Die Kleinwasserkraft hilft nicht, die Versorgungssicherheit im Winter zu verbessern. Wirklich?

Die von SSH durchgeführte Studie untersuchte die Stromproduktion von rund 1 300 Kleinkraftwerken über fast 5 Jahre zwischen dem 1. Januar 2018 und dem 1. September 2022. Dabei wurde die Stromproduktion mit einer Auflösung von 15 Minuten gemessen, wobei pro Anlagentyp rund 160 000 Messpunkte gesammelt wurden. Diese Produktionsdaten wurden dann auf eine durchschnittliche monatliche elektrische Produktion heruntergerechnet und so grafisch dargestellt.

Tabelle 1 zeigt einen Teil der für die SSH-Analyse verwendeten Zahlen, welche die Anzahl und die elektrische Leistung der verschiedenen Anlagentypen per 01.01.2018 und per 01.09.2022 ausweisen. Dabei ist zu ergänzen, dass einige Zuordnungen (Quelle HKN) nicht korrekt sein dürften. Zumindest lassen bspw. die kleinsten Anlagen der Kategorie «Speicherkraftwerke» darauf schliessen. Auch ist zu ergänzen, dass nicht bei allen Kleinwasserkraftwerken HKN ausgestellt werden.

Um die Interpretation der über fast fünf Jahre gesammelten Zahlen zu erleichtern, hat sich SSH dafür entschieden, die Ergebnisse in Diagrammen wie den Abbildungen 1, 2 und 3 darzustellen. Diese sind wie folgt aufgebaut:

• Auf der X-Achse wird der Zeitverlauf in Monaten dargestellt. Um den Übergang von Ende zu Anfang Jahr besser zu veranschaulichen, sind die Monate Januar und Februar zweimal abgebildet.
• Auf der Y-Achse wird das durchschnittliche Verhältnis der Monatsproduktion zum Referenzmonat pro Kalenderjahr ausgewiesen.

Berechnungsbeispiel Kategorie «Ausleitkraftwerke, < 300 kW»: Pro Kalenderjahr wird der Monat mit der höchsten Produktion bestimmt. 2018 war dies der April. Man definiert den Wert dieser Produktion als Referenzwert (100 %) und berechnet alle anderen monatlichen Werte des gleichen Jahres im Verhältnis. Diese Berechnung wird für die Jahre 2019 bis 2022 (bzw. 2021) wiederholt und der durchschnittliche Wert pro Kalendermonat bestimmt. Dieser Wert wird dann in der Grafik dargestellt.

Abbildung 1 zeigt den Produktionsvergleich der unterschiedlichen Leistungskategorien. Es fällt auf, dass die kleineren Kraftwerke (< 300 kW) ein flacheres jährliches Produktionsprofil aufweisen als grössere Kraftwerke (1 MW – 10 MW). Während die Produktion im Mai unabhängig von der Leistungskategorie nahe am Maximum liegt, ist die Produktionskurve der kleineren Kraftwerke von Dezember bis Februar um etwa 20 Prozentpunkte höher als jene der grösseren Kraftwerke.

Die Produktionskurven von Ausleit- und Durchlaufkraftwerken sind von speziellem Interesse, da insbesondere sie von der Hydrologie der Flüsse abhängen (im Gegensatz zu Trink- und Abwasserkraftwerken).

Ähnlich wie in Abbildung 1 zeigen die Abbildungen 2 und 3, wie die Produktion der kleineren Kraftwerke in den Wintermonaten deutlich höher ist als jene der grossen Leistungskategorie. Dies lässt sich mit den tendenziell tiefen gelegenen Standorten dieser Leistungskategorien erklären. Sie profitieren besonders von erhöhten Niederschlägen und wärmeren Temperaturen im Winterhalbjahr und dadurch von höheren Abflussmengen in dieser Zeit. Das Produktionsminimum im November hingegen dürfte das Resultat häufigerer und längerer Trockenphasen im Sommer zurückzuführen sein.

Zusammenfassend zeigt die Auswertung, dass die Produktionsprofile von Kleinstwasserkraftwerken im Winter im Allgemeinen deutlich besser sind als jene von grösseren Anlagen. Dies gilt insbesondere für Laufwasser- und Ausleitungskraftwerke, wie die Abbildung 4 zeigt.

Datenanalyse:
Samuel Vögtli, mit Unterstützung von Martin Bölli

Artikel:
Aline Choulot Deutsche

Übersetzung:
Martin Bölli