanstalt einer grossen Anzahl von Aufträgen, etwa das Wehr Wettingen an der Limmat, das Kraftwerk AlbbruckDogern auf dem Hochrhein, später kamen auch Hafenbauten dazu, neben einer Vielzahl von Untersuchungen für WasserKraftwerke. Dabei spielten die Anlagen des 306

Etzelwerks eine zentrale Rolle, lagen doch diese nahe bei der Stadt Zürich und wurden eine Vielzahl von Einzeluntersuchungen dazu verlangt. Es ging der Führung der Versuchsanstalt einerseits darum, das in sie gesetzte Vertrauen zu rechtfertigen mit qualitativ hochstehenden Projekten, aber andererseits auch die Nachfrage des schweizerischen Wasserbaus zu befriedigen. So musste etwa 1917 das Eiswehr an der Sihl in Zürich-Brunau noch vom Hydraulik-Labor der Technischen Universität Karlsruhe untersucht werden, wozu dessen Leiter Prof. Dr. T. Rehbock (1864– 1950) einen ausgezeichneten Bericht verfasste. Später musste beispielsweise Lüscher (1926) seine Versuche an einem Natur-Laboratorium an der Suhr vornehmen, da er auf kein professionelles Labor in der Schweiz zurückgreifen konnte. Es wurden

zeitweise auch hydraulische Versuche in einem kleinen Kellerraum der ETH vorgenommen, wie Meyer-Peter berichtete, oder gar an der Limmat in Zürich Wasser in ein Gerinne zu diesem Zweck abgezweigt. Meyer-Peter konnte diese wasserbaulichen Projekte selbst überwachen, war er hier doch Meister seines Fachs. Er hat aber schnell realisiert, dass exzellente Mitarbeiter für seine Aufgaben wesentlich waren. Seine wichtigste Stütze war dabei Vize-Direktor Dr. Henry Favre (1901– 1966), der eine fundiertere Ausbildung in der Mechanik, also auch der Hydraulik, genossen hatte als eben der Direktor. Bereits 1930 veröffentlichten die beiden eine Arbeit über die Abflusscharakteristika im Unterwasserkanal einer Niederdruckanlage. Mit als Autor war ebenfalls Jakob Ackeret (1898–1981), späterer ETH-Professor für Aerodynamik, oder Robert Dubs (1880– 1963), seit 1926 ETH-Professor für hydraulische Maschinen. Meyer-Peter schrieb zudem Aufsätze über Probleme der Binnenschifffahrt, städtische Wasserversorgungen, Seeregulierungen, Fischpässe oder die Setzungen von Bauwerken; diese Arbeiten sind aber eher als Gutachterberichte denn als wissenschaftliche Beiträge zu verstehen. Letztere hat er fast immer in Zusammenarbeit mit Mitarbeitern verfasst, wodurch oft Labordaten in diese Untersuchungen einflossen. Neben diesen wasserbaulichen Arbeiten avancierte der Sedimenttransport immer mehr zum eigentlichen Thema der Versuchsanstalt – und Meyer-Peters. Die erste Arbeit wurde 1934 mit Favre und Hans-Albert Einstein verfasst und führte zur Original-Gleichung für den Sedimenttransport, welche 1935 und 1936 durch Favre noch an die neusten Erkenntnisse angepasst wurde (Hager and Schmocker 2008). Für diese über 2 Jahrzehnte dauernden Experimente wurde eigens der sogenannte Meyer-Peter-Kanal errichtet, welcher sich entlang des gesamten Laborlängsbereichs zog und bei der Erweiterung 1952 entsprechend verlängert wurde. Es lässt sich jedoch feststellen dass dieser 2 m breite und 1 m tiefe Kanal relativ wenig benutzt wurde nach den 1930er-Jahren, vermutlich weil er durch seine Grösse schlicht zu unhandlich war. Ab 1935 war Robert Müller (1908–1987) wesentlich mit dem Geschiebeproblem beschäftigt, da Einstein seine Dissertation auf einem leicht anderen Gebiet beenden sollte, um dann in die USA auszuwandern. Ein erster Abschluss wurde mit den beiden Publikationen von 1937 erzielt, mit Müller und Favre als Mitautoren.

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3.

Die Versuchsanstalt bis zur Emeritierung von Meyer-Peter Gegen Ende der 1930er-Jahre zeichneten sich zwei nachteilige Entwicklungen ab: Einerseits wurden die politischen und wirtschaftlichen Verhältnisse im Vorfeld des 2. Weltkriegs auch in der Schweiz ungemütlich, was während des Kriegs zusätzlich zum Ausfall von Mitarbeitern führte. Noch entscheidender war jedoch der Abgang von leitenden Mitarbeitern der Versuchsanstalt. Einerseits folgte Hans-Albert Einstein dem Ruf seines Vaters Albert, der für seinen Sohn als Jude Probleme am Horizont aufziehen sah. Zusätzlich verliess 1938 ebenfalls Favre die Versuchsanstalt, um den Ruf der ETH als Professor für Mechanik anzunehmen (Hager 1991). Wie erwähnt war Favre das wissenschaftliche Gehirn der Versuchsanstalt, ohne welches Meyer-Peter (Bild 2) zwar leben konnte, aber seine Forschungsinteressen in neue Hände geben musste, die er jedoch noch nicht richtig entwickelt hatte. Einerseits war da Robert Müller, der die Arbeiten betreffend Sedimenttransport von Einstein übernommen hatte, aber vermutlich (noch) nicht das richtige Format hatte, eine Führungsposition zu übernehmen. Andererseits war da Charles Jaeger (1901–1989), welcher 1933 seine Dissertation über Druckstösse an der Versuchsanstalt abgeschlossen hatte, dann aber krankheitshalber für fünf Jahre in ein Waadtländer Sanatorium zog, bevor er geheilt 1938 wieder an der Versuchsanstalt seine Arbeiten fortsetzen konnte (Hager 2003). Seine Forschungen lagen ausserhalb der Kernkompetenz des Hauses, er hat sich dann aber mit der hydraulischen Ähnlichkeit befasst und wurde Mitte der 1940er-Jahre zu einem der wissenschaftlichen Standpfeiler. Um 1940 hat sich Meyer-Peter mit einem neuen Arbeitszweig beschäftigt, den er zu ausserordentlichen Erfolg brachte, nämlich der Erweiterung der Versuchsanstalt (Vischer und Schnitter 1991). Bereits 1935 wurde an der ETH eine Beratungsstelle für Wasserversorgung und Abwasserreinigung unter der Leitung von Prof. Willi von Gonzenbach (1880–1955) und Meyer-Peter eingerichtet, welche sich wesentlich an der Gloriastrasse befand. Diese mutierte 10 Jahre später zur heutigen EAWAG in Dübendorf, heute eine Annexanstalt der ETH. Weiter war MeyerPeter ein Gründer des damaligen Instituts für Erdbauforschung (Anonymous 1938), welches speziell unter seinem Nachfolger Schnitter zu Ruhm an der Versuchsanstalt

a)

b)

Bild 2. Eugen Meyer-Peter (a) auf Gemälde um 1927, (b) um 1940. gelangen sollte. Der erste viertägige Erdbaukurs wurde 1938 an der ETH abgehalten, inklusive einer Führung durch die Erdbauabteilung der Versuchsanstalt (Anonymous 1938 a, b). Entsprechend lautete der erweiterte Name ab 1944 Versuchsanstalt für Wasserbau und Erdbau VAWE (Anonymous 1945, 1946). Seit 1970 ist das Institut für Grundbau und Bodenmechanik, respektive ab 1990 das Institut für Geotechnik IGT, ein selbständiger Teil des Departements Bau, Umwelt und Geomatik D-BAUG an der ETH. Die dritte Erweiterung der Versuchsanstalt ergab sich 1941: Das von Otto Lütschg (1872–1947) aufgebaute ETH-Institut für Gewässerkunde wurde als Abteilung Hydrologie der Versuchsanstalt angegliedert (Anonymous 1944, 1945). Dabei gehörte die Erforschung abflussbildender Prozesse durch Niederschlag, Schnee und Gletscher zu den Kernproblemen. Die intensiv betriebene GletscherHydrologie sowie die schnee- und eismechanischen Untersuchungen an der Erdbauabteilung führten schliesslich zur Abteilung Glaziologie an der Versuchsanstalt, die Umbenennung folgte jedoch erst 1961, also nach der Ära Meyer-Peters. Die heutige Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie VAW entstand schliesslich 1996, nachdem die Abteilung Hydrologie als eigene Professur dem heutigen Institut für Umweltingenieurwissenschaften IfU am D-BAUG angegliedert wurde. Ab 1945 erwiesen sich die Räumlichkeiten der Versuchsanstalt als zu klein, war doch der Mitarbeiterstab um ein Vielfaches gewachsen, insbesondere nach dem

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Anschluss der Abteilung Erdbau. Deshalb wurde ein Erweiterungsbau geplant, der für eine Verdoppelung der ursprünglichen Versuchsanstalt ausgelegt war. Das Projekt wurde von Meyer-Peter zusammen mit den beiden Abteilungsleitern Erdbau Robert Haefeli (1898–1978) und Wasserbau Robert Müller ausgearbeitet (Anonymous 1948), der Bau dauerte von 1948 bis 1951, die Einweihung folgte dann 1952. 4.

Meyer-Peter und seine Mitarbeiter Die nachfolgend erwähnten Biographien entsprechen Kurzfassungen (Hager 2003, 2009, Bilder 3 bis 6). Bis um 1930 arbeitete der 1920 als Wasserbau-Professor an die ETH gewählte Meyer-Peter eigentlich nur mit seinem Assistenten Jakob Hagen (1883–1969) zusammen. Dieser wurde später Dozent für Grund- und Wasserbau, dann übernahm er auch Vorlesungen in der Wasserversorgung und der Hydrologie. Hagen hat insbesondere die Vorlesungen Meyer-Peters vorbereitet, nämlich Heft 1: Hydraulik, Heft 2: Grundbau, Heft 3 Wasserkraftanlagen, und Heft 4: Flussbau (Anonymous 1942). Er hatte mit der Versuchsanstalt keinen direkten Zusammenhang, stand er doch der Wasserbau-Assistenz am ETH-Hauptgebäude vor. Der treue Mitarbeiter entschlief nur sechs Wochen vor seinem gleichaltrigen Vorgesetzten. Der Genfer Henry Favre (1901– 1966) erhielt 1924 sein ETH-Bauingenieur-Diplom, doktorierte dann nach einigen Jahren Praxis 1929 über ein Thema der Photoelastizität und liess sich von MeyerPeter als Mitarbeiter und Vize-Direktor der 1930 in Betrieb genommenen Versuchs307


anstalt anstellen. Bereits 1932 legte Favre eine Publikation vor, die die hydraulische Berechnung von Unterwasserstollen durch Verallgemeinerung der Gleichungen von de Saint-Venant ermöglicht. 1933 folgte eine Arbeit über die Gleichungen von stetig-variablen Abflüssen, welche er 1935 mit seiner Habilitationsarbeit auf instationäre Freispiegel-Strömungen ausdehnte. Die Favre-Wellen beschreiben Schwälle im kritischen Abflussbereich, die sich durch relativ grosse Amplituden auszeichnen. Die Beiträge von Favre zum SedimentTransport dürfen als beachtlich bezeichnet werden, trat er doch 1934 als Mit-Autor der Original-Formel auf. Er verliess 1938 die Versuchsanstalt, um als ETH-Professor für Mechanik selbständig ein Institut zu leiten. Charles Jaeger (1901–1989) erhielt das ETH-Diplom als Bauingenieur 1924 und wurde nach einigen Jahren Praxis 1930 Mitarbeiter der Versuchsanstalt. Seine Dissertation «Théorie générale du coups de bélier» legte er 1933 vor, welche ein numerisches Verfahren für die Berechnung von Druckstössen beinhaltet. Infolge einer Lungenkrankheit trat Jaeger erst wieder 1938 in die Versuchsanstalt ein, und beschäftigte sich dann mit einer Vielzahl hauptsächlich theoretischer Probleme. So war er beteiligt an den Kolkversuchen von Eggenberger, verallgemeinerte um 1944 die Theorie Boussinesqs über Freispiegelabflüsse, was zu seiner Habilitierung führte, und wurde der international anerkannte Spezialist von instationären Rohrströmungen. Schliesslich verliess er die Versuchsanstalt 1947 infolge von Animositäten mit Meyer-Peter, um in England eine neue Existenz aufzubauen. Er wurde 1983 Ehrendoktor der ETH. Hans Albert Einstein (1904–1973) erhielt das ETH-Diplom 1927, kam dann 1931 zur Versuchsanstalt, um 1937 seine Promotionsarbeit «Der Geschiebetrieb als Wahrscheinlichkeitsproblem» vorzulegen. Bereits 1934 hatte sich der Sohn des berühmten Atomphysikers einen Namen mit einer Arbeit über den Abfluss in zusammengesetzten Profilen verschafft, er war auch massgeblich an den Versuchen über den Sediment-Transport beteiligt, hat jedoch als Jude die Schweiz 1938 verlassen, um in den USA eine neue Karriere aufzubauen. Einstein gilt heute als ein namhafter theoretischer Hydrauliker des 20. Jahrhunderts mit massgeblichen Arbeiten insbesondere in den 1950er-Jahren. Erwin Hoeck (1904–1951) schloss 1929 sein ETH-Studium als Bauingenieur ab und trat als Assistent von Meyer-Peter 308

Bild 3. Mitarbeiter der Versuchsanstalt um 1935: Hinten von links Hans-Albert Einstein, André Kropf, Erwin Hoeck, Friedrich Braendle, vorne die Herren Sutter (Zeichner), Otto Pletscher (Photograph), Maggierata (Aushilfe) und Kern (Techniker).

Bild 4. Mitarbeiter um 1937: Hinten Dr. E., F. Braendle, E. Hoeck, A. Kropf, Georg Gruner, Diaz; vorne Dr. H. Favre, E. Brügger, H.A. Einstein, Hr. Strickler (nicht Albert). in die Versuchsanstalt ein. Er war in den 1930er-Jahren massgeblich mit den Untersuchungen über die Rheinkorrektion zwischen der Ill-Mündung in den Alpenrhein und dem Bodensee beschäftigt. 1943 legte Hoeck eine Dissertation über die Druckverluste in grossen Rohrleitungen vor, welche zu neuen Erkenntnissen für diese Transportleitungen und deren Einfluss auf die Reibungsverhältnisse darstellte. Er trat bereits 1941 die Nachfolge von Dr. Lütschg als Leiter der Abteilung

Hydrologie der Versuchsanstalt an und wurde zudem Lehrbeauftragter der ETH in Hydrometrie, Hydrographie und Gewässerkunde, verschied jedoch jung nach einer Krankheit. Friedrich Brändle (1903–1944) erwarb sich 1928 das ETH Diplom als Bauingenieur und trat kurz darauf als Mitarbeiter in die Versuchsanstalt ein. Er wirkte bei Versuchen über Sammelkanäle und Streichwehre mit, welche 1937 zu einer beachtlichen Publikation in Zusammenar-

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beit mit Favre führte. Brändle war auch federführend beteiligt am Aufbau des Wasserbaumodells an der Schweizerischen Landesausstellung 1939, insbesondere des sogenannten Schifflibachs (Anonymous 1939). Er stellte seine Kenntnisse bei der Projektierung des Urserenwerks im Kanton Uri zur Verfügung, erlag jedoch ebenfalls jung einer heimtückischen Krankheit. Robert Müller (1908–1987) trat 1931 nach Erlangung des ETH-Diploms als Bau-Ingenieur in die Versuchsanstalt ein, wo er sich gleich zu Beginn mit dem Sediment-Transport beschäftigte. In Zusammenarbeit mit Meyer-Peter und Favre entstand 1936 eine Arbeit über die Berechnung der Standsicherheit von Erddämmen, 1937 folgte mit Meyer-Peter und Hoeck eine Untersuchung über die Internationale Rheinregulierung und 1938 eine Publikation über die Anwendung von Strömungsbildern zur Berechnung durch-

sickerter Erdschüttungen. Erst 1943 hat Müller schliesslich als Mitteilung 4 der 1942 von Meyer-Peter geschaffenen Serie seine Dissertation «Theoretische Grundlagen der Fluss- und Wildbachverbauungen» publiziert. Bereits ein Jahr später folgte seine Habilitationsarbeit über Kolkbildung, bei welcher er in Zusammenarbeit mit Eggenberger das physikalische Konzept solcher Strömungen darstellte. 1948 schliesslich publizierten Meyer-Peter und Müller die (definitive), sogenannte MPM-SedimentTransportformel am 3. IAHR Kongress in Stockholm. Müller verliess 1955 die Versuchsanstalt, um sich erfolgreich der 2. Juragewässerkorrektion zu widmen. André Kropf (1908–1985) schloss 1931 das Bauingenieurstudium an der ETH ab und wurde dann für vier Jahre Assistent von Meyer-Peter an der Versuchsanstalt. 1936 wurde dort die Beratungsstelle für Trinkwasser gegründet, deren Leitung in der Folge Kropf übernahm. Bis 1948 hatte

er einen Lehrauftrag in Abwasserreinigung, verliess dann aber die Versuchsanstalt, um ein eigenes Ingenieur-Unternehmen zu gründen. Kropf legte zusammen mit Wegenstein 1941 eine Arbeit über die «Selbsttätige Entlüftung von Heberleitungen» vor. Meyer-Peter durfte sich demnach rühmen, insbesondere in den 1930erJahren eine Anzahl exzellenter Mitarbeiter beschäftigt zu haben. Leider gingen dann zum Teil aus eigenem Verschulden und infolge der politischen Veränderungen Personen wie Favre, Einstein und Jaeger verloren. Gegen Schluss seiner Amtszeit verblieben im Wesentlichen nur Müller, mit dem er sein Lebenswerk geschaffen hatte. 4. Prof. Meyer-Peter als Person Zusammen mit Robert Müller ist die MPMSediment-Tansportformel bis heute ein fester Bestandteil der Hydraulik geblieben, sie ruft den Namen Meyer-Peters auch

Bild 5. Mitarbeiter vor Haupteingang der Versuchsanstalt um 1943 von links: Erste 3 Personen unbekannt, 4 Adolf Boos Werkstattchef, 5 unbekannt, 6 Dr. Charles Jaeger, 7 Friedrich Braendle, 8 Dr. Erwin Hoeck, 9 Prof. Eugen Meyer-Peter, 10 Dr. Armin von Moos, 11 Otto Pletscher, 12 Sekretärin, 13 Hallen-Arbeiter, 14 Sekretärin, 15 Erwin Brügger, 16 Dr. Willy Eggenberger, 17 Jakob Hagen, 18 Dr. Robert Haefeli, 19 Dr. Peter Kasser, 20 Dr. Robert Müller, 21 Ing. Roetlisberger, 22 unbekannt, 23 Hr. R. Cebertowicz aus Polen. «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

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Bild 6. Mitarbeiter der Versuchsanstalt um 1952 vor Rücktritt von Prof. Meyer-Peter, von links: Vorne: 1 Frl. Kägi, Sekretärin, 2 Alexandre Preissmann, 3 Frl. Eisenkeil, Sekretärin, 4 Dr. Armin von Moos, 5 Prof. Eugen Meyer-Peter, 6 Prof. Robert Müller, 7 Dr. Peter Kasser, 8 Frl. Feissli, Sekretärin. Mitte: 9 Ernest Bisaz, 10 Hr. Diethelm, 11 Jürg Zeller, 12 Jachen Huder, 13 Adolf Boos, 14 Hr. Kamm, 15 Dr. Charles Scherrer, 16 Hr. Borel, 17 unbekannt. Hinten: 18 Hr. Widmer, Hydrologie, 19 Ernst Brügger, 20 Zeichner, 21 Hr. Siegenthaler, Hydrologie, 22 Otto Pletscher, 23 unbekannt, 24 Hr. Bucher, Zeichner, 25 Hr. Gian Amberg, Erdbau, 26 Vital Caprez, 27 Hans-Ulrich Scherrer, Erdbau, 28 unbekannt, 29 Hr. Eder, Assistenz. heute jedem Wasserbaustudenten und Flussbauer in Erinnerung, und ist deshalb gleich seinem Vermächtnis. Diese Formel beschreibt im Wesentlichen den Geschiebetrieb bei Gleichgewichtsverhältnissen, also unter Normalabfluss-Bedingungen, in einem Gerinne von kleinem Sohlengefälle. Sie gehorcht dem Ähnlichkeitsgesetz von Froude, lässt sich demnach also nur für Partikel über etwa 1 mm anwenden. In den nachfolgenden Jahren wurde eine Vielzahl weiterer Beziehungen vorgeschlagen, die MPM-Formel hat aber einen festen Platz in dieser Auswahl behalten. Pikant ist vielleicht, dass die Formel erst nach 14 Jahren veröffentlicht wurde, offensichtlich brauchte es verschiedene Anläufe, um diese definitiv Beziehung zu veröffentlichen. Weiterhin speziell erscheint, dass die Formel zuerst am 3. IAHR-Kongress 1948 publiziert, und erst anschliessend als nur dreiseitige Arbeit in der SBZ veröffentlicht wurde. Es ist klar, dass Meyer-Peter seit den 1920er-Jahren auf eine solche Formel hingearbeitet hatte, zudem sollte 310

das physikalische Problem verstanden werden, was jedoch nur teilweise gelang. Es ist auch im Auge zu behalten, dass sich in den vergangenen Jahren die Messtechnik in der Hydraulik entscheidend verbessert hat, in den 1940er-Jahren waren dies meist rudimentäre Verfahren, die mit den heutigen Methoden nicht zu vergleichen sind. Trotzdem wagte es Meyer-Peter, in diese Richtung zu forschen, und hatte schliesslich Erfolg. Davon zeugen insbesondere seine Vorträge in den frühen 1950er-Jahren, etwa in Frankreich oder in Belgien. Er durfte 1950 ebenfalls in diesem Zusammenhang den zweiten Ehrendoktortitel von der Université de Grenoble empfangen (Anonymous 1950), galt er doch schlicht als der Experte in Fragen des Sedimenttransports. Er war bereits ab 1937 Vize-Präsident der damaligen International Association of Hydraulic Research IAHR und deshalb auch international verknüpft; später wurde er IAHR Ehrenmitglied. Meyer-Peter war nicht in erster Linie

der Forscher, sondern wesentlich Manager eines stetig wachsenden ETH-Instituts und Lehrer von Generationen von Ingenieuren. Zudem war er stark durch Aufträge beansprucht, die einerseits akquiriert und andererseits auch zeitgerecht und qualitativ hochstehend bearbeitet werden wollten. Er hat sich offensichtlich immer Zeit genommen, die Berichte zu lesen und Bemerkungen anzufügen. Dazu kamen natürlich der Aufbau seiner Versuchsanstalt, einerseits der Originalbau, den er akribisch vorantrieb und persönlich grosses Engagement einsetzte, andererseits die Erweiterung, bei welcher er ebenfalls stark mitwirkte. Der Erfolg der Versuchsanstalt ist deshalb sicherlich ein wesentliches Verdienst Meyer-Peters, er war der Patron und wurde als solcher von seiner Umgebung wahrgenommen und akzeptiert. Publizieren mit Meyer-Peter war kaum einfach, da er vielleicht nicht die Sicherheit ausstrahlte wie einige seiner Mitarbeiter mit einem besseren physikalischen Prozessverständnis. Auffallend ist

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zudem die Autorenschaft, bei der MeyerPeter immer den ersten Platz einnimmt. Dies wurde vorerst akzeptiert, hat dann aber Probleme geschaffen. So weiss der Autor durch den Sohn Henry Favres dass sein Vater mit zunehmender Zeit sich damit nicht mehr zufrieden geben wollte, stammte doch eine Vielzahl von Ideen von ihm. Er war deshalb nicht unglücklich, 1938 die ihm angebotene Professur an der ETH zu übernehmen. Noch weniger glücklich war Charles Jaeger: Wie mir seine Tochter versicherte, zeigte er Meyer-Peter 1946 seinen Buchentwurf für die Technische Hydraulik, heute eines der klassischen Hydraulik-Bücher, worauf ihm sein Chef vorschlug, mit ihm die Sache am nächsten Tag zu besprechen. Tags darauf zeigte sich Meyer-Peter mit dem Entwurf überwältigt und lobte die ausgezeichnete Arbeit, schlug jedoch vor, dass lediglich die Autorenschaft nicht richtig sei. Es sollte nämlich Meyer-Peter und Jaeger heissen, obwohl der Erste kein Wort des Buchs geschrieben hatte, worauf ihm letzterer eröffnete, dass er seine Position an der Versuchsanstalt kündigen würde. Meyer-Peter willigte schliesslich ein, worauf Jaeger mit seiner jungen Familie nach England zog, um dort eine zweite erfolgreiche Karriere bei einem Ingenieurbureau im Sektor Hydro-Elektrizität und als Dozent am Imperial College, London, aufzubauen. Er kehrte erst nach seiner Pensionierung zurück in die Westschweiz (Hager 2003). Unter Meyer-Peter hat eine Vielzahl von Mitarbeitern der Versuchsanstalt ihre Promotionsarbeit abgeschlossen. Es ist jedoch zu erwähnen, dass dies anfänglich kaum Schweizer waren, sondern Ausländer, die sonst an der Versuchsanstalt kaum tätig waren, und dort «nur» ihre eigenen Studien bearbeiteten. Zu erwähnen wären etwa Kazimierz Wóycicki (1898–1944) aus Warschau, welcher 1931 eine bedeutende Arbeit über den Wassersprung unterstrom von Vertikal-Schützen vorlegte. 1942 publizierte der Ägypter Anwar Khafagi (1904– 1972) seine Promotionsarbeit zum sogenannten Venturikanal, also eine GerinneEinschnürung, mit welcher sich kritischer Abflusszustand generieren lässt, um damit den Durchfluss analog einem Überfall zu messen. Mit dieser Arbeit wurde ebenfalls die Mitteilungsserie der Versuchsanstalt ins Leben gerufen, Meyer-Peter hat bis zu seiner Emeritierung insgesamt 25 davon herausgegeben. Noch angefangen hat seine Dissertation unter Meyer-Peter der Ägypter Ahmed M. Yassin, sie wurde dann aber erst als Mitteilung 27 unter Schnitter veröffentlicht. Insgesamt hat letzter die

VAWE Mitteilungen bis zur Nummer 85 weiter herausgegeben. Nach den schwierigen 1930er Jahren und der Kriegszeit durfte MeyerPeter den Aufschwung «seiner Versuchsanstalt», nun der VAWE, in den 1950erJahren miterleben. Seine Kollegen an der ETH überreichten ihm dazu eine entsprechende Festschrift (Varia 1953). Die Autoren waren Jakob Hagen, Robert Müller, Armin von Moos und Robert Haefeli, Laurits Bjerrum, Henry Favre, Fritz Stüssi, Gerold Schnitter, Pierre Lardy, Max Stahel, Dr. Alfred Zwygart, Dr. Hans Eggenberger, Hektor Bertschi, Arthur Winiger, Henry Gicot, Ernst Stambach, und Georg Gruner, also alles Berufskollegen, ehemalige Mitarbeiter oder Kollegen an der ETH. Nach seiner Pensionierung als ETH-Professor 1952 und als Direktor der Versuchsanstalt 1953 zog er sich nach Oetwil/See in seine Altersresidenz zurück (Anonymous 1953), um 1963 noch mit einem ehemaligen Kollegen über «seinen Fluss», den Alpenrhein, zu schreiben, den Fluss also, welcher ihn während seiner ganzen Karriere begleitet hatte. Schliesslich verschied Meyer-Peter 86-jährig am 18.06. 1969. Im Nekrolog erwähnt sein Nachfolger die Lebens- und Wirklichkeitsnähe seines Vortrags, die menschliche Güte, der leichte Humor, und das Verständnis für den jungen Menschen, aber auch das solide und profunde Wissen und Können hätten ihn, Schnitter, als Studenten von MeyerPeter begeistert (Schnitter 1969). Letzterer habe erkannt, den Unterricht durch eigene Forschungen zu ergänzen und dadurch die Versuchsanstalt ins Leben zu rufen. Aus der intensiven Lehr- und Forschungstätigkeit ergab sich eine reiche Mitarbeit in Kommissionen, so etwa für die Rheinregulierung oberhalb des Bodensees, für die Staumauern Grand Dixence und Mauvoisin im Wallis, oder für die Staudämme bei Marmorera und auf der Göscheneralp. Prof. Meyer-Peter hat der ETH-Zürich, der Schweiz und dem interessierten internationalen Wasserbau somit einen grossen Dienst erwiesen. Neben seinen Arbeiten als Lehrer und Direktor einer relativ grossen Institution, der heutigen VAW, sowie der Mitbegründung verschiedener Tochter-Institute der ETH, hat er mit seinen Mitarbeitern die in seine Person gesteckten Erwartungen bei weitem übertroffen. Man darf deshalb ohne Übertreibung feststellen, dass er als ein wichtiger Exponent des modernen Wasserbaus der Schweiz gilt. Sein Vermächtnis stellt dabei sicherlich die sogenannte MPM-Formel für den Sedimenttransport dar.

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«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


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5(3): 11–13.

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126(14): 155–159; 127(3): 38.

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hager@vaw.baug.ethz.ch

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«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

313


101. Hauptversammlung Jahresbericht 2011 2012

Die Schlüsselrolle der Wasserkraft «Präsidialansprache HV 2012»

Caspar Baader

Sehr geehrte Damen und Herren Bereits sind eineinhalb Jahre vergangen, seit Bundesrat und Parlament ohne klare Alternativen den Ausstieg aus der Kernenergie und damit die sogenannte Energiewende beschlossen haben. Welche konkreten Massnahmen zum Ersatz der wegfallenden Strommenge mehrheitsfähig sind, ist nach wie vor völlig offen. Dabei werden uns je nach Entwicklung des Verbrauchs und der Sparerfolge zwischen 25 und 50 TWh Jahresproduktion (!) fehlen. Immerhin: es dämmert da und dort, dass der Weg steiniger werden könnte als verkündet. Denn Widerstände sind in alle Richtungen zu erwarten: Landschaftsschützer gegen Windanlagen und Netzausbau, Denkmalschützer gegen solare Dachaufbauten, Fischer und Gewässerschützer gegen Wasserkraft, Klimaschützer gegen fossile Stromproduktion, Kantone und Gemeinden gegen Autonomieverluste, Energieunternehmen gegen riskante Investitionen und Stromkonsumenten gegen massive Preisaufschläge. Die Schweiz wird mit Sicherheit neue Kompromisse benötigen – wir sind aber noch sehr weit davon entfernt. Das Stimmvolk konnte im Übrigen zur postulierten Energiewende und den damit verbundenen Konsequenzen noch gar keine Meinung abgeben. Und es ist offen, ob es überhaupt zu einer Abstimmung kommen wird – was angesichts der Tragweite dieses Entscheides unserer Demokratie unwürdig wäre. Unveränderte Rahmenbedingungen Die Auseinandersetzungen rund um die Energiezukunft bringen ein mehr oder weniger stabiles Gleichgewicht zwischen Schutz und Nutzung sowie zwischen Staat und Wirtschaft ins Wanken. Einiges gilt es neu auszuhandeln. Und das trifft im Besonderen auch auf die Wasserkraft zu. Sie stand denn auch während Monaten im Brennpunkt des medial verstärkten Gezerres rund um die Energiepolitik und wird es auch in den kommenden Monaten wieder sein. 314

Nationalrat Caspar Baader, Präsident SWV. Das ist natürlich primär eine Chance und gibt uns Rückenwind! Allerdings ist auch festzuhalten, dass sich bis jetzt an den Rahmenbedingungen für die Wasserkraft noch rein gar nichts geändert hat und ein Zubau unverändert schwierig bleibt. Die von der Politik geäusserten Hoffnungen und Wünsche sind dabei gelegentlich der Realität weit entrückt. Während der Bundesrat das neue, nach unten korrigierte aber immer noch äusserst ambitiöse Ausbauziel von 3.2 TWh verkündet, zeigen die aktuellsten Daten der Wasserkraftstatistik per Anfangs 2012 den erstmaligen Rückgang der Produktionserwartung in der Geschichte der Wasserkraft! Ohne die Schaffung von Investitionsanreizen und neue Gewichtungen in der Interesseabwägung zwischen Schutz und Nutzung bleibt das gesetzte Ziel zum Ausbau der Wasserkraft weiterhin reine Theorie. Es besteht eine Diskrepanz zwischen dem (Lippen-) Bekenntnis der Politik zur Wasserkraft und der Bereitschaft, konkrete Massnahmen umzusetzen. Im ersten bundesrätlichen Paket zur Energiestrategie 2050 jedenfalls ist noch keine einzige Massnahme auszumachen, welche die Rahmenbedingungen der Wasserkraft verbessern würde. Wasserkraft als Schlüsselenergie Dabei ist klar: die Wasserkraft spielt eine Schlüsselrolle für die Stromversorgung der Schweiz – heute und noch verstärkt in der Zukunft. Nicht nur liefert sie mehr als

die Hälfte der Jahresproduktion aus einheimischer, erneuerbarer Quelle. Mit den flexibel zu- und abschaltbaren Kraftwerken vermag sie zusätzlich den dringend benötigten Ausgleich zwischen Nachfrage und Angebot zu schaffen und sorgt damit für Netzstabilität. Bestleister sind auch die Speicherseen, die mit der saisonalen Umlagerung vom Sommer in die verbrauchsstarken Wintermonate den Versorgungsengpass in der kalten Jahreszeit schmälern und gleichzeitig einen Beitrag zum Schutz vor Hochwasser leisten. Bei einem Ausstieg aus der Kernenergie und Zubau von neuen erneuerbaren Energien brauchen wir mehr Speichermöglichkeiten sowohl für die saisonale Umlagerung wie auch für die kurzfristige Einlagerung von überschüssigem Strom mittels Pumpspeicherung. Nur: die Signale für einen Ausbau der Wasserkraft stehen (noch) nicht auf grün. Diverse Hemmnisse verunmöglichen die Weiterentwicklung, wobei folgende drei Spannungsfelder im Vordergrund stehen. Spannungsfeld Umweltschutz Das erste Spannungsfeld ist dasjenige mit dem Umweltschutz. Unmittelbar im Anschluss an die Verkündung des neuen Ausbauzieles durch den Bundesrat drohten die Umweltverbände unverhohlen mit einer neuen Initiative gegen den Ausbau der Wasserkraft. Nun sind Initiativen ein legitimes demokratisches Recht. Dennoch wirft die Aktion ein Licht auf die Kompromissbereitschaft einiger Akteure und lässt erahnen, dass die breite Akzeptanz für die Energiewende und ihre Auswirkungen fehlt und noch viel Überzeugungsarbeit benötigen wird. Dass die Konflikte zwischen Schutz und Nutzung gerade bei der Wasserkraft ausgeprägt hervorgetreten sind, liegt sowohl an den vergleichsweise fortgeschrittenen Analysen zum Potenzial wie auch an den bereits Mitte des 20. Jahrhunderts gemalten Feindbildern, als den Anliegen des

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


Spannungsfeld Wirtschaftlichkeit Mindestens so hemmend wie überzogene Schutzanliegen sind aber die ungünstigen wirtschaftlichen Bedingungen, das zweite Spannungsfeld. Zum einen sorgt die Bundesgesetzgebung seit Jahren für eine rasch steigende Belastung der Wasserkraft mit Gebühren und Abgaben. Letzte Beispiele sind die schrittweise Erhöhung der Wasserzinsen und die Einführung der Renaturierungsabgabe. Zum anderen ist die Investitionsbereitschaft der Kraftwerksgesellschaften angesichts der aktuellen Rahmenbedingungen wenig ausgeprägt. Zu unsicher sind die wirtschaftlichen Bedingungen, zu tief die Strompreise, zu ungünstig die Preissignale. Die aktuelle Förderpolitik über Subventionen führt zudem

zu schädlichen Marktverzerrungen. Das bekommt auch die Wasserkraft zu spüren. Ein gutes Beispiel dafür ist die Pumpspeicherung. Es ist weitherum unbestritten, dass die Pumpspeicherung als effizienteste Form der Einlagerung von Strom ausgebaut werden muss, um den europaweiten Zubau von fluktuierendem Sonnen- und Windstrom überhaupt ins Netz integrieren zu können. Zwar gibt es auch hier das politische Bekenntnis des Bundesrats für den Ausbau, unlängst bekräftigt in der Beantwortung eines Postulats zur «Stärkung der Stromdrehscheibe Schweiz und der Versorgungssicherheit» und auch öffentlichkeitswirksam mit der Unterzeichnung einer Erklärung mit den Ministern Österreichs und Deutschlands kundgetan. Doch gleichzeitig werden die bisher für die Pumpspeicherung wirtschaftlich interessanten Mittagsspitzen an Schönwettertagen just durch subventionierte Photovoltaik-Anlagen konkurriert, was die Wirtschaftlichkeit der nicht subventionierten Investitionen untergräbt. Die Schweiz sollte sich verabschieden von ineffizienten Einspeisevergütungen für ausgewählte Stromproduktionsformen. Subventionen, die nicht eingepreist werden, senden falsche Signale an die Investoren, führen damit zu Fehlallokation der Mittel und gefährden darüber hinaus die nicht subventionierten Investitionen in die Wasserkraft. Dadurch werden sinnvolle Modernisierungs- und Erweiterungsprojekte der einheimischen und erneuerbaren Wasserkraft verhindert. Das ist kaum im Sinne der Versorgungssicherheit der Schweiz. Spannungsfeld Heimfälle Das dritte Spannungsfeld resultiert aus der Tatsache, dass in den nächsten beiden Jahrzehnten praktisch sämtliche Konzessionen der grossen Wasserkraftwerke auslaufen. Damit stehen die konzessionsgebenden Gemeinwesen vor der Frage, ob sie den Heimfall wahrnehmen und die Wasserkraftanlagen selber übernehmen sollen oder die Konzession gegen eine Heimfallsverzichtsentschädigung wieder an eine Kraftwerksgesellschaft übertragen wollen. Bis anhin war die Rollenteilung klar: Kantone und Gemeinden vergeben als Inhaber der Gewässerhoheit das Nutzungsrecht an der Ressource Wasser für eine bestimmte Dauer an eine Kraftwerksgesellschaft. Im Gegenzug erhalten sie jährlich Wasserzinsen und Steuereinnahmen, oftmals auch Gratis- und Vorzugsenergie sowie Beiträge an Infrastrukturbauten. Der

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

Staat reguliert und die Wirtschaft produziert. Diese marktwirtschaftliche Rollenverteilung wird allerdings zunehmend in Frage gestellt und die Gemeinwesen liebäugeln zuweilen mit der Übernahme der milliardenschweren Vermögenswerte. Ob der Staat allerdings der bessere Unternehmer ist, darf bezweifelt werden. Das bisherige Modell hat sich eigentlich bewährt. Dass die Gemeinwesen an einem höheren Anteil an der direkten Wertschöpfung mittels Beteiligung interessiert sind, ist nachvollziehbar und legitim. Allerdings gilt es ja nicht nur allfällige Gewinne abzuschöpfen, sondern auch die Risiken mitzutragen. Es sei daran erinnert, dass in der Wasserkraft vor gut 10 Jahren von nichtamortisierbaren Investitionen (NAI) in der Grössenordnung von 4–5 Mrd. CHF ausgegangen wurde. Der Wert der Wasserkraft schwankt über die Jahre. Produzieren bedeutet damit nicht nur profitieren sondern investieren und Risiko tragen. Entscheidend für die Zukunft der Wasserkraft als Schlüsselenergie der Schweiz ist vor allem, dass die kommenden Heimfälle bzw. Konzessionserneuerungen die bestehende Produktion nicht gefährden oder zu einer weiteren Verteuerung der Wasserkraft führen. Fazit Die neue Energiepolitik ist leichter verkündet als umgesetzt. Das gilt im Besonderen auch für die Wasserkraft, der unbestrittenermassen eine Schlüsselrolle bei der Versorgungssicherheit zukommen wird. Die Schweiz tut gut daran, diesen Standortvorteil effizient zu nutzen. Das bedeutet zum einen, der bestehenden Produktion aus Wasserkraft Sorge zu tragen, namentlich nicht unnötige Verluste in Kauf zu nehmen oder die Konkurrenzfähigkeit leichtfertig mit immer neuen Abgaben und Belastungen zu gefährden. Zum anderen gilt es Investitionen in die Erneuerung sowie den wirtschaftlichen und umweltverträglichen Ausbau attraktiv zu machen. Sie sehen, meine Damen und Herren, der SWV bleibt weiterhin gefordert. Wir brauchen den Verband, um gemeinsame Positionen zu erarbeiten, Diskussionen über laufende Begehren und Vorhaben zu führen sowie den Fachaustausch zu pflegen. Ich bin überzeugt, dass der Verband hierbei als Plattform weiterhin eine wichtige Rolle spielt. Und ich danke Ihnen ganz herzlich für ihre Unterstützung unserer Aktivitäten! Damit erkläre ich die heutige Versammlung als eröffnet.

315

101. Hauptversammlung Jahresbericht 2011 2012

Umweltschutzes zu wenig Beachtung geschenkt wurde. Es wäre aber verfehlt, die Debatte entlang der gleichen Linien zu führen. Umweltbewusstsein wird seit Jahren an den Grundschulen gelehrt und durchdringt unsere Gesellschaft. Ausdruck davon ist neben einer Vielzahl umweltrechtlicher Vorgaben das bereits 20-jährige Gewässerschutzgesetz, das vor Jahresfrist bekanntlich nochmals deutlich verschärft wurde. Die strengen Vorgaben bieten Gewähr, dass der noch denkbare Ausbau der Nutzung der Wasserkräfte umweltverträglich gestaltet würde. Es gibt eine Reihe von aktuellen Geschäften, die zu Prüfsteinen für die neue Energiepolitik und die Bereitschaft für ein Umdenken werden. Um nur zwei Beispiele zu nennen: 1) Die ausstehende Restwassersanierung der Rheinschlaufe beim Kraftwerk Rheinau, wo die Eidgenössische Natur- und Heimatschutzkommission (ENHK) eine Erhöhung der Restwassermenge von heute 5 m3/s auf rund 150 m3/s fordert und damit das ganze Kraftwerk in Frage stellt! Das liegt doch reichlich quer in der energiepolitischen Landschaft. Und es ist äusserst fraglich, ob die mit einer solchen Sanierung verlustig gehende Produktion andernorts umweltverträglicher ersetzt werden kann. Und 2) Das Projekt zur Erweiterung des bestehenden Kraftwerkes der Electra-Massa im Oberaletsch, wo mit äusserst geringen Auswirkungen auf Gewässer und Landschaft rund 100 GWh Strom produziert werden könnten. Während die Unternehmen bereit sind zu investieren und Kanton und Gemeinden das Vorhaben unterstützen, stellen sich die Umweltverbände aus fundamentalistischen Gründen gegen eine Auflösung des einmal abgeschlossenen Vertrages zum Nutzungsverzicht.


316

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

317


101. Hauptversammlung 2012

Protokoll der

101. ordentlichen Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes vom Donnerstag, 6. September 2012 in Melchsee-Frutt

Begrüssung Der Präsident, Nationalrat Caspar Baader, heisst die anwesenden Mitglieder und Gäste zur 101. ordentlichen Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes im Hotel FruttLodge herzlich willkommen. Im Besonderen begrüsst er die anwesenden Gastvertreter von Behörden und Partnerverbänden, namentlich: Natalie Beck Torres, designiertes Vorstandsmitglied im SWV und neue Leiterin Sektion Wasserkraft des Bundesamts für Energie BFE, Bernard Joos, Sekretär des Schweiz. Talsperrenkomitees STK, Peter Quadri, Vertreter von swisselectric, Michel Schwery, designiertes Vorstandsmitglied im SWV und Direktor der EnAlpin AG, und Thomas Zwald, Vertreter des Verbandes Schweiz. Elektrizitätsunternehmen VSE. Die Vertreter der Sponsoren dieses Anlasses sind Philippe Crausaz und Chris Evans, Alstom Hydro (Schweiz) AG, und Christian Dubois, Andritz Hydro AG. Die Verbandsgruppen des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes sind vertreten durch Hans Bodenmann, Präsident des Verbandes Aare-Rheinwerke (VAR), und Michelangelo Giovannini, Präsident des Rheinverbandes (RhV). Anwesend sind auch die Vorsitzenden der beiden Fachkommissionen im SWV: Jörg Aeberhard, Vorsitzender Kommission für die Wasserkraft (Hydrosuisse), und Jürg Speerli, Vorsitzender Kommission Hochwasserschutz, Wasserbau und Gewässerpflege (KOHS). Verschiedene Personen, welche an der Versammlung nicht teilnehmen können, haben sich entschuldigt. Auf das Verlesen der Entschuldigungsliste wird verzichtet. Vorbemerkung Alle angemeldeten Mitglieder des Verbandes haben ihre Stimmrechtsausweise zur Versammlung erhalten. Ebenso haben die Mitglieder die Stimmkarten zugestellt be318

kommen, falls bei einer Abstimmung die Stimmen ausgezählt werden müssten. Insgesamt sind 356 Stimmen anwesend, bei einem total von 942 Stimmrechten. Die Versammlung ist unabhängig von der anwesenden Anzahl Stimmen beschlussfähig. Der Einfachheit halber und soweit dies zu keinen Fehlinterpretationen der Meinung der Stimmenden führen kann, werden die Abstimmungen im Einvernehmen mit der Versammlung ohne Auszählung der Stimmabgabe durchgeführt. Der Präsident bestimmt die drei Stimmenzähler, die von der Versammlung einstimmig gut geheissen werden. Genehmigung der Traktanden Die Einladung zur Hauptversammlung wurde im Juni 2012 zusammen mit dem Jahresbericht 2011 in der Verbandszeitschrift «Wasser Energie Luft – Eau énergie air» Heft 2/2012 allen Mitgliedern des Verbandes zugestellt. Die Traktandenliste wurde allen Angemeldeten mit der Bestätigung zur Teilnahme versandt: 1. Protokoll der 100. Hauptversammlung vom 1. September 2011 in Solothurn 2. Jahresbericht 2011 3. Berichte aus den Fachbereichen 4. Rechnung 2011, Bilanz auf den 31.12.2011, Genehmigung, Entlastung der Organe 5. Mitgliederbeiträge, Entschädigungen und Voranschlag 2013 6. Ersatzwahlen Vorstand 7. Verschiedene Mitteilungen 8. Festlegen der Hauptversammlung 2013 9. Umfrage Die Traktandenliste wird ohne Bemerkungen von der Versammlung genehmigt. Traktandum 1: Protokoll der 100. Hauptversammlung vom 1. September 2011 in Solothurn Das Protokoll der 100. Hauptversammlung

wurde in der Verbandszeitschrift «Wasser Energie Luft – Eau énergie air» Heft 4-2011 vom 8. Dezember 2011 auf den Seiten 346 bis 349 abgedruckt. Es sind keine schriftlichen Anmerkungen zum Protokoll eingegangen. Das Wort wird auch von der Versammlung nicht verlangt. Die Versammlung genehmigt das Protokoll einstimmig. Traktandum 2: Jahresbericht 2011 Der Jahresbericht 2011 ist im WEL-Heft 2-2012 vom 14. Juni 2012 auf den Seiten 141 bis 163 in deutscher und französischer Sprache veröffentlicht bzw. den Mitgliedern im Juni 2012 zugestellt worden und ist ebenfalls auf der Webseite zugänglich. Der Präsident verzichtet darauf, den Bericht zu verlesen. Es erfolgen keine Wortmeldungen. Der Jahresbericht wird in zustimmendem Sinne zur Kenntnis genommen. Traktandum 3: Berichte aus den Fachbereichen Die Tätigkeiten der Geschäftsstelle und der beiden Kommissionen sind im Jahresbericht 2011 zusammengefasst. Deshalb werden nur einige bis heute aktualisierten Hauptaktivitäten in den zwei Bereichen Wasserkraft und Hochwasserschutz/ Wasserbau herausgestrichen. Wasserkraft Diskussion und Plausibilisierung des Wasserkraftpotenziales Mitarbeit bei der Diskussion und Plausibilisierung des Wasserkraftpotenziales im Rahmen der Energiestrategie 2050 bis hin zur Teilnahme am Roundtable mit Bundesrätin Doris Leuthard. Rolle der Wasserkraft in der Energiestrategie 2050 Neben dem laufenden Dialog mit Umweltverbänden namentlich die Mitorganisation der Tagung «Rolle der Wasserkraft in der

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


31.12.2011 wurden im Jahresbericht 2011 mit WEL 2/2012 veröffentlicht und erläutert. Das Wichtigste wie folgt:

Stellungnahmen Gesetzesrevisionen Stellungnahmen zu Vollzugshilfen des revidierten Gewässerschutzgesetzes (GSchG) sowie Mitarbeit und Stellungnahmen zur Revision der Stauanlagenverordnung (StAV).

Rechnung Bei Einnahmen von CHF 898 872.– und Ausgaben von CHF 850 436.– schliesst die Betriebsrechnung 2011 ohne Verwendung von Rückstellungen und trotz Aufwendungen für die laufenden Modernisierungen EDV mit einem Einnahmeüberschuss von CHF 48 437.– gegenüber dem budgetierten Einnahmeüberschuss von CHF 11 500.– ab. Somit kann auf ein erfreuliches Geschäftsergebnis zurückgeblickt werden. Die Hauptgründe für den im Vergleich zum Budget 2011 deutlich besseren Abschluss sind höhere Einnahmen durch den erreichten Mitgliederzuwachs und gesteigerte Deckungsbeiträge bei den vom SWV organisierten Tagungen und Kursen. Den Hauptteil der Einnahmen machen mit 73% die Mitgliederbeiträge, die wiederum zu 4/5 von Unternehmen mit eigener Wasserkraft-Produktion stammen. Wesentliche Einnahmen werden aber auch durch die Fachzeitschrift WEL generiert, die über Inserate und Abos rund 17% beisteuert und damit immerhin etwas mehr als die reinen Produktionskosten deckt. Schliesslich sind mit je 4 bis 5% auch die Tagungen/Kurse sowie die Entschädigungen für die Geschäftsführung der Verbandsgruppen Aare-Rheinwerke und Rheinverband nicht vernachlässigbar.

Monitoring Hydro-Weiterbildungen Unterstützung und Monitoring der von den Fachhochschulen durchgeführten HydroWeiterbildungen, wodurch seit 2008 insgesamt 440 Berufsleute weitergebildet wurden. Technische Fachtagung Vorbereitung der ersten technischen Fachtagung «Wasserkraft», die bei Erfolg zur Tradition werden könnte. Erste Durchführung: 8.11.2012, FH Luzern in Horw. Hochwasserschutz KOHS-Fachtagung 2012 Erfolgreiche Durchführung der KOHSFachtagung 2012 «Regulierung Gewässersysteme – von der Vorhersage zum Entscheid» vom 20. Januar 2012 in Olten. KOHS-/BAFU-Kurse «Gefahrengrundlagen und Hochwasserbewältigung» Aufbau und erste erfolgreiche Durchführungen der neu aufgebauten 3. Serie KOHS-/BAFU-Kurse «Gefahrengrundlagen und Hochwasserbewältigung»; nächste Kurse: Nr. 4 in Interlaken (Okt. 2012), Nr. 5 in Stans (Nov. 2012). Positionspapier Freibord Weiterbearbeitung des vom BAFU finanzierten Projektes «Positionspapier Freibord» und Publikation nach Vernehmlassung bei den Behörden ca. Ende 2012. KOHS-Fachtagung 2013 Vorbereitung nächste KOHS-Tagung 2013 vom 18.1.2013 in Olten zum Thema: «Gewässerrevitalisierungen – Anforderungen an moderne Wasserbauprojekte». Die Vorsitzenden der beiden Kommissionen Hydrosuisse und KOHS haben keine Ergänzungen. Die Versammlung nimmt in zustimmendem Sinne Kenntnis der Aktivitäten. Traktandum 4: Rechnung 2011, Bilanz auf den 31.12.2011, Genehmigung, Entlastung der Organe Die Rechnung 2011 und die Bilanz per

Bilanz Die Bilanz per 31.12.2011 zeigt die unveränderten Reserven in der Höhe von CHF 1 250 041.– sowie die Erhöhung des aktiven Vereinsvermögens um den Überschuss 2011 auf CHF 258 898.–. Die Bilanz und die Rechnung widerspiegeln die gesunde Finanzlage des Verbandes. Revision Die Rechnung und die Bilanz wurde von der OBT AG in Brugg am 20. Februar 2012 im Rahmen einer eingeschränkten Kontrolle revidiert und für in Ordnung befunden. Der Revisionsbericht, welcher bei Bedarf auf der Geschäftsstelle eingesehen oder bezogen werden kann, liegt vor. Auf das Vorlesen des Berichtes wird verzichtet. Da eine eingeschränkte Revision durchgeführt wurde, liegt kein explizit ausformulierter Antrag der Kontrollstelle auf Annahme der Rechnung vor. Es wird versichert, dass die Revisionsstelle keine Beanstandungen gefunden hat, welche der Abnahme der Rechnung entgegenstehen würden. Der Ausschuss und Vorstand be-

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

antragen die Annahme der Rechnung und die Décharge-Erteilung an die verantwortlichen Organe. Die Verbandsrechnung 2011 und die Bilanz per 31. Dezember 2011 werden von der Versammlung ohne Diskussion einstimmig genehmigt und den verantwortlichen Organen die Entlastung erteilt. Traktandum 5: Mitgliederbeiträge, Entschädigungen und Voranschlag 2013 Mitgliederbeiträge Der Vorstand des Verbandes beantragt die Beibehaltung der Mitgliederbeiträge im bisherigen Umfang für sämtliche Kategorien. Die aktuellen Beiträge sind seit der Hauptversammlung 2004 gültig. Das Budget zeigt, dass die geplanten Aufwendungen ohne Beitragserhöhung gedeckt werden können. Voraussetzung ist jedoch die Weiterführung der Arbeiten im bisherigen Rahmen (kein wesentlicher Ausbau der Aufgaben und keine Personalaufstockung). Entschädigungen Hingegen beantragt der Vorstand eine Erhöhung der Sitzungs-Entschädigungen und eine Erhöhung des Präsidialhonorars. Die Entschädigungen beschränken sich auf ein Sitzungsgeld (CHF 50.–) und eine Spesenentschädigung in Abhängigkeit vom Sitzungsort (Grössenordnung CHF 50.– bis 250.–). Der Präsident erhält zusätzlich ein Präsidialhonorar (pauschal CHF 12 000.– pro Jahr). Diese Entschädigungen sind seit mindestens 10 Jahren unverändert geblieben. Sie sollen in Anlehnung an die Regelung bei Verwaltungsräten von Wasserkraftwerken nun wie folgt angehoben werden: Präsidialhonorar neu CHF 18 000.–; Sitzungsgelder Vorstand neu CHF 300.– bei gleichbleibender Spesenentschädigung. Dadurch würden ab dem Jahre 2013 Mehrkosten von rund CHF 12 000.– pro Jahr anfallen, die im Voranschlag 2013 bereits vorgesehen sind. Da der Präsident selber betroffen ist, übernimmt die Einschätzung mit Begründung der Vizepräsident Rolf Mathis wie folgt: Die Aufgaben des SWV und des Vorstandes sind gestiegen und werden weiterhin ansteigen; die Entschädigungen wurden mit Verwaltungsräten von Wasserkraftwerken verglichen und entsprechen nicht mehr dem aktuellen Stand. Der Vizepräsident Rolf Mathis empfiehlt zusammen mit dem Vorstand die Annahme der Erhöhung. 319

101. Hauptversammlung 2012

Energiestrategie 2050» im November 2011 mit Beisteuerung diverser Referate seitens SWV/Hydrosuisse.


101. Hauptversammlung 2012

Voranschlag Der Voranschlag 2013 geht von unveränderten Tarifen für Mitglieder und den beantragten höheren Entschädigungen aus. Ansonsten widerspiegelt das vom Vorstand beantragte Budget eine Fortschreibung bisheriger Tätigkeiten. Budgetierten Einnahmen von CHF 836 500.– stehen Ausgaben von CHF 828 000.– gegenüber, womit ein ausgeglichenes bzw. mit CHF 8500.– leicht positives Ergebnis zu erwarten ist. Einnahmeseitig zu erwähnen sind etwas höher budgetierte Einnahmen aus dem prognostizierten Mitgliederzuwachs, dafür weniger Einnahmen aus KOHS-Weiterbildungskursen. Ausgabenseitig sind namentlich die beantragte Erhöhung der Entschädigungen zu erwähnen. Der Verwaltungs- und der Personalaufwand werden unverändert auf dem bereits für 2012 budgetierten Niveau belassen. Die beantragte Beibehaltung der Mitgliederbeiträge, die Erhöhung der Entschädigungen für Präsident und Vorstand sowie der Voranschlag 2013 werden von der Versammlung einstimmig genehmigt. Traktandum 6: Ersatzwahlen Ersatzwahlen Vorstand An der letzten Hauptversammlung wurden sämtliche Verbandsgremien und die Kontrollstelle für die Periode 2011–2014 gewählt. In der Zwischenzeit haben aufgrund beruflicher Neuorientierung zwei Vorstände ihren Rücktritt bekannt gegeben: René Dirren (vormals bei EnAlpin AG) und Renaud Juillerat (vormals beim BFE). Der Einsatz dieser Vorstandsmitglieder wird ganz herzlich verdankt. Als kleines Zeichen der Anerkennung wird ihnen das vom Schweizerischen Talsperrenkomitee in Zusammenarbeit mit dem SWV 2011 herausgegebene Buch «Dams in Switzerland» (ein Bildband mit technischen Informationen zu den wichtigsten Talsperren der Schweiz) überreicht bzw. zugestellt. Wie aus den Beilagen zur Einladung der Hauptversammlung entnommen werden konnte, schlägt der Vorstand, unter Wahrung der Vertretung der Mitgliederkategorien Unternehmen mit eigener Wasserkraftproduktion und Verwaltung, die Wahl folgender zwei Persönlichkeiten vor: Michel Schwery, Direktor der EnAlpin AG und Natalie Beck Torres, Leiterin Wasserkraft beim Bundesamt für Energie BFE. Die vorgeschlagenen Kandidaten Natalie Beck Torres und Michel Schwery werden beide einstimmig in den Vorstand gewählt. Der Präsident heisst die neuen Vertreter im Vorstand willkommen und dankt 320

ihnen und den anderen Mitgliedern des Vorstandes sowie ihren Unternehmungen dafür, dass sie sich bereit erklären, dieses Mandat zu übernehmen bzw. weiterhin auszuüben. Neue KOHS-Mitglieder Die Kommission Hochwasserschutz, Wasserbau und Gewässerpflege (KOHS) hat ebenfalls seit der Gesamterneuerungswahl zwei altersbedingte Rücktritte zu verzeichnen, namentlich: Hans Kienholz und Manfred Spreafico. Die Neubesetzung obliegt dem Vorstand, der an seiner Sitzung vom Juni 2012 folgende zwei neue Kommissionsmitglieder gewählt hat: Markus Zimmermann, Gesellschafter/Geschäftsführer der NDR Consulting GmbH in Thun und Lehrbeauftragter an der Universität Bern, sowie Nils Hählen, Wasserbauingenieur beim Tiefbauamt des Kantons Bern und Präsident der Fachleute Naturgefahren Schweiz FAN. Damit konnte die Kommission wieder mit zwei absolut ausgewiesenen Fachleuten des Wasserbaus verstärkt werden. Das langjährige Engagement der beiden zurückgetretenen Kommissionsmitglieder wird hier nochmals verdankt und die neuen Mitglieder der KOHS herzlich willkommen geheissen. Traktandum 7: Verschiedene Mitteilungen Der Präsident weist darauf hin, dass das vorrangige Ziel des SWV nach wie vor ist, Dienstleistungen zu erbringen, welche den Mitgliedern von Nutzen sind. Er weist auf die wichtigsten Plattformen für die Mitglieder des SWV hin: die Fach- und Verbandszeitschrift «Wasser Energie Luft», die Webseite www.swv.ch (u.a. Bestellung des E-Mail-Newsletter mit Mitteilungen und Hinweisen auf Veranstaltungen) sowie Veranstaltungen und Tagungen (bei denen die Mitglieder in den Genuss von besseren Konditionen kommen). Die Aktivitäten und Veranstaltungen der kommenden Monate sind jeweils in der Agenda auf der Webseite aufgeführt. Der Präsident stellt ebenfalls fest, dass die Geschäftsstelle des SWV sehr engagiert ist. Er zählt weiterhin auf die breite Unterstützung der Mitglieder, auch als Teilnehmer an Veranstaltungen und als Autoren für die Fachzeitschrift.

Verteilt man die Durchführungsorte seit 2000 auf einer Schweizer Karte fällt auf, dass folgende Regionen schon lange nicht mehr besucht wurden: Berner Oberland, Oberwallis, Gotthard/Uri, Genf oder auch der Wasserkanton Aargau. Der Vorstand schlägt vor, die nächste Hauptversammlung des Verbandes am 5./6. September 2013 im Berner Oberland, genauer in Interlaken mit Möglichkeit der Besichtigung der Kraftwerke Oberhasli durchzuführen. Voraussichtlich wird diese Versammlung wie alle 6 Jahre wiederum zusammen mit der Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft (AGAW) und damit ergänzt um Teilnehmende und Referierende aus Deutschland, Österreich und Südtitrol durchgeführt. Die Versammlung stimmt dem Vorschlag zur Durchführung der Hauptversammlung 2013 am 5./6. September 2013 im Raum Interlaken einstimmig zu. Traktandum 9: Umfrage Es erfolgen keine Wortmeldungen. Danksagung Der Präsident dankt • Den heutigen Referenten und den Exkursionsleitern für die interessanten Beiträge und das Engagement. • Den Kollegen im Vorstand und den Mitgliedern in den Kommissionen für die konstruktive, gute Zusammenarbeit im Interesse des SWV. • Allen Mitgliedern und Anwesenden für ihre Unterstützung und das Interesse an den Aktivitäten des SWV. • Der SWV-Geschäftsstelle in Baden, welche das ganze Jahr hindurch mit viel Engagement die vielfältige Verbands- und Redaktionsarbeit bewältigt. Es sind dies neben dem Geschäftsführer Roger Pfammatter, namentlich: Esther Zumsteg, Verbandssekretariat; Doris Hüsser, Buchhaltung und Abonnement WEL sowie Manuel Minder von der Redaktion der Verbandszeitschrift. Der Präsident erklärt die 101. ordentliche Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes für geschlossen. Protokoll: Esther Zumsteg

Traktandum 8: Festlegen der Hauptversammlung 2013 Mit den Hauptversammlungen verfolgt der SWV ja auch das Ziel, verschiedene Regionen des Landes besser kennen zu lernen. «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


Informationen aus der Wasser- und Energiewirtschaft

P o litik lit ik Neue Gesetzgebung für Stauanlagen ab 2013 in Kraft Der Bundesrat hat Mitte Oktober 2012 die Totalrevision der Stauanlagenverordnung gutgeheissen. Er setzt das neue Stauanlagengesetz (StAG) und die revidierte Verordnung (StAV) per 1. Januar 2013 in Kraft. Am 1. Oktober 2010 hat die eidgenössische Bundesversammlung das Bundesgesetz über die Stauanlagen (Stauanlagengesetz, StAG) verabschiedet. Die Referendumsfrist ist am 20. Januar 2011 ungenutzt abgelaufen. Diverse Bestimmungen der bisherigen Verordnung über die Sicherheit der Stauanlagen (Stauanlagenverordnung, StAV, SR 721.102) wurden in das Stauanlagengesetz integriert. Dadurch wurde eine Totalrevision der Stauanlagenverordnung erforderlich. Aufsichtskonzept unverändert Das bisherige Konzept für die Sicherheit und die Aufsicht der Stauanlagen wird beibehalten. Somit sind auch weiterhin die Betreiberinnen der Stauanlagen für Bau und Betrieb ihrer Anlagen verantwortlich. Dazu müssen sie alle Sicherheits- und Kontrollmassnahmen treffen, die gesetzlich vor-

geschrieben, von der Aufsichtsbehörde angeordnet oder nach Erfahrung sowie Stand von Wissenschaft und Technik notwendig sind. Beibehalten wird ebenfalls die bisherige Zuständigkeitsordnung, wonach die grossen Stauanlagen unter der direkten Aufsicht des Bundes und die kleineren Stauanlagen unter derjenigen der Kantone stehen. Die Aufsichtsbehörden von Bund und Kantonen haben dafür zu sorgen, dass die gesetzlichen Bestimmungen eingehalten werden und die Betreiberinnen die notwendigen Sicherheitsmassnahmen ergreifen. Neue Aufsichtsabgabe für grosse Stauanlagen Gemäss Stauanlagengesetz müssen die Betreiberinnen der grossen Stauanlagen neu eine Aufsichtsabgabe entrichten. Diese berechnet sich aufgrund der Grösse des Stauraumvolumens und beläuft sich für die bestehenden Anlagen auf 2000.– bis 13 000.– Franken pro Jahr. Verschärfte Haftungsbestimmungen Mit Inkrafttreten des neuen Stauanlagengesetzes werden die Haftungsbestimmungen für die Betreiberinnen verschärft. Im Unterschied zur bisherigen Werkeigentümerhaftung gemäss Obligationenrecht muss der Geschädigte bei der Gefährdungshaftung keinen Werkmangel mehr nachweisen. Wie bisher gibt es

Staumauer Albigna (Demateo AG). «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

keine Deckungs-/Versicherungspflicht auf Bundesebene. Die Kantone können jedoch eine solche einführen. Bei grossen Schadenereignissen kommt neu eine Grossschadenregelung zur Anwendung (Bundesversammlung erlässt Entschädigungsordnung). (Der Bundesrat/UVEK/BFE)

Energiestrategie 2050 und ökologische Steuerreform – Vernehmlassung zur Energiestrategie 2050 Der Bundesrat hat Ende September 2012 ein erstes Massnahmenpaket für den schrittweisen Umbau der schweizerischen Energieversorgung in die Vernehmlassung geschickt. Damit will der Bundesrat den Energie- und Stromverbrauch pro Person senken, den Anteil fossiler Energie reduzieren und die nukleare Stromproduktion durch Effizienzgewinne und den Zubau erneuerbarer Energie ersetzen. Dazu beitragen sollen raschere, einfachere Verfahren sowie die Modernisierung und der Ausbau der Stromnetze. Zur Umsetzung der Massnahmen sind eine Totalrevision des Energiegesetzes sowie weitere gesetzliche Anpassungen nötig. Die Vernehmlassung dauert bis am 31. Januar 2013. Der Bundesrat hat zudem das Eidgenössische Finanzdepartement (EFD) beauftragt, für die zweite Phase der Energiestrategie eine ökologische Steuerreform vorzubereiten. Bis 2014 soll dazu eine Vernehmlassungsvorlage erarbeitet werden. Bundesrat und Parlament haben nach der Nuklearkatastrophe in Fukushima vom 11. März 2011 den schrittweisen Ausstieg aus der Kernenergie beschlossen. Um eine zuverlässige und wirtschaftliche Energieversorgung der Schweiz sicherzustellen, setzt der Bundesrat auf einen etappenweisen Umbau des Energiesystems. Heute hat er dazu die gesetzlichen Grundlagen zum ersten Massnahmenpaket beschlossen. Quantitative Ziele: Der Bundesrat will den Energie- und Stromverbrauch senken. Der durchschnittliche Energieverbrauch pro Person und Jahr soll gegenüber dem Stand im Jahr 2000 bis 2035 um 35 Prozent re321

101. Hauptversammlung 2012

Nachrichten


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duziert werden. Der Stromverbrauch ist ab 2020 zu stabilisieren. Bei der Wasserkraft ist bis 2035 ein Ausbau der Jahresproduktion auf mindestens 37 400 GWh vorgesehen. Die übrigen erneuerbaren Energien sollen bis 2035 auf 11 940 GWh steigen. Steigerung der Effizienz Die wichtigsten Massnahmen liegen im Gebäudebereich. Dank der Verstärkung des Gebäudeprogramms stehen mehr Mittel zur Förderung von energetischen Sanierungen zur Verfügung. Die Effizienz wird zudem mit strengeren Standards für Neu- und Altbauten erhöht. Die energetischen Bauvorschriften der Kantone werden ebenfalls verschärft. Bei der Mobilität soll die Effizienz unter anderem durch verschärfte CO2-Emissionsvorschriften für neue Personenwagen erhöht werden. Im Industriebereich sind verbindliche Zielvereinbarungen mit Unternehmen vorgesehen. Strenger werden Energieverbrauchsvorschriften für Elektrogeräte und Beleuchtung. Steigerung des Anteils an erneuerbarer Energie – Förderung Die Vergütungssätze werden angepasst. Der Kostendeckel soll wegfallen, damit genügend Fördermittel zur Verfügung stehen. Einzig für die Photovoltaik soll es weiterhin jährliche Kontingente für den Zubau geben. Weiter will der Bundesrat die Eigenverbrauchsregelung einführen. Damit können dezentrale Anlagen den selbst produzierten Strom selber verbrauchen und müssen nur den Überschuss ins Netz einspeisen. Kleine Photovoltaikanlagen (unter 10 kW Leistung) sollen aus der Einspeisevergtung herausgelöst werden und stattdessen eine einmalige Investitionshilfe erhalten (30% der Investitionskosten) Verfahren Die Kantone sollen Gebieteausscheiden, in denen die Nutzung erneuerbarer Energien möglich ist. Fürden Bau von Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien sind möglichst rasche Bewilligungsverfahren vorzusehen. Das Energiesetz legt neu fest, dass die Nutzung erneuerbarer Energien und ihr Ausbau in der Regel von nationalem Interesse sind, das gleich- oder höherwertig als Umwelt- undLandschaftsschutzinteressen zu gewichten ist. Stromnetze Parallel zum Ausbau der Erneuerbaren und zur Einbindung in das europäische Stromnetz ist die Modernisierung, die Erweiterung des Stromnetzes und die Anwendung von intelligenten Technologien nötig (smart technologies). Die Modernisierung und der Ausbau wären auch ohne den Ausstieg aus der Kernenergie notwendig geworden. Der 322

Bundesrat schafft im Stromversorgungsgesetz die nötigen Rechtsgrundlagen zur Einführung von intelligenten Stromzählern (smart meters). Zur Beschleunigung des Netzausbaus schlägt der Bundesrat vor, dass Beschwerden bei der Plangenehmigung von Stark- und Schwachstromanlagen nur noch bis vor Bundesgericht gezogen werden können, wenn es um Rechtsfragen grundsätzlicher Bedeutung geht. Die Behörden erhalten Ordnungsfristen von maximal zwei Jahren zur Durchführung der Sachplanund Plangenehmigungsverfahren. Weitere Massnahmen zum Netzbereich enthält die Strategie Stromnetze, deren Konzept der Bundesrat in diesem Herbst beraten wird. Fossile Stromproduktion und Stromimporte Zur Sicherstellung der Versorgungssicherheit sind weiterhin Importe von Energie

und Strom nötig. Bis der Energiebedarf vollständig durch erneuerbare Energien gedeckt werden kann, ist der befristete Ausbau der fossilen Stromproduktion mit Wärme-Kraft-Koppelung (WKK) und voraussichtlich Gaskombikraftwerken nötig. Zweite Etappe der Energiestrategie 2050 Für die Zeit nach 2020 strebt der Bundesrat eine weitere Etappe an, in der die Klima- und die Energiepolitik gemeinsam neu ausgerichtet werden. Dazu ist ein neuer Verfassungsartikel geplant, in dem die CO2-Abgabe und der Zuschlag für die Einspeisevergütung zu einer einzigen Energieabgabe zusammen geführt werden. Damit beabsichtigt der Bundesrat das Fördersystem kontinuierlich umzubauen in Richtung eines zunehmend lenkenden Systems. Er hat dazu das EFD beauftragt, eine ökologische Steuerreform

Infobox Anpassungen von Gesetzen Die Umsetzung der Energiestrategie 2050 bedingt verschiedene rechtliche Anpassungen. Betroffen ist insbesondere das Energiegesetz, das einer Totalrevision unterzogen wird. Weiter sind Änderungen der folgenden neun Gesetze vorgesehen: • Bundesgerichtsgesetz (BGG; SR173.110), • CO2-Gesetz (SR 641.71 totalrevidiert, BBL 2012 113), • Bundesgesetz über die direkte Bundessteuer (BDG; SR 642.11), • Bundesgesetz über die Harmonisierung der direkten Steuern der Kantone und Gemeinden (StHG; SR 642.14), • Wasserrechtsgesetz (WRG; SR 721.80), • Kernenergiegesetz (KEG; SR 732.1), • Elektrizitätsgesetz (EleG; SR 734.0), • Stromversorgungsgesetz (StromVG; SR 734.7), • Strassenverkehrsgesetz (SVG; SR 741.01). Vernehmlassungsunterlagen: • Vorlage (Gesetzestexte) • Erläuternder Bericht • Fragebogen Grundlagenberichte: • Energiestrategie 2050 – Erstes Massnahmenpaket, BFE • Die Energieperspektiven 2050, BFE, Prognos AG und Infras AG • Energiestrategie 2050 – volkswirtschaftliche Auswirkungen: Analyse mit einem berechenbaren Gleichgewichtsmodell für die Schweiz, BFE und Ecoplan AG • Volkswirtschaftliche Massnahmenanalyse zur Energiestrategie 2050: Teil I, SECO • Volkswirtschaftliche Massnahmenanalyse zur Energiestrategie 2050: Teil II, SECO • Energiestrategie 2050: Umweltanalyse und Bewertung der Massnahmen, BAFU, Ecosens AG und Infras AG • Grundlagen Energieversorgungssicherheit: Bericht zur Energiestrategie 2050, BFE • Wasserkraftpotenzial der Schweiz: Abschätzung des Ausbaupotenzials der Wasserkraftnutzung im Rahmen der Energiestrategie 2050, BFE • Energiestrategie 2050: Bericht des Teilprojekts Energienetze und Ausbaukosten, BFE • Konzept EnergieSchweiz 2013-2020, BFE • Grundlagen für eine WKK-Strategie: Bericht des Bundesrates in Erfüllung der Motion 09.3740 der Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie des Nationalrates vom 31. August 2009 «Entwicklung der Wärme-Kraft-Kopplung», BFE • Energiestrategie 2050: Erhalte ich in Zukunft noch eine KEV? BFE Link zu den Vernehmlassungsunterlagen und allen Berichten: www.energiestrategie2050.ch

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Mögliche Ausrichtung einer ökologischen Steuerreform Der Bundesrat hat in der Legislaturplanung 2011–2015 dargelegt, dass er eine Botschaft zur ökologischen Steuerreform vorlegen will. Mit einer ökologischen Steuerreform könnten in der zweiten Phase der Energiestrategie ab 2021 Anreize gesetzt werden, um die Energieeffizienz substanziell zu verbessern und den Energieverbrauch zu reduzieren. Der Bundesrat stützt sich bei seinen Überlegungen auf ein Gutachten der Firma Ecoplan, welche mit einem allgemeinen Gleichgewichtsmodell verschiedene Varianten einer ökologischen Steuerreform untersucht hat. Damit eine ökologische Steuerreform gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft der Schweizer Wirtschaft stärkt, muss sie haushaltsneutral und möglichst fiskalquoten-neutral umgesetzt werden. Geprüft werden eine allgemeine Energieabgabe auf Brenn- und Treibstoffen sowie elektrischem Strom. Die Höhe der Energieabgabe würde sich anhand der Ziele der Energie- und Klimapolitik bemessen. Für energieintensive Betriebe werden Abfederungsmassnahmen geprüft. Die Einnahmen der Energieabgabe sollen durch Steuer- und Abgabensenkungen sowie pauschale Rückverteilungen an die Haushalte und Unternehmen kompensiert werden. Insgesamt soll die Steuerbelastung für Haushalte und Unternehmen gleich bleiben. Geprüft werden verschiedene Varianten von Kompensationen, die sich bezüglich Effizienzgewinnen und Verteilungswirkungen unterscheiden. Als Zwischenschritt auf dem Weg zur Vernehmlassungsvorlage erarbeitet das EFD in Zusammenarbeit mit dem EDI, EJPD, EVD, UVEK und den Kantonen bis Mitte 2013 einen Anhörungsbericht, in welchem für verschiedene offene Fragen Lösungsvorschläge präsentiert werden.

Energiepreise: Heute gibt die Schweiz rund 31 Milliarden Franken im Jahr für Energie aus. Davon entfallen rund 9 Milliarden Franken auf Strom. Die Preise der importierten Treibstoffe und des Heizöls sind in den vergangenen Jahren massiv gestiegen. Mit den vorgeschlagenen Massnahmen können Verbrauch und Ausgaben gesenkt werden. Gleichzeitig reduzieren sich Importe und Auslandabhängigkeit. Eine umgekehrte Entwicklung zeichnet sich beim Strom ab. Aufgrund der zum grössten Teil abgeschriebenen Produktionsanlagen und des Netzes sind die Endkundenpreise stabil bzw. sogar gesunken. Zudem variieren die Preise innerhalb der Schweiz um fast 40%. Mit den derzeit noch teureren Produktionskosten für Strom aus erneuerbaren Energien, den Investitionen ins Netz und den leicht höheren öffentlichen Abgaben werden sich die derzeitigen Stromkosten von heute durchschnittlich 890 Franken pro Jahr (Quelle ElCom) für einen Durchschnittshaushalt erhöhen. Um den Werkplatz nicht zu stark zu belasten sieht der Bundesrat für die Grossverbraucher Ausnahmen von den Abgaben vor. (UVEK/BFE)

italienischem Gebiet, gelangte aber nach ihrer Vollendung durch einen Gebietsabtausch auf Schweizer Boden. Fast der ganze Stausee und ein Teil des Einzugsgebietes, aus dem das Wasser stammt, liegen in Italien. Rund zwei Drittel des Wassers werden aus den Tälern Avers, Madris und Niemet zugeleitet oder aus dem Einzugsgebiet des Stausee Sufers über die Zentrale Ferrera ins Valle di Lei hochgepumpt. Im Rahmen der Gesamterneuerung werden der Grundablass, der Entlastungsablass sowie der Überleitstollen vollständig revidiert. Ebenfalls zur Sanierung der technischen Einrichtungen wird auch das Auffangbecken Preda im Val Madris entleert. Die Wasserfassungen am Averser Rhein und im Val Niemet werden saniert. Eine Vorentleerung ist beim Lago di Lei nicht nötig, da die Verlandung geringer ist als beim tiefer liegenden Stausee Sufers.

Der SWV erarbeitet zur Zeit eine Stellungnahme zur Vorlage. Ein Positionspapier zur «Rolle der Wasserkraft in der Energiestrategie 2050» ist seit Juni 2012 auf der Webseite aufgeschaltet: > www.swv.ch/ Dokumentation.

Was s e r kr af tnut zung Gesamterneuerung Kraftwerke Hinterrhein: Stausee Lago di Lei wird komplett entleert Die zweite Sanierungsetappe der Kraftwerke Hinterrhein gilt der obersten Kraftwerkstufe Valle di Lei – Ferrera und dauert von Oktober 2012 bis Mitte April 2013. Erstmals seit 50 Jahren wird der Lago di Lei komplett entleert. Erneuert werden in diesem Winter auch diverse Anlageteile der Kraftwerkzentrale Ferrera. Erstmals seit der Inbetriebnahme 1962 wird der Stausee Lago di Lei gemeinsam mit dem Ausgleichsbecken Preda komplett entleert, damit die wasserseitigen Anlagenteile wie der Grundablass oder der Überleitstollen revidiert werden können. Der rund 197 Mio. m3 fassende Lago di Lei ist das Kernstück der KHR-Anlagen. Aufgestaut wir der Stausee durch eine Bogenmauer mit einer maximalen Höhe von 138 m. Die Staumauer lag ursprünglich auf

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Bild 1. Lago di Lei im Oktober 2012 (Foto: KHR). Systematisches Umweltmonitoring Der Fischbestand im Lago di Lei wurde seit rund vier Jahren mit einer Aufhebung der Fangbeschränkungen stark reduziert, so dass sich ein zusätzliches Abfischen durch die Bündnerischen und Italienischen Behörden erübrigt. KHR kommt für den späteren Wiederbesatz mit Fischen auf und arbeitet eng mit dem Veltliner Fischereiverein Unione Pesca Sportiva und dem Amt für Jagd und Fischerei des Kantons Graubünden zusammen. Wie bereits bei der Absenkung des Stausees Sufers betreibt KHR gemeinsam mit den kantonalen Behörden, Umweltverbänden und Fischereiorganisationen ein systematisches Umweltmonitoring, um die ökologischen Auswirkungen der Seeentleerung möglichst gering zu halten. Die Absenkung des Stausees Sufers im letzten Winterhalbjahr hat gezeigt, dass bereits nach kurzer Zeit wieder gefischt werden kann: Die schwimmstarken Forellen hielten sich während der 323

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vorzubereiten. Bis im Sommer 2013 soll ein Anhörungsbericht mit verschiedenen Varianten zur Ausgestaltung der Abgabe, der Rückerstattung bzw. Kompensation sowie zu den ökologischen und volkswirtschaftlichen Auswirkungen erarbeitet werden. Als nächster Schritt soll bis Mitte 2014 eine Vernehmlassungsvorlage präsentiert werden. Mit der Reform sollen Anreize gesetzt werden, um die Energieeffizienz zu verbessern und den Energieverbrauch zu reduzieren. (Siehe Kasten)


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Absenkung weiter oben im Hinterrhein auf und sind wieder in den Stausee zurückgekehrt, sobald er wieder voll war.

den kann, muss KHR die Zufahrtswege zu den Bauplätzen im Gebirge durchgängig räumen. Neue Lawinenschutzbauten beim Tunnelportal sowie oberhalb des Wärterhauses beim Stausee erhöhen die Sicherheit der Zufahrtswege ins Valle di Lei zusätzlich. Kanton und Bund haben sich an den Lawinenschutzbauten mit namhaften Beiträgen beteiligt. Auf den Bauplätzen selbst bieten beheizte Container allen Mitarbeitenden die Gelegenheit, sich zwischendurch aufzuwärmen.

Bild 2. Ecowert misst die Schwebstoffe im abfliessenden Wasser mehrmals täglich. Kavernenzentrale Ferrera Die zweite Sanierungsetappe umfasst auch die Kraftwerkzentrale Ferrera. Dort werden die druckwasserseitigen Anlagenteile vollständig revidiert. In der Kavernenzentrale Ferrera wird das im Stausee Valle di Lei gespeicherte Wasser der obersten Gefällstufe turbiniert und anschliessend durch den Überleitungsstollen FerreraSufers in den Stausee Sufers geleitet. Die Zentrale Ferrera verfügt über eine Turbinenleistung von 185 MW und eine Pumpleistung 90 MW und wird normalerweise von 17 Mitarbeitenden betrieben. Die umfassenden Sanierungsarbeiten in der Zentrale Ferrera haben bereits im Winter 2011/12 begonnen und dauern bis 2016. In diesem Winterhalbjahr werden die druckwasserseitigen Absperrorgane (z.B. Kugelschieber, Drosselklappen) revidiert und Korrosionsschutzarbeiten am Druckschacht zum Stausee Valle di Lei ausgeführt. Sicherheit auf den Winterbaustellen Insgesamt sind auch in diesem Winter zu Spitzenzeiten rund 300 zusätzliche Arbeiter im Einsatz für die KHR. Die Baustellen auf fast 2000 Meter über Meer stellen besondere Anforderungen an die Sicherheit. «Die grösste Herausforderung der zweiten Sanierungsetappe ist für uns die Tatsache, dass die Arbeiten im Winterhalbjahr im Gebirge auf teilweise über 2000 Meter über Meer stattfinden. Die Sicherheit auf den Baustellen hat für uns deshalb höchste Priorität», sagt KHR-Direktor Guido Conrad. Damit auf den Baustellen gearbeitet wer324

Bild 3. Die kalte Jahreszeit fordert alle Beteiligten besonders heraus. Lawinenkommission einberufen Für die Sicherheit der Winterbaustellen hat KHR eine eigene Lawinenkommission einberufen, die aus zwei KHR-Mitarbeitenden und zwei externen Spezialisten aus der Region besteht. Die Kommission wird vom Büro für Naturgefahrenmanagement, der «tur gmbh» aus Davos, beratend begleitet. Aktuelle Daten zur Lawinengefahr liefert das Institut für Schnee- und Lawinenforschung (SLF); im Val Madris hat KHR zudem eine neue automatische Schneemessstation eingerichtet. (Kraftwerke Hinterrhein KHR)

Vergrösserung des Grimselsees: Berner Kantonsparlament deutlich für die Erhöhung der Staumauern Das Berner Kantonsparlament hat im September 2012 über die Erhöhung der Staumauern des Grimselsees entschieden. Mit 139 Ja- gegen 14 Nein-Stimmen und zwei Enthaltungen genehmigte der Grosse Rat deutlich die entsprechende Anpassung der Gesamtkonzession. Im Grossen Rat sprachen sich fast alle Fraktionssprecher für die Erhöhung der Grimselsee-Staumauer aus. Das Projekt sei innerhalb der geplanten Energiewende ein wichtiges Puzzleteil, hiess es etwa sei-

tens der Grünliberalen. Die Vergrösserung des Grimselstausees habe energiepolitisch eine grosse Bedeutung, sagte die kantonale Energiedirektorin Barbara Egger-Jenzer (SP) im Grossen Rat. Mit dem Projekt wird die Speicherkapazität des Grimselsees um 75% erhöht. Kein geschütztes Moor beeinträchtigt Die KWO betont, dass das Projekt, entgegen der Aussagen einiger Umweltverbände, kein geschütztes Moor von nationaler Bedeutung beeinträchtigt, da der Moorperimeter 27 Meter über dem jetzigen Seestand festgelegt ist. Eine Erhöhung der Staumauern um 23 Meter tangiert diesen Perimeter also nicht. Mit der vom Grossen Rat nun genehmigten Anpassung der Konzession ist ein wichtiger Schritt im Hinblick auf die Seevergrösserung erfolgt. Weitere Hürden bis zur Realisierung des Projekts müssen aber noch genommen werden. (KWO)

Vergrösserung des Grimselsees: Mehr Speichervolumen für die Niederschläge im Einzugsgebiet Dank den ausserordentlichen hydrologischen Verhältnissen im Grimselgebiet mit zwei bis drei Metern Niederschlag pro Jahr hat der Grimselsee einen grossen direkten Zufluss. Dieser übersteigt das Fassungsvermögen des heutigen Sees um mehr als das Doppelte. Die Zuflüsse verteilen sich über das Jahr hinweg sehr unregelmässig: über 85 Prozent fallen von Mai bis September an (vgl. Bild 1). Beim Strombedarf verhält es sich gerade umgekehrt: im Winter wird deutlich mehr Strom gebraucht als im Sommer. So kann der Wasserreichtum der Grimsel nicht bedarfsgerecht genutzt werden. Ein grosser Teil des Wassers muss in den Sommermonaten zur Stromproduktion verwendet werden, wo bereits die Flusskraftwerke viel Strom produzieren und der Strombedarf geringer ist. Ideale Voraussetzungen für mehr Volumen am Grimsel Beim Grimselsee sind die natürlichen Gegebenheiten zur Vergrösserung des Speichervolumens ideal. Die Distanzen der Sperrstellen links und rechts zum NollenFelsen, der sich in der Talmitte erhebt, sind gering. Das Tal ist lang und flach, mit wenig zusätzlicher Stauhöhe entsteht viel Volumen. Der Granit bietet einen stabilen und dichten Baugrund. Dies wurde schon früh erkannt. Bereits vier Jahre nach der Inbetriebnahme der Kraftwerksanlagen, im Jahr 1936, wurde ein erstes Projekt zur

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Nachrichten Bild 1. Verteilung der monatlichen Wasserzuflüsse in den Grimselsee mit Schwerpunkt im Sommer (KWO).

Bild 4. Animation mit erhöhten Staumauern und neuer Schrägseilbrücke (KWO).

Bild 2. Vergrösserung Nutzinhalt des Grimselsees.

Bild 3. Grimselsee mit Spitallammsperre (Foto: Pfa/SWV).

Vergrösserung des Grimselsees erarbeitet. Bis heute liess sich das Vorhaben aber nicht realisieren. Fast Verdopplung bei nur 23 Meter Erhöhung Die jetzt geplante Vergrösserung des Grimselsees sieht vor, den Staupegel um 23 Meter zu heben. So wird das Speichervolumen um 75 Millionen m3 auf insgesamt 170 Millionen m3 erweitert, was einem Energievorrat von 510 GWh entspricht (vgl. Bild 2). Damit könnte der Kanton Bern bei einem Engpass einen Monat lang mit Strom versorgt werden. Durch den höheren Wasserstand des Grimselsees wird die bestehende Passstrasse auf einer Länge von 700 Metern überflutet und muss deshalb verlegt werden. Dies soll auf eine äusserst attraktive Weise durch den Bau einer eleganten Schrägseilbrücke erfolgen. Die Spitallammsperre aus dem Jahre 1932 muss zudem saniert werden. Die Sanierung wird im Rahmen der Staumauererhöhung durchgeführt. Sechs Jahre Bauzeit, Investitionen von 260 Mio. Franken Die Bauzeit für die Vergrösserung des Sees und die neue Brücke beträgt rund sechs Jahre, wobei die Bauarbeiten jeweils im Winter unterbrochen werden. Das Investitionsvolumen beläuft sich auf rund 260 Mio. Franken. Davon entfallen rund 80 Mio. Franken auf die Sanierung der 80 Jahre alten Spitallammsperre, und 50 Mio. Fran-

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ken auf die Verlegung der Grimselstrasse. Keine national geschützten Moore betroffen Die Auswirkungen auf die Umwelt halten sich in Grenzen. Die zusätzlich eingestaute Landfläche beträgt lediglich 0.87 m2. Diese Fläche liegt zwar in einer Landschaft von grosser Schönheit, doch wird die Seeerhöhung von nur 23 Metern diese Landschaft nicht augenfällig verändern. National geschützte Moore sind nicht betroffen. An keinem anderen Ort in der Schweiz kann mit so wenig Flächenbedarf und so geringem Materialaufwand ein so grosses zusätzliches Speichervolumen geschaffen werden. Beitrag an Hochwasserschutz Die Vergrösserung des Grimselsees ist in Bezug auf den Hochwasserschutz von grossem öffentlichen Interesse. Der grössere See kann bei starken Niederschlägen die Abflussspitzen auffangen und so die Hochwasserfracht in Meiringen um bis zu 30% reduzieren. Die geplanten Hochwasser-Schutzprojekte des Kantons und der Gemeinden werden dadurch bedeutend wirkungsvoller und günstiger. [aus dem Faktenblatt der KWO/Pfa]

Erneuertes Kraftwerk Eglisau eingeweiht Das erneuerte Wasserkraftwerk EglisauGlattfelden wurde Ende September 2012 325


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eingeweiht und dem Betrieb übergeben. Die Erneuerung des denkmalgeschützten Kraftwerks kostete rund 188 Millionen Franken. Neue Maschinen und eine höhere Ausbauwassermenge ermöglichen eine rund 30 Prozent höhere Stromproduktion. Das Kraftwerk Eglisau-Glattfelden wurde in den Jahren 1915 bis 1920 erbaut. Es liegt auf dem Gemeindegebiet von Glattfelden und nützt das Gefälle des Rheins zwischen der Thur- und der Glattmündung aus. Seit 1988 unter Denkmalschutz 1988 wurde das Kraftwerk vom Kanton Zürich in das Inventar der schützenswerten Bauten aufgenommen, es soll als Baudenkmal erhalten bleiben. Entsprechende Auflagen mussten auch bei den Erneuerungsarbeiten beachtet werden. Insbesondere musste der optische Originaleindruck von Gebäude und Maschinensaal erhalten bleiben, was die Erneuerungsarbeiten natürlich erheblich erschwerte.

Bild 1. Alter und neuer Maschinensaal KW Eglisau (Axpo). Ersatz der sieben Maschinengruppen Im Rahmen der umfassenden Kraftwerkserneuerung wurden alle sieben Maschinengruppen ersetzt. Eingebaut wurden neue Kaplan- anstelle der alten FrancisTurbinen. Auch die elektrotechnischen Anlagen wie Generatoren, Energieableitung und die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks wurden ersetzt. Zudem wurden die Kraftwerkseinlaufschützen und -rechen erneuert sowie die Gebäudehüllen von Maschinen- und Schaltanlagenhaus saniert. Als ökologische Ausgleichsmassnahmen werden derzeit drei neue Fischaufstiegsanlagen, Massnahmen für den Geschiebetransport sowie weitere Massnahmen geplant. Erhöhung nutzbare Wassermenge, grössere Leistung Mit der Erneuerung der Maschinengruppen und der in der Konzession festge 326

Bild 2. KW Eglisau-Glattfelden (Foto: SWV/ Pfa). schriebenen Erhöhung der nutzbaren Wassermenge von 400 auf 500 m3 pro Sekunde konnte eine spürbare Leistungssteigerung realisiert werden. Die sieben neuen Turbinen verfügen über eine Leistung von total 43.4 MW und erlauben eine durchschnittliche Jahresproduktion von 318 Mio. kWh, gegenüber 245 Mio. kWh vor der Erneuerung. Kosten von rund 188 Mio. Franken Der Realisierungskredit für die Erneuerung betrug rund 188 Millionen Franken. Mit der umfassenden Erneuerung soll sichergestellt werden, dass die Kraftwerksanlagen auch in Zukunft uneingeschränkt und effizient zur Verfügung stehen und ihren Beitrag zur Stromversorgungssicherheit leisten können. Die laufende Konzession dauert bis zum 31. Dezember 2046. (Axpo/Pfa)

G ewäs s e r / Revital i s ie rung Revitalisierung Fliessgewässer: Verlegungen zur Errichtung von Aushubdeponien sollen möglich werden In Zukunft sollen Fliessgewässer verlegt werden können, falls dies zur Errichtung einer Deponie für unverschmutztes Aushub-, Abraum- und Ausbruchmaterial erforderlich ist. Voraussetzung dafür ist, dass die Deponie zwingend am betreffenden Standort errichtet werden muss. Am 7. November 2012 hat der Bundesrat einen entsprechenden Vorschlag der Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie des Ständerates (UREK-S) befürwortet. Laut Gewässerschutzgesetz (GSchG, Art. 37) dürfen Fliessgewässer verbaut oder korrigiert werden, wenn dies für den Schutz von Menschen oder erheblichen Sachwerten, für die Schiffbarmachung

oder zur Nutzung der Wasserkraft nötig ist oder wenn dadurch der Zustand eines verbauten Gewässers verbessert werden kann. Die Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie des Ständerates (UREKS) will derartige Eingriffe auch dann erlauben, wenn diese für die Errichtung einer Deponie für ausschliesslich unverschmutztes Aushub-, Abraum- und Ausbruchmaterial erforderlich sind. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Deponie zwingend an diesem Standort eingerichtet werden muss. Die Ökomorphologie des Gewässers darf dadurch nicht beeinträchtigt werden. Die UREK-S hat dem Bundesrat einen Vorschlag für eine dahingehende Änderung des GSchG unterbreitet. An ihrer Sitzung vom 7. November 2012 hat die Landesregierung diesem Vorschlag zugestimmt. Antwort auf Berner Standesinitiative Mit ihrer Vorlage reagiert die UVEK-S auf eine Standesinitiative des Kantons Bern vom Juni 2010. Darin wurde die Bundesversammlung aufgefordert, die Umlegung von Fliessgewässern in präzise umschriebenen Fällen zu bewilligen. (BAFU)

Ene E ne r g iiewi ewi r ts t s c haf t Evaluation der kostendeckenden Einspeisevergütung KEV Seit 2009 wird in der Schweiz Strom aus erneuerbaren Energien mit der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) gefördert. Eine vom Bundesamt für Energie (BFE) in Auftrag gegebene externe Evaluation bestätigt die Wirksamkeit dieses Förderinstruments und macht Empfehlungen zu dessen Optimierung. Das Bundesamt für Energie (BFE) hat die ersten drei Jahre KEV einer externen Evaluation unterzogen. Der Bericht des beauftragten Evaluationsteams (Interface – Politikstudien Forschung Beratung in Luzern, Ernst Basler + Partner AG in Zollikon, Abteilung für Politikwissenschaften und internationale Beziehungen der Universität Genf) liegt nun vor. Wirksam aber kompliziert Die wichtigsten Feststellungen des Evaluationsteams: • Die Ausgestaltung der KEV ist konform mit den Vorgaben des Gesetzgebers und der Vollzug funktioniert. Die KEV führt zu den erhofften Reaktionen bei den Zielgruppen und entfaltet eine hohe Wirkung.

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Das im geltenden Energiegesetz festgelegte Ziel, die Stromproduktion aus erneuerbaren Energien um 5400 Gigawattstunden (GWh) bis 2030 zu erhöhen, kann mit der heutigen Ausgestaltung der KEV erreicht werden. Allerdings ist dieses Ziel bei den aktuellen Gestehungskosten und mit einem Zuschlag von 0.9 Rp./kWh (ab 2013) nur mit einem Deckel bei der Photovoltaik erreichbar. • Nicht alle eingesetzten Mittel sind tatsächlich wirksam: 26 bis 33 Prozent der Gesuchstellenden sind Mitnehmende, die ihre Anlage auch ohne Unterstützung über die KEV gebaut oder saniert hätten. Im Vergleich mit früheren Förderprogrammen im Bereich der erneuerbaren Energien ist dieser Wert jedoch gut. • 2010 wurde der Strom aus KEV-Anlagen mit insgesamt 103 Millionen Franken vergütet, davon 69 Millionen Franken Fördermittel, der Rest war über den Marktpreis gedeckt (die KEV deckt die Differenz zwischen den Kosten für die Produktion und dem Marktpreis). 2010 wurden mit diesem Betrag 505 GWh Strom produziert (51% Kleinwasserkraft, 42% Biomasse, Rest übrige Technologien). Unter Berücksichtigung der Vollzugskosten und des Mitnahmeeffekts kostete eine Kilowattstunde bei der Kleinwasserkraft 13.5 Rappen, bei Windenergieanlagen 16 Rappen, bei der Biomasse 18.5 Rappen und bei der Photovoltaik 77 Rappen. • Der Vollzug der KEV ist aufgrund der geltenden gesetzlichen Vorgaben sehr kompliziert und führt zu hohen Vollzugskosten (2010 lag er bei sieben Prozent der gesamten Fördersumme). Die Berechnung der Vergütungssätze ist aufwändig. Es fehlten bisher eine koordinierte Information und Beratung und ein systematisches Controlling. • Ein Einfluss der KEV auf kantonale Verfahren konnte bisher nicht festgestellt werden. Vor allem seitens der Politik besteht Druck auf die Beschleunigung von Baubewilligungs- und Konzessionsverfahren. In erster Linie durch Vorkehrungen der Gesuchstellenden selber, aber auch Massnahmen der Bewilligungsbehörden könnten die Verfahren rascher abgewickelt werden, ohne dass Umweltstandards verletzt werden müssten. Empfehlungen Das Evaluationsteam leitet aus der Evaluation folgende Empfehlungen ab:

Im Energiegesetz soll festgelegt werden, wie lange die KEV-Förderung betrieben und welches Produktionsziel mittelfristig mit der KEV erreicht werden soll. Ein fix vorgesehener Zeitpunkt zur Neubeurteilung dieses Förderinstruments verschafft der Politik Handlungsspielraum und fördert einen effizienten Vollzug. Kurzfristig soll die KEV nicht durch ein anderes Instrument (Quotenmodell, Ausschreibungen) ersetzt werden. Die Verluste an Know-how und die Kosten beim Aufbau eines neuen Systems sind beträchtlich und eine Politik des «stop and go» vermindert die Wirkung und Effizienz des Mitteleinsatzes. Der KEV-Gesamtdeckel soll aufgehoben werden. Bei der Photovoltaik sollen jedoch Vorkehrungen getroffen werden, um den Zubau nach Massgabe der technischen und wirtschaftlichen Fortschritte zu steuern und eine Kostenexplosion zu vermeiden. Das Verfahren zur Berechnung der Vergütungssätze für die verschiedenen Technologien soll verbessert werden, die Vergütungssätze sollen dauerhaft überwacht und wenn nötig auch kurzfristig an die Marktentwicklung angepasst werden. Weiter sollen Teilaspekte der Konzeption und des Vollzugs der KEV optimiert und angepasst werden. Infobox Seit Anfang 2009 wird in der Schweiz Strom aus erneuerbaren Energien (Wasserkraft bis 10 MW Leistung, Photovoltaik, Windenergie, Geothermie, Biomasse und Abfälle aus Biomasse) mit der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) gefördert. Die KEV garantiert den Betreiberinnen und Betreibern dieser Anlagen während 20 bis 25 Jahren einen kostendeckenden Preis für den Strom, den sie ins Netz einspeisen. Die Vergütungssätze pro Technologie werden vom Bundesrat in der Energieverordnung festgelegt. Finanziert wird die KEV durch alle Stromkonsumentinnen und -konsumenten: Sie bezahlen auf die Übertragungskosten der Hochspannungsnetze einen Zuschlag von maximal 0.6 Rappen pro Kilowattstunde (ab 2013: maximal 0.9 Rp./kWh). Der aktuell erhobene Zuschlag liegt 2012 und auch 2013 bei 0.45 Rp./kWh. Bei einem durchschnittlichen Stromverbrauch von 5300 kWh/Jahr pro

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Haushalt (gemäss Elektrizitätsstatistik 2011, Bundesamt für Energie) und dem aktuellen Zuschlag von 0.45 Rp./ kWh liegt die durchschnittliche jährliche Belastung durch die KEV bei 24 Franken pro Haushalt beziehungsweise 10 Franken pro Kopf. Beim maximalen Zuschlag von 0.9 Rp./kWh steigen die Beträge auf 48 Franken pro Haushalt und 21 Franken pro Kopf und Jahr. Zum Vergleich: In Deutschland müssen bei gleichem durchschnittlichem Verbrauch die Haushalte gegenwärtig 190 Euro pro Haushalt oder 83 Euro pro Kopf und Jahr bezahlen. Der Evaluationsbericht kann unter www. bfe.ch als Download kostenlos bezogen werden: BFE > Themen > Energiepolitik > Evaluationen > Evaluationen 2012 (BFE)

Schwerpunkte der Energieforschung 2013–2016 Das Konzept der Energieforschung des Bundes für die Jahre 2013–2016 ist in der definitiven Version unter www.energieforschung.ch verfügbar. Es legt den Schwerpunkt auf die vier strategisch wichtigen Themen «Wohnen und Arbeiten der Zukunft», «Mobilität der Zukunft», «Energiesysteme der Zukunft» und «Prozesse der Zukunft». Die Forschung ist ein strategischer Eckpfeiler der Energiestrategie 2050 des Bundes. Mittels Anreizen zur Entwicklung innovativer Energietechniken soll sie zu einer ausreichenden, sicheren, wirtschaftlichen und umweltschonenden Energieversorgung des Landes beitragen. Das Konzept der Energieforschung des Bundes definiert die Grundzüge der von der öffentlichen Hand geförderten Energieforschung. Es wird alle vier Jahre von der Eidgenössischen Energieforschungskommission (CORE) aktualisiert. Vier thematische Schwerpunkte Der Entwurf des CORE-Energieforschungskonzepts für die Jahre 2013 bis 2016 wurde an der 9. Schweizerischen Energieforschungskonferenz vom 28. und 29. November 2011 in Bern diskutiert. Im Anschluss daran konnte sich ein weiter Kreis von Akteuren während einer dreimonatigen Anhörung dazu äussern. Die Ergebnisse der Konferenz und der Anhörung wurden in das neue Konzept eingearbeitet. Dieses ist im Internet unter folgender Adresse verfügbar: www.energieforschung. ch. 327

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In ihrem Konzept hat die CORE vier thematische Schwerpunkte definiert: «Wohnen und Arbeiten der Zukunft», «Mobilität der Zukunft», «Energiesysteme der Zukunft» sowie «Prozesse der Zukunft». Diese vier Themenblöcke widerspiegeln das tägliche Leben und den damit verbundenen Bedarf an Energie und decken sämtliche Bereiche der Energieforschung ab. (BFE)

K l i ma Trockenperioden besiegeln Untergang der Hochkultur der Maya – Klima der Maya-Zeit im Detail rekonstruiert Ein internationales Team von Archäologen, Anthropologen, Geologen und Klimaforschern hat unter Führung der Pennsylvania-State-University und der ETH Zürich ungewöhnlich genau rekonstruiert, wie Klimaschwankungen das Reich der Maya beeinflussten. Damit erhärten die Forscher die Vermutung, dass extreme Trockenperioden den Untergang der Hochkultur besiegelten. Seit längerem diskutieren Forscher über Studien, welche die Entwicklung der Maya und besonders deren Kollaps zwischen 700 und 1000 nach Christus mit dem Klima in Verbindung bringen. Kritisiert wurde unter anderem, dass Klimawissenschaftler und Archäologen kaum zusammenarbeiten. Nun haben sich aber Forscher der verschiedenen Fachrichtungen zusammengeschlossen und Klimadaten mit dem geschichtlichen Kontext verknüpft. Ein internationales Forschungsteam verglich archäologische und anthropologische Daten mit detaillierten geochemischen Untersuchungen von Paläoklimatologen der ETH Zürich. Die neuen Erkenntnisse untermauern die Hypothese, dass Klimaschwankungen die Gesellschaftsstrukturen der Maya massgeblich beeinflussten. Die Wissenschaftler stellen die Resultate in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Science vor. Proben aus dem Herzen der Maya-Zentren Die Wissenschafter untersuchten einen Tropfstein aus der Yok-Balum-Höhle im zentralamerikanischen Belize und lieferte sehr hoch aufgelöste und unerwartet präzis datierte Untersuchungsergebnisse der Proben. Mit den über 4200 Proben aus den obersten 42 Zentimeter des Stalagmiten konnten die Wissenschaftler dadurch detailliert rekonstruieren, wie sich das Klima während der Maya-Zeit entwickelte. 328

Der Vergleich der Klimadaten mit den archäologischen Daten zeigt, dass die Expansion der Maya im Tiefland mit besonders regenreichen Perioden in der Zeit von 450 bis ca. 660 Jahren n.Chr. zusammenfällt. In dieser Zeit blühte die Landwirtschaft. Zudem entwickelten sich wichtige Zentren wie Tikal im Norden Guatemalas und Uxbenka in Südbelize. In Regionen, in denen sich während der nassen Periode saisonale Feuchtgebiete etabliert hatten und in deren Nähe sich die Maya ansiedelten, stiegen die Bevölkerungszahlen, die Siedlungen expandierten. Die Wissenschaftler vermuten, dass starke Regenfälle während der frühen klassischen Maya-Zeit die Feuchtgebiete nährten und die Wasserspeicher saisonal füllten. Das könnte den feuchtgebietsnahen Siedlungszentren einen entscheidenden Vorteil in den klimatisch unzuverlässigen Zeiten verschafft haben. Die Jahre bis 650 n.Chr. fallen mit der Ausbildung monumentreicher politischer Zentren zusammen. Zweistufiger Zerfall des Maya-Reichs Die Wissenschafter konnten mit den Klimadaten des Stalagmiten jedoch auch Hinweise auf jahrzehntelange Trockenphasen sowie auf kurze, schwerwiegende Dürren ausmachen. Ein Trend zur Trockenheit zeichnet sich zwischen 660 und 1000 n.Chr. ab. Dieser leitete laut den Analysen der Forscher einen zweistufigen Zerfall des Maya-Reichs ein. Zwischen 760 und 800 n.Chr. mehren sich Hinweise auf kriegerische Auseinandersetzungen, Zersplitterung der Stadtstaaten und eine destabilisierte Gesellschaft in der Petexbatun-Region. Die Krisenherde breiteten sich bis ca. 900 n.Chr. weiter aus und wurden von einem allmählichen Bevölkerungsrückgang begleitet. Darauf folgte laut den neuen Ergebnissen schliesslich eine starke Dürreperiode zwischen 1020 und 1100 n.Chr., die laut den Forschern zum endgültigen Ende der klassischen Mayakultur geführt hat. Original: Douglas J. Kennett, Sebastian F. M. Breitenbach et.al. Development and Disintegration of Maya Political Systems in Response to Climate Chang. Published in Science 8 November 2012. (ETHZ)

langjährigen Tradition von Veranstaltungen dieser Reihe und wird in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl und der Versuchsanstalt für Wasserbau der TU München sowie der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie an der ETH Zürich im Intervall von zwei Jahren veranstaltet. Von den Vorständen der Wasserbauinstitute – ETH-Zürich Prof. Robert Boes, TU-München Prof. Peter Rutschmann, TU-Graz Prof. Gerald Zenz – wurde zu Beginn des Symposiums die aktuelle Entwicklung und Ausrichtung der jeweiligen Wasserbauinstitute dargestellt. Zum Symposium wurde ein Tagungsband mit 81 ausgearbeiteten Einreichungen zu aktuellen Themen des Wasserbaus und längerfristig angelegten Forschungsschwerpunkten herausgegeben. Während der Veranstaltung konnten insgesamt 46 Beiträge zu theoretischen und aktuellen, praktischen Aspekten auf dem Fachgebiet vorgestellt und gegliedert nach den Schwerpunktthemen • Forschung und Lehre • Physikalische Modellversuche • Numerische Modellierung • Aktuelle Projekte diskutiert werden. Insgesamt war das Symposium mit 180 TeilnehmerInnen sehr gut besucht. Nach den Vorträgen öffnete das Wasserbaulabor der TU-Graz für die Posterpräsentation und Führung zu Modellversuchen seine Tore. Die Veranstaltung wurde mit einer Exkursion zu den Murkraftwerken Gössendorf und Kalsdorf abgeschlossen. Addendum: Der Tagungsband kann über das Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU-Graz (Stremayrgasse 10/II – 8020 Graz oder hydro@tugraz.at) bezogen werden. Eine Übersicht der Vorträge, der Aussteller und Sponsoren ist auf www.hydro2012. tugraz.at zusammen gefasst. (TU Graz)

Das Symposium wird im Jahr 2013 von der Arbeitsgruppe Alpine Wasserkraft (AGAW) in Zusammenarbeit mit dem Schweizerischen Wasserwirtschaftsverband (SWV) in der Schweiz durchgeführt: 4.–6.9.2013, Interlaken. Vergleiche dazu auch die Veranstaltungshinweise.

Rüc kbl ic k Ve r anstaltunge n Wasserbausymposium 2012 – An der TU – Graz, 12.–15.September 2012 Das Wasserbausymposium 2012 folgt der «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


KOHS-Tagung 2013/ Symposium CIPC 2013 Bausteine von Gewässerrevitalisierungen – Anforderungen an moderne Wasserbauprojekte / Revitalisations des cours d’eau – Exigences des projets d’aménagement hydraulique Freitag, 18. Januar 2013, Hotel Arte, Olten/ Vendredi, 18 janvier 2013, Hotel Arte, Olten

Die jährlich von der Kommission Hochwasserschutz (KOHS) des SWV organisierte Fachtagung ist 2013 der Generationenaufgabe «Gewässerrevitalisierung» gewidmet. Zielpublikum Angesprochen werden insbesondere Wasserbauer und weitere mit Revitalisierungen beschäftigte Fachleute aus der Privatwirtschaft und der Verwaltung. Zielsetzung, Inhalt Für erfolgreiche Revitalisierungen sind die unterschiedlichsten Bausteine aus Ökologie und Wasserbau sinnvoll zusammenzuführen. An der Tagung werden wesentliche Anforderungen an ein modernes Wasserbauprojekt von ausgewiesenen Fachleuten ausgeleuchtet und diskutiert. Aus dem Inhalt: • Geschiebehaushalt: wasserbauliche Gesetzmässigkeiten • Ökologische Anforderungen an die Morphologie • Méthode pour définir l’espace nécessaire • Umgang mit invasiven Arten • Spezialfall Siedlungsgebiet • Wie viel Erfolgskontrolle und für was? • Lösungsansätze für komplexe Projektarbeit Tagungssprachen Die Vorträge werden in Deutsch oder Französisch gehalten. Es ist keine Simultanübersetzung vorgesehen. Tagungskosten • Mitglieder SWV CHF 230.– • Nicht-Mitglieder SWV CHF 300.–

• Studierende CHF 115.– Inkl. Fachtagung, Mittagessen, Pausenkaffee, exkl. 8% MWSt. Programm Das detaillierte Tagungsprogramm ist diesem Heft als Flyer beigelegt bzw. kann der Webseite unter www.swv.ch/Weiterbildung entnommen werden. Anmeldung Anmeldungen sind ab sofort möglich. Bitte ausschliesslich einfach und bequem über die Webseite des SWV: www.swv.ch/KOHS-Tagung-2013 Die Anmeldungen werden nach Eingang berücksichtigt. Teilnahmebestätigung und Rechnungsstellung erfolgen bis im Januar 2013.

80. Geburtstag von Prof. em. Dr. Dr. h.c. Daniel Vischer Am 11. Dezember 2012 um 16.15 Uhr findet an der VAW, ETH Zürich aus diesem Anlass ein Kolloquium statt mit Beiträgen von Andreas Götz (BAFU), Prof. Schleiss (EPF Lausanne), Prof. Boes, Prof. Funk und Prof. Hager (alle ETH Zürich). Näheres ist www.vaw.ethz.ch zu entnehmen.

Protection contre les crues Cours de perfectionnement CIPC – 3ème série, Documentation des dangers et gestion des crues 31.1./1.2.2013, Morges/VD (Cours 3.6); et 14./15.3.2013, Canobbio, TI (Cours 3.7)

Contenu du cours Ce cours est consacré à la maîtrise des événements de crue, partant de la documentation sur les dangers et l’analyse de vulnérabilité nécessaires à la planification des mesures d’urgence, jusqu’aux mesures d’urgence pendant et après un événement. Les éléments centraux sont présentés par des spécialistes reconnus et discutés lors des ateliers: 1er jour • Documentation sur les dangers • Analyse de vulnérabilité • Organisation du système d’alerte (cas conret) 2ème jour • Préservation des traces, documentation et analyse d’un événement • Mesures d’urgence pendant et après un événement de crue • Gestion d’autres dangers et des particuliers • Visite d’un exemple concret de gestion d’une crue dans la région Pour les détails voir le programme sur le site web. Frais Pour membres de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux (ASAE) ainsi que de l’Association pour la génie biologique (VIB) s’appliquent des tarifs préférentiels: • Membres ASAE/VIB CHF 650.– • Non-Membres ASAE/VIB CHF 750.– Sont inclus: documentation du cours, repas de midi et du soir (1er jour), repas de midi (2ème jour), pause café et transport lors de l’excursion ; ne sont pas inclus: TVA 8% et notes d’hôtel éventuelles Inscription Veuillez-vous vous inscrire directement sur le site Internet de l’ASAE: www.swv.ch/CIPC-cours-Morges-2013 www.swv.ch/CIPC-corso-Canobbio2013 Le nombre de participants par cours est limité à 28 personnes – prise en compte selon l’ordre d’entrée des inscriptions.

Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft

Public cible Le cours s’adresse aux spécialistes des sociétés de consultation et d’ingénierie ainsi qu’aux administrations cantonales. Langue du cours Les cours de Nyon et de Canobbio se tiendront en français et en italien.

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AGAW-Symposium und SWV-Hauptversammlung 2013 Wasserkraft im Alpenraum – Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen 4.–6.9.2013, Interlaken 329

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Ve r anstaltunge n


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Räterichsbodenstausee

(Foto: MMi)

Programmübersicht Mittwoch, 4. September 2013 19.00 Uhr Abendanlass Donnerstag, 5. September 2013 08.30 Uhr Eintreffen 09.00 Uhr Begrüssung/Eröffnungsreden 09.40 Uhr Referate in vier Sessionen 17.00 Uhr Ende Tagungsteil 17.15 Uhr Hauptversammlung SWV 18.45 Uhr Apéro 19.00 Uhr Nachtessen Freitag, 6. September 2013 08.30 Uhr Exkursion zu den Kraftwerken Oberhasli (KWO) 15.30 Uhr Ende der Veranstaltung Bitte das Datum reservieren. Weitere Informationen und Anmeldemöglichkeit über die Webseite www.swv.ch folgen.

Zweiter Internationaler Workshop über Labyrinth- und Klaviertasten-Wehre Paris/Chatou, Frankreich, 20. bis 22. November 2013 Nichtregulierte Überfallwehre sind hydraulisch effizient und sicher im Betrieb. Deren Abflusskapazität hängt linear mit der Wehrlänge zusammen. Labyrinth-Wehre weisen aufgrund ihrer charakteristischen Geometrie eine verlängerte Kronen-Länge relativ zur Wehrbreite auf, und verfügen damit über eine vergrösserte Kapazität. Deren hydraulische Funktionsweise unter dem Einfluss der geometrischen Parameter ist gut bekannt. Das in den letzten Jahren entwickelte Klaviertasten-Wehr weist gegenüber Labyrinth-Wehren Vorteile hinsichtlich hydraulischer Leistungsfähigkeit sowie Baukosten auf. Dank der kleinen Aufstandsfläche sind die Klaviertasten-Wehre insbesondere auf Gewichtsstaumauern effizient. Seit wenigen Jahren sind erste Anlagen in Betrieb, welche die Hochwasserabfluss-Kapazität bei bestehenden Stauanlagen wirksam 330

Klaviertasten-Wehr der Gloriettes Bogenmauer in Betrieb (Foto EDF). erhöhen. Im Jahr 2011 wurde ein erster Workshop zu Labyrinth- und Klaviertasten-Wehren durchgeführt, welcher das bestehende Wissen aus der Forschung zusammenfasste, für die Praxis aufarbeitete und zugänglich machte. Organisiert wurde dieser durch die Université de Liège, die Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, und Electricité de France als Betreiberin von mehreren Anlagen. Vom 20. bis 22. November 2013 ist ein zweiter Workshop in Chatou nahe Paris geplant, um neue Erkenntnisse aus der Forschung und dem Betrieb zu präsentieren. Insbesondre bezüglich der hydraulischen Bemessung, der numerischen Simulation und konstruktiven Aspekten wurden signifikante Fortschritte erzielt. Der Workshop richtet sich an planende Ingenieure, Betreiber von Wehranlagen und Forscher. Weiterführende Informationen sind auf der Konferenz-Website zu finden: http://www.pk-weirs.ulg.ac.be. Kurzfassungen der Tagungsbeiträge (Abstracts) sind bis am 31. Dezember 2012 einzureichen, wobei Artikel aus der Praxis besonders willkommen sind. Deuxième workshop traitant des déversoirs labyrinthe et des PKW Paris/Chatou, France, 20–22 novembre 2013 Des déversoirs non régulés sont hydrauliquement efficaces et permettent une utilisation fiable. Leur capacité dépend linéairement de la longueur du déversoir. Vu la géométrie des déversoirs labyrinthe, ces derniers ont une longueur de crête accrue vis-à-vis de la largeur du déversoir, ce qui augmente leur capacité. Leur fonctionnement hydraulique sous l’influence des paramètres géométriques est bien connu. Le déversoir à touches de piano (PKW), développé au cours des dernières années, fait preuve d’avantages par rapport aux déversoirs labyrinthe en ce qui concerne

leur potentiel hydraulique ainsi que leurs coûts de construction. Grâce à la faible surface de pose, les déversoirs à touches de piano sont particulièrement efficaces sur des barrages poids. Depuis quelques années sont en service les premiers aménagements augmentant considérablement la capacité d’évacuation d’eau en cas de crue. En 2011 a eu lieu le premier workshop, traitant des déversoirs labyrinthe et des PKW, qui a résumé l’état de l’art, revu ce dernier pour la pratique et qui l’a rendu accessible. Cet atelier a été organisé par l’Université de Liège, l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne et l’Electricité de France en tant qu’opérateur de plusieurs aménagements. Un deuxième workshop est planifié du 20-22 novembre 2013 à Chatou près de Paris afin de présenter les nouvelles connaissances de la science et de la pratique. Des progrès signifiants ont pu être réalisés en particulier en relation avec le dimensionnement hydraulique, la simulation numérique et des aspects constructifs. L’atelier s’adresse aux ingénieurs, aux opérateurs de déversoirs et aux scientifiques. Des informations supplémentaires sont disponibles sur le site de la conférence : http:// www.pk-weirs.ulg.ac.be. Les résumés des articles (abstracts) sont à remettre jusqu’au 31 décembre 2012. Les articles ressortant de la pratique sont particulièrement bienvenus.

Age nda Rapperswil 9.–11.1.2013 Hydro-Weiterbildungskurs: Stahlwasserbau – Abschlussorgane, Druckleitungen, Rechenreinigung (D) Fachhochschulen in Zusammenarbeit mit dem SWV. Informationen und Anmeldung: www.swv.ch Olten 18.01.2013 KOHS-Tagung: Gewässerrevitalisierungen – Anforderungen an moderne Wasserbauprojekte Kommission Hochwasserschutz (KOHS) des SWV. Informationen und Anmeldung: www.swv.ch Morges 31.1./1.2.2013 KOHS-Weiterbildungskurs: Gefahrengrundlagen und Hochwasserbewältigung (6. Kurs, F) Kommission Hochwasserschutz (KOHS) des SWV und BAFU. Informationen und Anmeldung: www.swv.ch

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


Bern 22.3.2013 Veranstaltung Weltwassertag: Wasser überwindet Grenzen – Beispiele und Chancen in der Schweiz Wasser-Agenda 21. Auftaktveranstaltung zum UNO-Jahr der Wasserkooperation. Information und Anmeldung: http://www.wa21.ch Horw 25.–27.3.2013 Hydro-Weiterbildungskurs: Hydromechanik (D) Fachhochschulen in Zusammenarbeit mit dem SWV. Informationen und Anmeldung: www.swv.ch Sion 27.–29.5.2013 Hydro-Weiterbildungskurs: Betriebsführung und Instandhaltung (F) Fachhochschulen in Zusammenarbeit mit dem SWV. Informationen und Anmeldung: www.swv.ch

Interlaken 4.–6.9.2013 Internationales Symposium AGAW und Hauptversammlung SWV (D/F) in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft (AGAW). Weitere Informationen folgen. Luzern 19./20.9.2013 Internationales Anwenderforum Kleinwasserkraft OTTI, Einreichung Beiträge bis zum 15. März. Informationen und Anmeldung: www.otti.de

Perso one ne n Chinesischer Friendship Award an BAFU-Vizedirektor Andreas Götz verliehen Andreas Götz, Vizedirektor im Bundesamt für Umwelt BAFU, ist in Peking am 28. September 2012 mit dem Friendship Award der chinesischen Regierung ausgezeichnet worden. Der Preis wurde Götz für sein langjähriges Engagement und die Zusammenarbeit zwischen der Schweiz und China im Bereich Umwelt verliehen.

Wassermanagement und Naturgefahrenprävention. Mit dem chinesischen Wasserministerium pflegt die Schweiz einen intensiven Austausch im Wassermanagement und bei der Bewältigung von Naturkatastrophen. Diese Kooperation basiert auf einer zwischen dem Eidgenössischen Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation und dem chinesischen Wasserministerium im April 2009 abgeschlossenen formellen Vereinbarung. Am 28. Juni 2012 hatten Bundesrätin Doris Leuthard sowie der chinesische Umweltminister Zhou Shengxian in Bern ein Abkommen unterzeichnet, das einen Rahmen für die bilaterale Zusammenarbeit mit China beim Umweltschutz schafft sowie die seit einigen Jahren bestehende Zusammenarbeit zwischen den beiden Ländern ergänzt. (BAFU)

Prof. Dr.-Ing. em. Dr. E.h. Daniel L. Vischer feiert 80. Geburtstag

Rapperswil 5.–7.6.2013 Hydro-Weiterbildungskurs: Betriebsführung und Instandhaltung (D) Fachhochschulen in Zusammenarbeit mit dem SWV. Informationen und Anmeldung: www.swv.ch Rapperswil 6./7.6.2013 Symposium Hochwasserschutz Linth: Abschluss eines modernen Hochwasserschutzprojektes (D) Linthwerk, in Zusammenarbeit u.a. mit HSR, VAW, BAFU und SWV. Information und Anmeldung: www.swv.ch Sion 17.–21.6.2013 Hydro-Weiterbildungskurs: Einführung hydroelektrische Anlagen, inkl. Besichtigungen (F) Fachhochschulen in Zusammenarbeit mit dem SWV. Information und Anmeldung: www.swv.ch Rapperswil 26.–28.6.2013 Hydro-Weiterbildungskurs: Betriebsführung und Instandhaltung (F) Fachhochschulen in Zusammenarbeit mit dem SWV. Information und Anmeldung: www.swv.ch

Daniel L. Vischer. Andreas Götz Der Friendship Award ist die höchste Ehrung für ausländische Fachleute, die zur wirtschaftlichen und sozialen Entwicklung Chinas beitragen. Ministerpräsident Wen Jiabao hat diese Auszeichnung am 28. September 2012 50 ausländischen Fachleuten überreicht, darunter Andreas Götz. Die Auszeichnung wurde anlässlich des 63. Jahrestags der Gründung der Volksrepublik verliehen und besteht aus einer Medaille und einer Urkunde. Götz, Vizedirektor des Bundesamtes für Umwelt BAFU, hat sich besonders mit der Förderung des naturnahen Wasserbaus in China verdient gemacht und zur Verbesserung der Hochwasserprävention beigetragen. Kooperation beider Länder Zwischen der Schweiz und China besteht seit mehreren Jahren eine gute Zusammenarbeit im Bereich Umweltschutz,

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

Am 12. Dezember 2012 vollendet Prof. Dr. Daniel Vischer sein 80. Lebensjahr. Geboren 1932 in Lausanne, Bürger von Basel, wuchs er im Kanton Bern auf und studierte von 1952 bis 1956 an der ETH Zürich Bauingenieurwesen. Anschliessend war er wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Prof. Wittmann an der Technischen Hochschule Karlsruhe, wo er 1958 mit einer Dissertation auf dem Gebiet der Hydromechanik, genauer zum Thema der Verluste bei Rohrvereinigungen, promovierte. Ab Ende 1957 arbeitete er in der damaligen Ingenieurunternehmung Motor Columbus AG in Baden, wo er sich hauptsächlich mit Wasser- und Tunnelbauten befasste. Er war dabei sowohl in der Schweiz als auch in Schwellen- und Entwicklungsländern tätig. 1963 übernahm er die Führung einer Projektierungsgruppe für Wasserbau und erhielt 1967 die Prokura. 1969 wurde er 331

Nachrichten

Canobbio 14./15.3.2013 KOHS-Weiterbildungskurs: Gefahrengrundlagen und Hochwasserbewältigung (7. Kurs, I/F) Kommission Hochwasserschutz (KOHS) des SWV und BAFU. Informationen und Anmeldung: www.swv.ch


Nachrichten

zum Oberingenieur und Abteilungsleiter für allgemeine Wasserwirtschaftsplanung und Talsperrenprojektierung ernannt. Per 1. April 1970 wurde Daniel Vischer zum ordentlichen Wasserbau-Professor sowie zum Direktor der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) an die ETH Zürich berufen. In seiner Forschung widmete er sich der hydromechanisch zweckmässigen Gestaltung von Wasserbauten, den flussmorphologisch relevanten Geschiebebewegungen sowie der Entstehung und Ausbreitung von Naturgefahren, insbesondere von Hochwassern und Schwallwellen in Seen. 1986 war er Gastprofessor an der Universität von Christchurch, Neuseeland, und 1994 an der Technischen Universität Dresden. 1991 wurde ihm die Würde eines Dr.-Ing. ehrenhalber von der Universität Stuttgart verliehen. Prof. Vischer war unter anderem Präsident des Schweizerischen Nationalkomitees für grosse Talsperren, Mitglied der Eidgenössischen Kommission für Naturgefahren (PLANAT) sowie Kuratoriumspräsident des Schnitter-Fonds der ETH Zürich für Technikgeschichte. Er bearbeitete Fragen in Bezug auf Naturgefahren und auf die Wasserbaugeschichte der Schweiz. Prof. Vischer zeichnete sich während seiner aktiven Zeit an der ETH Zürich unter anderem durch seine mitreissenden Lehrfähigkeiten und kurzweiligen Vorträge aus, dank denen er unzähligen Studierenden und Fachkollegen den Wasserbau und die Wasserwirtschaft von einer Gesamtbetrachtung bis ins Detail anschaulich und zudem humorvoll näherbrachte. Sein Tatendrang ist auch heute noch bemerkenswert. Er ist weiterhin ein regelmässiger und gern gesehener «Gast» an der VAW, wo er seine Publikationsliste vornehmlich mit wasserbaugeschichtlichen Fachartikeln erweitert. Im Namen der VAW-Belegschaft gratuliere ich Prof. Vischer ganz herzlich zum 80. Geburtstag und wünsche ihm weiterhin alles Gute, viel Lebensfreude und beste Gesundheit als Grundlage für seine ungebrochene Schaffenskraft und sein christlichsoziales Engagement. Prof. Dr. Robert Boes, VAW-Direktor

L ite i te r atur Das Ende des Lüschersees Verfasser Gino Romegialli, Verlag Desertina, Chur, 2012, Hardcover 17×24 cm, 132 S., 44. Abb., ISBN: 978-3-85637-4235, CHF 34.–. 332

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Der Lüschersee. Der Lüschersee oberhalb von Tschappina auf dem Heinzenberg in Graubünden war ein stattlicher Bergsee, bis er 1910 trockengelegt wurde. Der See hatte als Besonderheit keinen oberirdischen Abfluss, verlor aber zweifellos Wasser in den Untergrund. Dies kostete ihn letztlich die Existenz, denn die Vermutung lag nahe, das Wasser aus dem Lüschersee sei verantwortlich, dass der Berg zwischen Obertschappina und dem Glaspass mehrere Meter pro Jahr rutschte. Heute ist das grosse Rutschgebiet von Tschappina ruhig. Wurde der See also zu Recht geopfert? «Niemand soll Hand an ihn legen und seiner klaren Flut den Untergang bereiten», meinte Friedrich Schillers Berggeist, und er drohte mit ewigem Durst der Kühe auf der Lüschalp. In jüngster Zeit gibt es Initianten, die den See wieder füllen möchten. Wird damit ein grober Eingriff in die Landschaft rückgängig gemacht, oder besteht Gefahr, dass der Berg wieder ins Rutschen kommt? Aus dem Inhalt • Der Lüschersee • Das Domleschg versinkt im Nollaschutt • Tschappina rutscht ins Tal

Escher von der Linth, La Nicca, von Salis Die Verbauung des Nolla ab 1870 Aufforstung und Entwässerung Gegner und Befürworter einer Seeableitung Das Geheimnis des Seeanstiches 1910 Der Heinzenberg ohne Lüschersee

Buchbesprechung Die Trockenlegung eines Sees gälte heute als Frevel. Das war früher nicht so. Beispielsweise wurde der Rudenzer See bei Giswil (OW) 1761 durch einen Stollen angezapft und entleert, um urbares Land zu gewinnen. Auch wurden einige grosse Seen erheblich abgesenkt, um breite Uferstreifen nutzbar zu machen, sowie das Umgelände zu entsumpfen. Bekannt sind vor allem die Absenkungen des Zugersees 1592, des Walensees 1816, des Lungernsees 1836 und der Juragewässer Murten-, Neuenburger- und Bielersee 1891. Der Lüschersee wurde 1910 trocken gelegt. Das geschah aber nicht, um Land zu gewinnen, sondern aus Sicherheitsgründen. Fachleute vermuteten nämlich, dass sein unterirdischer Abfluss eine grossräumige Hangrutschung begünstige. Er lag einst ziemlich abgelegen oberhalb von Tschappina am Heinzenberg (GR). Bei maximalem Seestand war er bis 400 m lang, 200 m breit und 13 m tief. In einer natürlichen Geländemulde eingebettet, sammelte er das ihm zufliessende Oberflächenwasser, um es langsam in seinem Untergrund versickern zu lassen. Dem wurde durch den Aushub und Ausbruch eines Grundablass-Stollens Einhalt geboten. Gino Romegialli widmet sich nun dieser Massnahme – doch behandelt er sie nicht bloss als lokales Ereignis, sondern als Teil eines Ganzen. Es ging damals eigentlich um die Sicherung des Einzugsgebiets der Nolla, einer der berüchtigsten Wildbäche der Schweizer Alpen. Dazu waren neben ausgreifenden Entwässerungsmassnahmen – zu denen eben die LüscherseeEntleerung gehörte – auch Aufforstungen nötig und insbesondere eine kostspielige Verbauung der Nolla und ihrer Zuflüsse. Dementsprechend tragen sieben Kapitel des Buchs die Titel: der Lüschersee; das Domleschg versinkt im Nollaschutt; Tschappina rutscht ins Tal; Escher von der Linth, La Nicca, von Salis; die Verbauung der Nolla ab 1870; Aufforstung und Entwässerung; das Geheimnis des Seeanstiches 1910. Weitere zwei Kapitel befassen sich mit der einstigen und heutigen Akzeptanz der Massnahme: Gegner und Befürworter einer Seeableitung; der Hein-

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DWA-Merkblatt 525: Sedimentmanagement in Fliessgewässern – Grundlagen, Methoden, Fallbeispiele

November 2012, 165 Seiten, ISBN 978-3942964-47-0, Ladenpreis 98.– Euro, fördernde DWA-Mitglieder 78.40 Euro. Herausgeber und Vertrieb: DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V., Theodor-Heuss-Allee 17, 53773 Hennef, Tel. 02242/872-333, Fax: 02242/872-100, info@dwa.de, DWAShop: www.dwa.de/shop Vielfältige Nutzungen haben den Sedimenthaushalt und die Sedimentqualität der Fliessgewässer verändert mit der Folge, dass Sedimente im Rahmen der Gewässerunterhaltung bewirtschaftet werden müssen. Der Umgang mit Sedimenten ist relevant, da er unmittelbar die Interessen so bedeutsamer Bereiche wie Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verkehr sowie mittelbar über Stoffkreisläufe die Trinkwassergewinnung und Abwasserbeseitigung berührt. Sedimentbewirtschaftung ist deshalb Aufgabe aller für

die Gewässer zuständigen Verwaltungen, aber auch der unterschiedlichen Gewässernutzer wie zum Beispiel Betreiber von Hafen- und Wasserkraftanlagen. Eingriffe in den Sedimenthaushalt haben häufig überregionale und langfristige Folgen. Mit der Erkenntnis, dass der gute ökologische Zustand eines Fliessgewässers wesentlich von den morphologischen Verhältnissen und damit vom Sedimenthaushalt abhängt, ist im Zusammenhang mit der Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie die Sedimentbewirtschaftung in den Fokus der Gewässerunterhaltung gerückt. Wegen der Schlüsselfunktion der Sedimente für den angestrebten guten chemischen und ökologischen Zustand der Gewässer wird die Notwendigkeit eines koordinierten und an ökologischen Belangen ausgerichteten Sedimentmanagements intensiv diskutiert und bei der Umsetzung der WRRL teilweise schon berücksichtigt. Im Merkblatt DWA-M 525 werden unterschiedliche Methoden und Vorgehensweisen des Sedimentmanagements beschrieben und bezüglich ihrer Eignung und Wirksamkeit bewertet. Auf die aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen wird ebenso Bezug genommen wie auf die Praxis, die anhand von Fallbeispielen erläutert wird. Dies stellt sicher, dass der Nutzer des Merkblattes, sei es der Entscheidungsträger in der Wasserwirtschafts- bzw. Wasser- und Schifffahrtsverwaltung oder das mit der Entwicklung eines Sedimentmanagementkonzepts beauftragte Planungsbüro konkrete Hinweise auf Strategien und Techniken erhält, die sich anderswo schon bewährt haben oder in der Erprobung sind. Sedimentbewirtschaftung ist Teil der Gewässerunterhaltung und diese wird durch entsprechende Bundes- und Landesgesetze geregelt. Das Merkblatt konzentriert sich auf den Binnenanteil der Flussgebiete, berücksichtigt aber das gesamte Einzugsgebiet der Fliessgewässer von den Quellgebieten bis zur Mündung, d. h. es enthält sowohl Beiträge zum Sedimentmanagement von Wildbächen als auch zur Sedimentbewirtschaftung grosser Ströme. (DWA)

Die Themen der deutschen «Wasserwirtschaft» 12-2012 • Das Deichbauprogramm an der Oder – der Praxistest 2010 Frank Krüger, Marko Oelze •

Wellenauflauf an Deichen unter komplexen Randbedingungen

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

Nadine Krüger, Antje Bornschein, Holger Schüttrumpf, Reinhard Pohl •

Wellenüberlauf an Flussdeichen Stefanie Lorke, Reinhard Pohl, Holger Schüttrumpf

Deichbruch-Logit-Modelle zur Zuverlässigkeitsbewertung und Schwachstellenidentifikation an Flussdeichen Torsten Heyer, Jürgen Stamm

Hybride Modellierung deichbruchinduzierter Strömungen Sebastian Roger, Benjamin Dewals Holger Schüttrumpf

Zukünftige Deichregelquerschnitte – einfach nur höher und breiter? Katja Werth, Georg Heerten

Die Themen der ÖWAW 9-12/2012 • Das wasserLOGbuch: ein softwareunterstützter Wassersicherheitsplan auf Grundlage des Betriebs- und Wartungsbuchs E. Mayr, A. Lukas, W. Aichlseder, R. Perfler •

Prognose massgeblicher Versagensarten als Grundlage der Risikobewertung übergeordneter Trinkwassernetze F. Friedl, D. Fuchs-Hanusch

Globale Sensitivitätsanalyse von Kostenparametern in der Erneuerungspriorisierung von Trinkwasserleitungen D. Fuchs-Hanusch, F. Friedl, A. Zöggeler, H. Kainz

Messung von Grundlagendaten zum Wasserverbrauch R. Neunteufel, L. Richard Örtliche Sensitivitätsanalyse zur Identifikation von effizienten Standorten für Trinkwasserkraftwerke M. Möderl, R. Sitzenfrei, H. Jarosch, A. Egger, W. Rauch

Leitfaden zur Optimierung der Energienutzung bei Wasserversorgungsanlagen E. Mayr, A. Lukas, R. Perfler

Weltdeklaration Speicherbecken W. Flögl

Der elektronische Spiegel – ein Erfahrungsbericht K.-P. Bölke 333

Nachrichten

zenberg ohne Lüschersee. Das Buch ist gut aufgemacht und besticht als kompakte und ausgewogene Studie eines auffälligen Eingriffs in die Gewässer einer Bergregion. Der Verfasser Gino Romagialli weist sich darin als ausgezeichneter Kenner dieser Region aus. Er hat insbesondere auch die Akten über die seinerzeitigen Initiativen eingesehen und lässt in seinem Buch die einstigen Akteure oft mit eingestreuten Zitaten direkt zu Worte kommen. Der Text wirkt klar und geradlinig und wird durch zahlreiche Abbildungen belebt. Daniel L. Vischer, Prof. Dr.


Nachrichten

Einspeiseprognose für EEG-Laufwasserkraftwerke der TenneT TSO Ch. Schulz, N. Dick, T. Drückler, S. Matz

Wasserkraft in Tansania G. Burger

Innovative Methoden zum Geschiebemonitoring am Beispiel der Donau M. Liedermann, Ph. Gmeiner, R. Niederreiter, M. Tritthart, H. Habersack

Integratives Schwebstoffmonitoringkonzept – Innovative Ansätze auf Basis direkter und indirekter Methoden M. Haimann, M. Liedermann, A, Naderer, P. Lalk, H. Habersack

Innovationen in der Modellierung von Sedimenttransport und Morphodynamik basierend auf dem Simulationsmodell iSed M. Tritthart, M. Liedermann, M. Klösch, H. Habersack

Optimierung der Habitatmodellierung an grossen Fliessgewässern unter Berücksichtigung von flussmorphologischen Prozessen auf unterschiedlichen Skalen C. Hauer, H. Keckeis, M. Tritthart, M. Liedermann, H. Habersack

Überprüfung der sohlstabilisierenden Wirkung der Granulometrischen Sohlverbesserung mittels physikalischer Modellversuche M. Hengl, N. Krouzecky, B. Huber, H. Habersack

Massnahmen für einen modernen Flussbau betreffend Sohlstabilisierung und Flussrückbau – Granulometrische Sohlverbesserung, Buhnenoptimierung, Uferrückbau und Gewässervernetzung H. Habersack, M. Liedermann, M. Tritthart, C. Hauer, M. Klösch, G. Klasz, M. Hengl

Korngrössenanalyse von Kiessohlen entwickelt. Das Programm namens BASEGRAIN wird bedient über eine grafische Nutzeroberfläche, die auch ein Post- und Preprocessing ermöglicht. Kern der Software bildet ein fünfstufiger Algorithmus zur Objekterkennung, der in MATLAB programmiert wurde. BASEGRAIN ordnet sich ein als zusätzliches Werkzeug im Rahmen der BASEMENT Familie, dem Programmpaket für hydronumerisch-geschiebetechnische Modellierungen, welches erstmals 2006 an der VAW veröffentlicht wurde und seitdem stetig weiterentwickelt wird. Die granulometrische Auswertung in BASEGRAIN 1.0 erfolgt ausschliesslich nach der Methode der Linienzahlanalyse (Fehr, 1987). Damit wird neuen Nutzern zunächst der Einstieg erleichtert und ein zeitnaher, direkter Vergleich mit einfachen Felderhebungen ermöglicht. Sämtliche Analyseergebnisse können als EXCEL-Datei abgespeichert werden. Werden GPS-kodierte Bilder analysiert, dann erfolgt eine automatische Georeferenzierung der Ergebnisse in Weltkoordinaten (WGS84) und Schweizer Landeskoordinaten (CH1903) als Punkt-Shapefile (Format ESRI, ArcGIS) oder als kml-Datei (Format Google Earth). Die Anwendung von BASEGRAIN 1.0 ist aktuell begrenzt auf Windows 7 (64 bit). Die Software BASEGRAIN 1.0, zugehörige Testdaten und Übungen sowie die zusätzlich benötigte Installationsdatei MATLAB Compiler Runtimer.7.17 können kostenfrei bezogen werden. Die VAW freut sich über zahlreiche Nutzer, konstruktive Kritik und zusätzliche Kalibrierungsdaten, um BASEGRAIN weiter auf die Bedürfnisse der Anwender anzupassen.

Bild 1. Exemplarische Ansicht mit detektierten Kieselementen.

Bild 2. Georeferenzierte Ergebnisse visualisiert mit Google Earth.

Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW), ETH Zürich, Zürich. link:

http://www.basement.ethz.ch/services/

Tools/basegrain Anschrift des Verfassers Martin Detert, Volker Weitbrecht

Literatur

ETH Zürich, Versuchsanstalt für Wasserbau,

Fehr, R. (1987): «Geschiebeanalysen in Gebirgs-

Hydrologie und Glaziologie (VAW)

flüssen», Mitteilung 92, Herausgeber D. Vischer,

CH-8092 Zürich

Die nächste Ausgabe von «Wasser Energie Luft» erscheint am Donnerstag, 14. März, 2013

I ndustriemit ndustr ie mit teilungen tei lunge n BASEGRAIN 1.0 – Software zur Korngrössenanalyse von Kiessohlen Die Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich hat eine Software zur fotobasierten 334

Foto: MMi

«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


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Stahlleitungsrohre

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Schweizerische Fachzeitschrift für Wasserrecht, Wasserbau, Wasserkraftnutzung, Gewässerschutz, Wasserversorgung, Bewässerung und Entwässerung, 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 l’irrigation et du drainage, de la régularisation de lacs, des corrections de 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», avant 1976 «Cours d’eau et énergie» Redaktion: Roger Pfammatter (Pfa), Direktor des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes Layout, Redaktionssekretariat und Anzeigenberatung: Manuel Minder (mmi) ISSN 0377-905X Verlag und Administration: Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband, Rütistrasse 3a, CH-5401 Baden, Telefon 056 222 50 69, Telefax 056 221 10 83, http://www.swv.ch, info@swv.ch, E-Mail: r.pfammatter@swv.ch, m.minder@swv.ch, Postcheckkonto Zürich: 80-32217-0, «Wasser Energie Luft», Mehrwertsteuer-Nr.: 351 932 Inseratenverwaltung: Manuel Minder · Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband (SWV) Rütistrasse 3a · 5401 Baden · Telefon 056 222 50 69 · Fax 056 221 10 83 · E-mail: m.minder@swv.ch Druck: buag Grafisches Unternehmen AG, Täfernstrasse 14, 5405 Baden-Dättwil, Telefon 056 484 54 54, Fax 056 493 05 28 «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. Jahresabonnement CHF 120.– (zuzüglich 2,5% MWST), für das Ausland CHF 140.–, Erscheinungsweise 4  pro Jahr im März, Juni, September und Dezember Einzelpreis Heft, CHF 30.–, zuzüglich Porto und 2,5% MWST

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«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden


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Wasserbau

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>ÃÃ՘}i˜ -Ì>Õ>˜>}i˜ -̜i˜ >˜Bi 7>ÃÃiÀÃV…ŸÃÃiÀ Gässli 5 · CH-3283 Niederried Telefon +41 32 392 73 20 · Fax +41 32 392 73 21 info@taf-taucharbeiten.ch

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Stahlwasserbau -"* ,*,""Ê ,œâ>Üi}Ê{Ê°Ê ‡Ç{ÎäÊ/…ÕÈà /°Ê³{£Ê­ä®Ên£ÊÈx£ÊÎ{Êääʰʈ˜vœJˆÃœ«iÀ“>«Àœœv°V… ÜÜÜ°ˆÃœ«iÀ“>«Àœœv°V…

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Spitzenstrom dank Wasserkraft. Rekordhalter in Sachen Tempo: Keine Stromproduktion ist so schnell wie die Wasserkraft – auf grosse Nachfrageschwankungen kann in Sekunden reagiert werden.

Produktion ohne Verluste: Mit einem Wirkungsgrad zwischen rund 80% und 90% ist Wasserkraft mit Abstand die effizienteste Art der Energiegewinnung.

Ergänzung zu Solarund Windenergie: Solar- und Windenergie-Anlagen können wetterbedingt plötzlich ausfallen. Wasserkraft macht diese Ausfälle problemlos wett.

Sicherheit im Netz: Für sicheren Netzbetrieb müssen sich nachgefragte und produzierte Strommenge stets die Waage halten. Wasserkraft schafft den Ausgleich.

Eine gigantische Batterie:

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«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 4, CH-5401 Baden

mmi · swv · 9/08

Die Wassermassen, die in unseren Speicherkraftwerken lagern, sind Reserven, die ganz nach Tages-, Wochen- oder Jahreszeit-Bedarf angezapft werden können.

Wasser Energie Luft 4/2012  

Fachzeitschrift für Wasserwirtschaft

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