Schachtkraftwerk: ein neues Konzept für umweltverträgliche Wasserkraft

Ein Kraftwerk, das sich versteckt

Prototyp des Schachtkraftwerks in der Versuchsanstalt der TUM
Prototyp des Schachtkraftwerks in der Versuchsanstalt der TUM: Nur das Wehr ist sichtbar, eine Öffnung lässt Fische passieren. (Bild: U. Benz / TUM)

Forschung

Die Stromerzeugung aus Wasserkraft gilt als klimafreundlich, zuverlässig und technisch ausgereift. Dennoch gibt es in Deutschland kaum Neubau-Projekte, weil hohe ökologische Auflagen mit herkömmlicher Kraftwerkstechnik kaum zu erfüllen sind. An der Technischen Universität München (TUM) haben Wissenschaftler ein ökologisches Wasserkraftwerk entwickelt, bei dem sich Turbine und Generator unter der Wasseroberfläche in einem Schacht befinden, der im Flussbett eingebaut ist. Das Schachtkraftwerk schützt in hohem Maße Fische vor Verletzungen an der Turbine oder am Rechen und bietet ihnen einen bereits erprobten Pfad, um flussabwärts zu wandern. Das einfach konstruierte und damit kostengünstige Kraftwerk ist für kleine und große Wasserkraftstandorte gleichermaßen geeignet.

Eine Pilotanlage des Schachtkraftwerks mit Demonstrationscharakter soll nun an der Loisach in Oberbayern entstehen. Die Behörden haben für den Bau in einem Natura-2000-Schutzgebiet die Genehmigung erteilt. Denn die Anlage wird an einem bereits vorhandenen Querbauwerk errichtet und kann an dieser Stelle die Durchgängigkeit für Fische sogar verbessern. Entlang der Iller sind acht weitere Schachtkraftwerke geplant. Auch an anderen Standorten laufen Genehmigungsverfahren, etwa in Südtirol.

Besonders in Schwellen- und Entwicklungsländern sind die Wasserkraftpotenziale groß. Mit dem Schachtkraftwerk könnte die Nutzung dieser Potenziale in Zukunft naturverträglich erfolgen: Je nach Größe des Flusses werden mehrere Schachtkraftwerksmodule nebeneinander angeordnet und dazwischen naturnahe  Fließgerinne integriert. Eine Machbarkeitsstudie der TUM-Wissenschaftler am Beispiel des Mekong hat gezeigt: Mit dem Mehrschachtkonzept ist eine wirtschaftliche Stromerzeugung möglich – bei starker Berücksichtigung des natürlichen Lebensraums.

Weitere Informationen

Schachtkraftwerk im Film

Animation des Schachtkraftwerks und Video zum Verhalten der Fische (youtube)

Schachtkraftwerk in der Medienberichterstattung

Die Verfügbarkeit der Berichte ist unter Umständen zeitlich begrenzt.

Video zum Download

Link zum Downloadportal: Video mit Animation des Schachtkraftwerks für die redaktionelle Berichterstattung

Bilder und Grafiken zum Download

Link zum Downloadportal: hochauflösende Bilder und Grafiken des Prototypen und der Pilotanlage für die redaktionelle Berichterstattung

Die Unterwasser-Turbine wird in den Prototypen des Schachtkraftwerks eingebaut.
Blick in den Schacht im Flussbett: Die Unterwasser-Turbine wird in den Prototypen eingebaut. (Bild: U. Benz / TUM)
Horizontaler Rechen des Schachtkraftwerks
Der Rechen des Schachtkraftwerks schützt Fische vor der Turbine. Die Strömungsgeschwindigkeit ist so gering, dass Fische nicht an den horizontalen Rechen gedrückt werden. (Bild: U. Benz / TUM)
Durch eine Öffnung und über einen Überlauf des Wehres strömt Wasser. Hier können Fische passieren.
Fische können das Schachtkraftwerk durch Öffnungen passieren. Je nach Wasserstand kann das Wehr in der Höhe verstellt werden und Wasser überlaufen. (Bild: U. Benz / TUM)
Grafische Darstellung eines Schachtkraftwerks herkömmlichen Buchtenkraftwerks
Das Schachtkraftwerk unterscheidet sich deutlich von einem herkömmlichen Buchtenkraftwerk - mit vielen ökologischen Vorteilen. (Grafik: C. Sturz / TUM)
Grafische Darstellung des geplanten Schachtkraftwerk an einem bestehenden Wehr in der Loisach bei Großweil
Kaum sichtbar: das geplante Schachtkraftwerk an einem bestehenden Wehr in der Loisach bei Großweil (Grafik: Johanna Frank / TUM)