Die Schweiz bietet dank ihrer Topographie ideale Bedingungen für die Wasserkraftnutzung. Die Schweiz verfügt über durchschnittlich grosse Niederschlagsmengen. Deshalb kann Wasserkraft zur Stromgewinnung genutzt werden. Nach wie vor ist die Wasserkraft die wichtigste Quelle erneuerbarer Energien in der Schweiz. Man unterscheidet in der Schweiz zwischen Grosswasserkraftwerken und Kleinkraftwerken.

Nutzung der Wasserkraft in Zahlen - deckt 56% des Schweizer Stromverbrauchs.

 (31.12.2020)

Wasserkraft deckt 56% des Schweizer Stromverbrauchs.
Wasserkraftwerke produzieren 36.5 TWh Strom.
Strom im Gesamtwert von über 1.8 Milliarden Franken.
63% der Energie stammen den Kantonen Uri, Graubünden, Tessin, Aargau, Bern und Wallis.
Grosswasserkraftwerke haben eine Leistung über 10 Megawatt.
Grosswasserkraftwerke decken 90% der schweizerischen Wasserkraftproduktion.
Ausbaupotenzial der Grosswasserkraft langfristig ca. 1,3-2,5 TWh
Kleinwasserkraftwerke gib es in der Schweiz etwas über 1'000.
Kleinwasserkraftwerke produzieren zusammen 10 % des Stroms aus Wasserkraft.
Ausbaupotenzial der Kleinwasserkraft langfristig ca. 1-2 TWh.
600 Wasserkraftwerke (Leistung mind. 300 kW) produzieren pro Jahr 36 Mia. kWh Strom.
50% aus Laufwasserkraftwerken, 50% aus Speicherkraftwerken.
Das Ausbau-Potenzial der traditionellen Schweizer Wasserkraft liegt bei 5%.
Ausbau-Potenzial mit neuesten Technologien von bis zu rund 250 GWh.
Verringerung des Ausbaupotenzials aufgrund des Gewässerschutzgesetzes ca. 1,3 TWh.
Weltweit stammen 16% des erzeugten Stroms aus Wasserkraftwerken.

Die Bedeutung der Wasserkraft in der Schweiz

Die Wasserkraft schont das Klima und es entstehen auch keine Abfälle oder Abgase. Wasserkraft ist eine der ältesten Energiequellen. Die Wasserkraft ist gegenwärtig die einzige einheimische Energiequelle grösseren Ausmasses, bei deren Nutzung kaum Rohstoffe verbraucht werden. Bei der Stromerzeugung gibt es im Vergleich zu anderen Energieträgern nur geringe Verluste. Die Speicherfähigkeit (Stauseen) sichert die ganzjährige Verfügbarkeit. Der Bau von Kraftwerken und Staudämmen ist aber immer ein Eingriff in die Natur. Die Schweiz nutzt die günstigen Voraussetzungen für Speicherkraftwerke in den Alpen und Laufkraftwerke an Flüssen gut aus. Deshalb ist das Ausbau-Potenzial der Wasserkraft nur etwa bei 5%. Dabei müssen auch die gesetzlich vorgeschriebenen Naturschutzbestimmungen und die Restwassermengen berücksichtigt werden.

Grosswasserkraftwerke verfügen über eindrückliche Staudämme. Sie produzieren eine Leistung von über 10 Megawatt und damit decken Sie 90% der gesamten schweizerischen Wasserkraftproduktion.

Im Gegensatz dazu haben Kleinwasserkraftwerke eine Leistung von bis zu 10 Megawatt. Der Vorteil von Kleinwasserkraftwerken ist, dass deren Umwelteinflüsse lokal begrenzt sind. Im Verhältnis zu Grosswasserkraftwerke schaffen Kleinwasserkraftwerke mehr Arbeitsplätze. Kleinwasserkraftwerke liefern in der Schweiz rund 10% der gesamten Wasserkraftproduktion. Leider hat man aufgrund der mangelnden Rentabilität viele Kleinwasserkraftwerke in den letzten Jahrzehnten stilllegen müssen. Die Kleinwasserkraftwerke werden gefördert. Kleinwasserkraftwerke erhalten eine Einspeisevergütung für Strom aus erneuerbaren Energien (KEV). Kleinwasserkraftwerke mit einer Leistung bis zu einem Megawatt haben Potenzial. Die EnergieSchweiz verfolgt mit dem Programm Kleinwasserkraftwerke das Ziel, ebendiese zu fördern. EnergieSchweiz unterstützt die Erstellung von Grobanalysen, übernimmt eine Informations- und Beratungsfunktion und fördert die Vernetzung verschiedener Akteure und Stakeholder.

Wasserkraftwerke leiten am wenigsten Treibhausgase pro Kilowattstunde Strom in die Atmosphäre ab. Dazu kommt dass sie die beste Energienutzung haben. Flusskraftwerke produzieren etwa 80 Mal mehr Energie als sie selbst benötigten. Auch Speicherkraftwerke produzieren etwa 60 Mal mehr Energie als sie verbrauchen. Hier liegt die Effizienz wegen den Staudämmen etwas tiefer. Baumaterialien, die für den Bau, den Betrieb und den Rückbau der Wasserkraftwerke benötigt werden, fallen unter den Begriff „Graue Energie“

Wasserkraftwerke haben generell den grossen Vorteil, dass sie Strom genau dann produzieren können, wenn viel verbraucht und wenig produziert wird. Und dies in Sekundenbruchteilen. Ein wesentlicher Faktur, wenn es um die Stromversorgungssicherheit in den Netzen geht. Dieser Faktor wird im Zusammenhang mit der dezentralen Energieversorgung durch erneuerbare Energien noch wichtiger. Eine Energieform wird erneuerbar genannt, wenn sich die Ressourcen für ihre Bereitstellung kurzfristig erneuern. Beim Anteil erneuerbarer Energie in der Stromproduktion belegt die Schweiz in Europa einen Spitzenplatz.

Mit der Energiestrategie 2050 will der Bund die durchschnittliche Jahresproduktion von Elektrizität aus Wasserkraft bis im Jahr 2050 auf 38‘600 Gigawattstunden (GWh) steigern (bis 2035 auf 37‘400 GWh).

Die Möglichkeiten zum Bau von Grosswasserkraftwerken an neuen Standorten unter den gegebenen Landschafts- und Gewässerschutzbestimmungen sind praktisch ausgeschöpft. Deshalb sollen bestehende Werke erneuert und ausgebaut werden. Zudem sollen auch neue Technologien zum Einsatz kommen. Die Wasserkraftnutzung soll im Rahmen der Energiestrategie 2050 mit verschiedenen Massnahmen gefördert werden. Für neue Wasserkraftwerke bis zu einer Leistung von 10 Megawatt gibt es Investitionsbeiträge und eine kostendeckende Einspeisevergütung. Auch die bestehende Grosswasserkraft, welche ihre Produktion unter den Gestehungskosten verkaufen muss, kann so von einer Marktprämie profitieren.

Die Rahmendbedingungen der Wasserkraft sollen optimiert werden. Die Wasserkraftnutzung steht im nationalen Interesse. Massnahmen sind zum Beispiel ein Konzept für den Ausbau erneuerbarer Energien und vereinfachte Bewilligungsverfahren sowie unterstützende Massnahmen im Rahmen von EnergieSchweiz.

Das Ausbau-Potenzial der Wasserkraft wird durch die Nutzung von neuen Technologien wie zum Beispiel der von grossen Gefällen bei Trink- und Abwasserleitungen, um damit Strom mit einem neuen Potenzial von bis zu rund 250 GWh zu gewinnen, erhöht. Ebenso liegt neues Potenzial bei der Erschliessung von kleineren Flüssen und Bächen für Kleinkraftwerke.

Die weltweite Bedeutung von Wasserkraft.

Regenerative Energien 08 - Nutzung der Wasserkraft - von Stefan Krauter.

Aus dem Inhalt:
00:14 Gesamtpotential Wasserkraft: Verdunstungs-Niederschlagszyklus
03:18 Länderrangliste der Wasserkraftnutzung
06:14 Verbleibende ungenutzte Potentiale
06:36 Vorteile der Nutzung von Wasserkraft
08:08 Nachteile der Nutzung von Wasserkraft
09:36 Dargebot der Wasserkraft (Abfluss saisonal, Jahresdauerlinien)
13:38 Historisches: Oberschlächtiges Wasserrad (Prinzip, Wirkungsgrad)
15: 24 Historisches: Unterschlächtiges Wasserrad (Prinzip, Wirkungsgrad)
18:25 Pelton-Turbine (Auf
19:20 Anwendung Bernoulli-Gleichung auf ein Kraftwerk mit Peltontubine
22:00 Kaplan-Turbine
23:35 Francis-Turbine
24:25 Vergleich der Turbinenarten
26:29 Vorteile parallel arbeitender Turbinen
27:02 Laufwasserkraftwerk
29:44 Speicherkraftwerke
30:42 Beispiel der Auslegung und Berechnung eines Speicherkraftwerkes (Kaprun)
35:00 Prinzip Pumpspeicherkraftwerk
36:27 Pumpspeicherkraftwerk Goldisthal: Querschnitt, Daten, Netzanbindung
39:11 Wirkungsgradkette typisches Pumpspeicherkraftwerk
40:00 Speicherpotential Norwegen (Beispiel Stausee Blasjo: 7,8 TWh)
40:50 Nutzung des Potential Norwegens in Deutschland: Nordlink (Prinzip,  Erklärvideo)
45:00 Video Nordlink: Übersicht, Daten
49:00 Gezeitenkraftwerke
52:20 Meeresströmungskraftwerke
52:31 Wellenkraftwerke

Stefan Krauter

Stefan Krauter ist ein deutscher Professor und Unternehmer im Bereich der Erneuerbaren Energien. Seine Aktivitäten in Lehre und Forschung wie auch im unternehmerischen Bereich dienen dazu, global eine nachhaltige Energieversorgung zu realisieren.