Das musst du wissen

  • Ausbleibender Niederschlag stellt Betreiber von Wasserkraftwerken vor neue Probleme, denn sie müssen die Stromproduktion besser planen.
  • Bisher verliessen sich die Energieversorger auf langjährige Mittelwerte. Nun haben Forschende ein neues Prognosemodell entwickelt.
  • Damit können Trockenphasen bis zu drei Wochen im Voraus berechnet werden.

Veränderte klimatische Verhältnisse – etwa lange Trockenphasen wie im letzten Sommer – stellen die Betreiber von Wasserkraftwerken vor neue Herausforderungen. Deshalb haben Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), von MeteoSchweiz und der ETH Zürich ein komplexes hydrologisches Modell entwickelt, das erstmals mit Echtzeitdaten räumlich detaillierte Prognosen anhaltender Trockenheiten ermöglicht. Dieses erlaubt über einen Zeitraum von bis zu drei Wochen zuverlässige Vorhersagen eines Wassermangels.

Projektleiter Massimiliano Zappa von der WSL erklärt den Nutzen solcher Prognosen: «Mit dem Klimawandel werden Trockenperioden voraussichtlich häufiger, intensiver und länger.» Deren zuverlässige Früherkennung ist aus vielen Gründen wertvoll: Langfristige Prognosen von Trockenheiten helfen der Landwirtschaft und der Binnenschifffahrt; Behörden könnten die Bevölkerung frühzeitig zum Wassersparen anhalten oder Fische aus Flüssen mit zu wenig oder zu warmem Wasser retten. Besonders nützlich ist diese Information für Betreiber von Speicherkraftwerken. «Bislang wurden Vorhersagen über einen so langen Zeitraum jedoch aufgrund der hohen Komplexität und enormen Datenmengen nicht regelmässig erstellt», so Zappa.

Zwar sind Trockenheiten besser vorhersagbar als Niederschläge, deren Prognose höchstens auf fünf Tage zuverlässig ist. Doch auch Trockenheitsperioden sind komplexe Phänomene, die von zahlreichen klimatischen Prozessen und regionalen Faktoren wie Intensität der Wassernutzung, Speichereigenschaften der Böden, erwarteter Bodenfeuchtigkeit, Abflüsse der Gewässer und unterirdischer Grundwasserspeicher abhängen. Bislang existierte in der Schweiz kein leistungsfähiges System zur Überwachung dieser regionalen Einflussgrössen.

Das verfügbare Wasser optimal nutzen

Im Einzugsgebiet eines Speicherkraftwerks können diese langfristigen Zufluss- und Abflussprognosen in Verbindung mit Vorhersagen von Preisentwicklungen am Energiemarkt den Betrieb und die Wirtschaftlichkeit von Speicherkraftwerken optimieren. Bisher mussten sich die Betreiber von Speicherkraftwerken auf einfache Statistiken wie das mehrjährige Mittel der Niederschläge und Abflüsse verlassen. Dagegen erlaubt ihnen das neue Verfahren, die Wasserverfügbarkeit für jeden Tag im folgenden Monat abzuschätzen. «Speicherkraftwerke können um bis zu vier Prozent höhere Erträge erwirtschaften, wenn sie, gestützt auf hydrologische Langzeitprognosen, das verfügbare Wasser optimal einsetzen. Das ist für die unter Druck geratene Wasserkraftbranche sehr bedeutsam», hält Frédéric Jordan fest, CEO des für die ökonomischen Berechnungen zuständigen Industriepartners Hydrique Ingénieurs.

Aber nicht nur für die Energieversorger, sondern auch für die Gesellschaft ist es von Interesse, dass Speicherkraftwerke die Wasserverfügbarkeit prognostizieren können und das gestaute Wasser dann verstromen, wenn die Nachfrage am Markt hoch ist. Nur wenn Wasserkraftwerke auch unter veränderten klimatischen Bedingungen rentabel arbeiten können, werden Modernisierungen und Erweiterungen, wie sie die Energiestrategie 2050 vorsieht, aus eigener Kraft finanzierbar.

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