Petite Hydro - Kleinwasserkraft N°110

Petite Hydro Kleinwasserkraft

Périodique pour la petite hydraulique

Zeitschrift für die Kleinwasserkraft

Fischlocker

Entrée de la passe à poissons

Maschinenhaus

Local de turbinage

C

A

N° 108 / 2023

N° 110 / 2024

B B

Stauklappe

Barrage équipé d'un clapet de retenue

Kiesspülschütze

Vannes de chasse du gravier

Kiesspülrinne

Ausgang Fischtreppe

Sortie de la passe à poissons

Linth

C

Chenal de chasse du gravier

Grobrechen Grille grossière

Einlaufbereich

Prise d'eau

Kaplanturbine Turbine Kaplan 05 10

A

Absperrschütze Vannes d'arrêt

Rechenreinigungsanlage

Grille fine et dégrilleur

Unterwasserkanal Canal de fuite

Small Hydro Mobility Stations de recharge –

KW F. Blumer an der Linth Beste Kiesförderschnecke

Journée technique PCH & AG SSH 26.04.2024, Cham (ZG) –

Fachtagung Kleinwasserkraft & GV SSH 26.04.2024, Cham (ZG)

Droits d'eau immémoriaux

Des délais plus long –

Ehehafte Wasserrechte

Längere Übergangsfristen

Gasa Hydro SA : tradition d'excellence –nouveau site

Assurer la continuité de la petite hydraulique, plus que jamais d'actualité !

Un important acteur de la production d'énergie s'installe dans la plaine du Rhône, plus précisément à Sierre, depuis la reprise de la société Gasa Hydro SA en septembre 2022 par M. Fabian Hintz.

La volonté de la nouvelle équipe de Gasa Hydro SA, emmenée par son directeur M. Pierre Fournier est de maintenir et de renforcer la tradition d'excellence dans le domaine de la petite hydraulique, perpétuée par M. Pierre-Alain Galé, fondateur de l'entreprise il y a plus de 30 ans.

Profitant de cette longue expérience acquise avec près de 60 machines construites, elle peut ainsi offrir l'ensemble des prestations mécaniques, hydrauliques et électriques dans le cadre de la conception, réalisation et exploitation de petites centrales hydro-électriques sur des hautes chutes équipées de turbines Pelton.

L'ensemble des projets réalisés couvre un panel d'applications très diverses et adaptées à la topologie de chaque site :

– Machine à 1, 2, 3 ou 4 injecteurs installés sur des réseaux d'eau potable ou d'eaux usées,

– Puissance installée comprise entre 30 kW et 1 500 kW,

– Chute brute allant d'une centaine de mètres à plus de 1 000 m,

– Débit maximum turbiné allant de 10 l/s à 500 l/s.

Dernièrement, la réalisation clé en main du turbinage Riddes-Combes permet une production annuelle équivalente à la consommation de 300 ménages. Cette centrale a été installée sur le réseau d'eau potable et utilise à bon escient les

fortes pentes de la commune de Riddes. L'alternateur synchrone a une puissance électrique de 250 kW et la régulation s'effectue automatiquement afin de turbiner le maximum d'eau tout en assurant l'approvisionnement en eau potable. Le pilotage de cette turbine est entièrement intégré au système de contrôle-commande du réseau d'eau potable de la commune, gage de facilité d'utilisation, mais aussi et surtout d'une régulation optimale tout au long de l'année.

En collaborant avec des partenaires régionaux, comme DPE Electrotechnique SA pour la partie électricité et contrôle-commande des machines, cette société permet à sa clientèle de n'avoir qu'un seul interlocuteur de proximité et un service après-vente efficace.

Gasa Hydro SA contribue ainsi à la transition énergétique et au développement durable renforçant le pôle valaisan dans ce domaine clé des années à venir.

Notre équipe se tient à votre disposition pour toute demande liée à un nouveau projet de turbinage ou de rétrofit mécanique ou électrique, mais également pour la maintenance et l'entretien de l'ensemble de votre système.

Gasa Hydro SA

Ecoparc de Daval C 1 | 3960 Sierre +41 (0) 27 455 68 85 | info@gasa-hydro.ch www.gasa-hydro.ch

Von der Vision zur Umsetzung De la conception à la réalisation

Die Gesetze der Physik: man kommt nicht drum herum!

Les lois de la physique : on ne peut pas les contourner !

Bis 2009 setzte die Politik die Rahmenbedingungen für die Stromversorgung – sicher, breit gefächert, bezahlbar, umweltschonend! Und den Ingenieuren wurde grosses Vertrauen bei der Umsetzung entgegengebracht. Dafür brauchte es eine ausreichende Stromproduktion (auch im Winter) sowie genügend Transport- und Speicherkapazitäten.

Das Jahr 2009 markierte einen Wendepunkt: die Teilliberalisierung im Strommarkt wurde eingeführt. Betriebswirtschafter übernahmen das Zepter und lenkten die Politik. Nachhaltigkeit und Versorgungssicherheit rückten in den Hintergrund, kurzfristige betriebswirtschaftliche Gewinne hatten Vorrang.

Rasch wurden das süsse Gift der Subventionen und die Möglichkeiten der Planwirtschaft entdeckt. Es folgten Technologieverbote, mehr Regulierung, höhere Steuern und neue Subventionen.

Die Schweizer Energiestrategie 2050 ist klar. Es ist ein Übergang von der Partnerschaft Kernenergie-Wasserkraft zur Partnerschaft Photovoltaik-Wasserkraft. Der grosse Unterschied besteht darin, dass Solarstrom im Vergleich zur Kernenergie lediglich 1 700 Stunden pro Jahr und vorwiegend im Sommer zur Verfügung steht. Kernkraftwerke produzieren Tag und Nacht Strom –w ährend 8 0 00 Stunden im Jahr.

Der Bundespolitik ist es in jahrelanger Debatte nicht gelungen, die Stromproduktion mit dem Strombedarf ins Gleichgewicht zu bringen. Infolgedessen ist unsere Stromversorgungssicherheit vom Ausland abhängig und die Strompreise steigen unnötig.

Mittels Referenden und Initiativen wird versucht, mit teils völlig widersprüchlichen Ansätzen und Anreizen, Strom zum falschen Zeitpunkt zu produzieren. Wir brauchen zwingend Lösungen, die sicherstellen, dass Strom zur Verfügung steht, wenn wir ihn brauchen.

Mit unseren Kleinwasser-, Trinkwasser- und Pumpspeicherkraftwerken arbeitet Swiss Small Hydro gerne mit an einer sicheren, breitgefächerten, bezahlbaren und umweltschonenden Stromversorgung; frei von reinen Partikularinteressen, ideologischem Wunschdenken und unter Berücksichtigung der Physik! Zum Nutzen aller, der Natur und uns Menschen.

Giovanni Leonardi

Vorstandsmitglied / Membre du Comité, Swiss Small Hydro

Jusqu'en 2009, les politiques fixaient les conditionscadres pour l'approvisionnement en électricité –sûr, diversifié, abordable, respectueux de l'environnement ! – et une grande confiance était alors accordée aux ingénieurs pour la mise en œuvre. Cela signifiait à la fois un secteur électrique suffisant que ce soit en termes de production d'électricité (même en hiver) que de capacités de transport et de stockage.

L'année 2009 a marqué un tournant, avec la libéralisation partielle du marché de l'électricité. Les économistes ont alors pris les rênes et orienté la politique.

La durabilité et la sécurité de l'approvisionnement ont été reléguées au second plan, la priorité étant donnée aux bénéfices économiques à court terme.

On a rapidement découvert le doux poison des subsides et les possibilités de l'économie planifiée. Suivirent des interdictions de technologies, davantage de réglementations, des impôts plus élevés et de nouveaux subsides.

La Stratégie énergétique suisse 2050 est claire. Il s'agit de passer d'un partenariat nucléaire-hydroélectrique à un partenariat photovoltaïque-hydroélectrique. La grande différence réside dans le fait que l'électricité solaire n'est disponible que 1 700 heures par an et principalement en été, à comparer aux 8 0 00 heures de l'électricité d'origine nucléaire.

Après des années de débat, la politique fédérale n'est pas encore parvenue à équilibrer la production avec les besoins en électricité. Par conséquent, notre sécurité d'approvisionnement dépend de l'étranger et les prix de l'électricité augmentent inutilement.

Avec référendums et initiatives, on vise à résoudre ces défis, mais avec des approches et des incitations parfois totalement contradictoires. Nous avons impérativement besoin de solutions qui garantissent la disponibilité de l'électricité au moment où nous en avons besoin.

Avec nos petites centrales hydrauliques en rivière, nos centrales en réseau d'eau et nos centrales de pompage-turbinage, Swiss Small Hydro collabore avec pertinence à un approvisionnement en électricité sûr, diversifié, abordable et respectueux de l'environnement, sans intérêts particuliers, sans vœux pieux et en tenant compte de la physique ! Pour le bien de tous, de la nature et de l'homme.

Planung, Bau und Inbetriebnahme Etudes, construction et mise en service

Small Hydro Mobility – 5

Small Hydro Mobility – 13

Kraftwerk Waldemme versorgt 1 5 00 Haushalte – 15

Betrieb und Unterhalt Exploitation et maintenance

Das KW F. Blumer an der Linth und seine Kiesförderschnecke – 2 1

La centrale hydraulique de F. Blumer et sa vis sans fin – 27

Verband L'association

Swiss Small Hydro Jahresbericht 2023 – 3 1

Rapport annuel 2023 de Swiss Small Hydro – 3 5

Generalversammlung und Fachtagung Kleinwasserkraft – 39

Ehehafte Wasserrechte im Parlament – 41

Droits d'eau immémoriaux aux Parlement – 42

Nécrologie – La petite hydraulique perd un grand ami – 4 3

Nachruf – Die Kleinwasserkraft verliert einen grossen Freund – 4 4

Kurzmitteilungen Brèves

Kurzmitteilungen Verband – 45

Brèves de l'Association – 4 6

Kurzmitteilungen im Überblick – 47

Erneuerbare Energien Les énergies renouvelables

« La transition énergétique n'aura pas lieu » – 49

Veranstaltungen Agenda

Veranstaltungen im Überblick – 5 3 L'agenda de « Petite Hydro » – 56

Small Hydro Mobility

Stations de recharge électrique et petite hydraulique

En Suisse et dans la plupart des pays européens, établir une connexion directe entre la petite hydroélectricité et la mobilité électrique s'avère, en général, facteur d'une situation gagnant-gagnant. D'une part, c'est ouvrir de nouvelles opportunités financières pour les exploitants de petites centrales hydrauliques. D'autre part, pour le secteur de la mobilité électrique, c'est permettre l'extension du réseau de stations de recharge grâce à la production décentralisée d'électricité 100 % renouvelable et locale issue des petites centrales hydrauliques. De plus, le conducteur de voitures électriques en bénéficierait, notamment, par un tarif attractif. Première entrée en matière d'un sujet vaste, qui se décline spécifiquement à chaque petite centrale.

UN PROJET PORTÉ PAR L'OFEN

Les bureaux Mhylab et Skat Consulting SA se sont intéressés à la mobilité hydroélectrique à travers le projet Small-Hydro Mobility (SHM), sous mandat de l'Office fédéral de l'énergie. Débuté en octobre 2021, le projet est organisé en 3 phases principales :

 La première phase visait à définir les conditions dans lesquelles un lien pouvait être établi entre les petites centrales hydrauliques (PCH) et la mobilité électrique. Elle a permis d'identifier en Suisse 514 petites centrales hydrauliques intéressantes pour l'installation de bornes de recharge électrique.

La deuxième phase était dédiée aux études de cas. Parmi ces 514 petites centrales hydrauliques, 6, puis 4 ont été choisies pour être analysées plus spécifiquement. Ce choix était motivé par la nécessité de représenter au mieux la petite hydraulique suisse dans son ensemble, en termes de type de propriétaires, de ressources en eau (rivière et réseau d'eau), de production et d'intérêts pour la mobilité électrique.

L'étude est actuellement dans sa dernière phase, celle de communication, qui s'achèvera courant 2024, d'où une des raisons d'être de cet article. À noter, de plus, que ce même sujet sera présenté lors de la journée technique de Swiss Small Hydro le 26 avril à Cham (ZG).

Au final, le projet SHM a montré que la mobilité électricité est un domaine intéressant économiquement pour les petites centrales hydrauliques, face notamment aux fluctuations du marché de l'électricité et à son évolution, et également face aux prochaines clôtures des contrats en cours liés au système de rétribution à l'injection (SRI). La démonstration étant désormais effectuée, il s'agit cette fois d'inciter les exploitants de petites centrales hydrauliques à s'intéresser à la mobilité électrique par un propre projet Small-Hydro Mobility (ci-après projet SHM).

Une valeur ajoutée supplémentaire serait une amélioration de l'image de la petite hydraulique.

PRINCIPAUX CHIFFRES SUR LA MOBILITÉ ÉLECTRIQUE

Une façon d'entrer dans le secteur de la mobilité électrique est de considérer ses chiffres-clés, dont les principaux pourraient être les suivants, du moins pour la Suisse :

Distance moyenne parcourue en voiture : 30 k m / jour

Consommation électrique standard : 18 k Wh par 100 km

 Capacité de la batterie d'une voiture : 16 à 99 k Wh, avec un standard posé à 50 k W & 5 0 k Wh, ce qui correspond à une voiture comme la Renault Zoé (les voitures haut de gamme, comme la Tesla Model Y (250 k W, 60 à 79 k Wh), ne sont pas considérées ici comme références).

 Capacités de charge

– Charge lente : 11 k W, 22 k W

– Chargement rapide : 50 kW, 100 kW, 150 kW, 300 kW

Étant donné la voiture standard considérée, les recharges de 100, 150 et 300 k W ne sont donc pas favorisés par la présente étude.

Figure 2 : Carte montrant les 514 petites centrales hydroélectriques suisses intéressantes pour un projet de mobilité électrique et les 6 puis 4 études de cas choisies.

Bild 2: Die Karte zeigt alle 514 Kleinwasserkraftwerke der Schweiz, die als interessant identifiziert wurden (blasse Punkte) und die 6 und final dann 4 Standorte der ausgewählten und genauer untersuchten Fallbeispiele.

map.geo.admin.ch & Skat & Mhylab

UNE PETITE CENTRALE HYDRAULIQUE EST-ELLE PHYSIQUEMENT ADAPTÉE À UN PROJET DE MOBILITÉ ÉLECTRIQUE ?

Pour répondre à cette question, la petite centrale hydraulique doit répondre à 2 critères liés à l'emplacement de la centrale électrique ainsi qu'à sa capacité électrique disponible.

1. L'emplacement de la centrale électrique

L'intérêt de l'automobiliste dépend de ce qui entoure la station de recharge. Comme présenté dans le Tableau 1, ces intérêts, qui définissent les types de recharge, ont été classés dans les groupes suivants :

 Home charging –> recharge à la maison

 Work charging –> recharge au travail

Point-of-interest charging (POI) –> recharge à proximité de divers centres d'intérêts pour l'automobiliste (magasins, services, restaurants, salles de sport, randonnées, …)

 Quick charging –> recharge rapide, par exemple pendant un (long) voyage

Fleet charging –> recharge d'une flotte de véhicules, par exemple dans les stations de location de voitures, de car sharing

Ce tableau 1 présente également les distances maximales à parcourir acceptables pour l'automobiliste.

En plus, on cherchera à rapprocher le plus possible la station de recharge (qu'elle soit existante ou à créer) du local de turbinage de manière à limiter les coûts de câblage électrique. Cette définition devra prendre en compte la position de la ou des places de parc (qu'elles soient existantes ou à créer).

Si la station de turbinage ne se trouve pas à proximité d'une de ces zones d'intérêt, alors la petite centrale hydraulique n'est pas adaptée à un projet de mobilité électrique.

Figure 1 : Bornes de recharge pour la mobilité électrique en 2023. Bild 1: Ladestationen für die Elektromobilität 2023. map.geo.admin.ch

Emplacement de la PCH (et de la station de recharge) / intérêt de l'automobiliste

Zone d'habitation (quartier, lotissement) ou hôtel

Type de recharge Vitesse de recharge standard Puissance de la borne (kW)

Home charging Lente 22

Zone de travail Work charging Lente 22

POI (point of interest) : magasins, cafés, restaurants, médecin, loisirs, gare CFF, parkings publics, …

Distance maximale pour l'automobiliste

50 m à pied

50 m à pied

POI charging Lente et rapide 22 / 50 / 100 / 150 200 m à pied

Route cantonale Quick charging Rapide 50 / 100 / 150 500 m en voiture (ou plus s'il n'y a pas d'autres stations à proximité)

Autoroute (entrée, sortie, aire de repos, aire de ravitaillement)

Quick charging Rapide 100 / 150 2 k m en voiture (ou plus s'il n'y a pas d'autres stations à proximité)

Flotte de véhiculesFleet charging Lente 11 / 22 200 m à pied

Tableau 1 : Description standard des principales stations possibles, en fonction de l'intérêt de l'automobiliste et de l'emplacement de la station de recharge / de la petite centrale hydraulique (PCH).

2. La capacité électrique de la petite centrale hydraulique disponible pour la station de charge Il s'agit de considérer la puissance électrique par rapport au type de recharge comme montré dans le diagramme de la Figure 3. En conformité avec la capacité électrique de la petite centrale hydraulique, il est nécessaire de définir :

 la puissance de chaque borne à installer le nombre de bornes à installer le nombre de places de parc le nombre de véhicules pouvant se brancher à une même borne (nombre de prises)

 la disponibilité de la station de recharge

Figure 3 : Diagramme de l'intérêt d'un projet Small-Hydro Mobility par rapport au type de recharge et à la puissance électrique de la petite centrale hydraulique. Abbildung 3: Optionen eines Small-Hydro-Mobility-Projekts in Bezug auf die Art des Aufladens und die elektrische Leistung des Kleinwasserkraftwerks.

La caractérisation de la capacité électrique de la petite centrale hydraulique pour une station de recharge peut être complexe dans certains cas. Une méthode consiste à définir une courbe des puissances classées (sur le modèle des courbes des débits classés) (cf. Figure 4). Suivant le régime de fluctuation de sa puissance, la caractérisation électrique de la petite centrale peut être mise en évidence par plusieurs courbes représentatives de puissances classées. Par exemple, une en hiver et une en été pour un cours d'eau présentant une intermittence saisonnière importante. Pour d'autres sites, c'est une courbe chronologique des puissances classées sur une journée-type qui pourrait s'avérer la plus pertinente.

Et lors de cette caractérisation, il s'agira de garder comme principe général que la priorité d'un projet SHM est de maximiser la disponibilité de la station de recharge afin de fidéliser un maximum d'automobilistes.

Elektrische Leistung (kW)

Puissance électrique -

20406080100120140160180200220240260280300320340360

Jours accumulés / Angesammelte Tage

Figure 4 : Exemple de courbe des puissances électriques classées d'une petite centrale hydraulique (sur une année) en regard de la puissance électrique de 4 types de bornes à 22, 50, 100 et 150 kW.

Abbildung 4: Beispiel für eine «Dauerkurve» der klassifizierten elektrischen Leistung eines Kleinwasserkraftwerks (für ein Jahr) und Darstellung des maximal verbrauchten Stroms bei 4 Arten von Ladesäulen, nämlich mit 22, 50, 100 und 150 kW.

CE PROJET SHM EST-IL ÉCONOMIQUEMENT RÉALISABLE ?

Si la petite centrale hydraulique s'avère être physiquement adaptée à un projet SHM, alors, il convient de s'intéresser aux aspects économiques du projet, à travers les aspects liés :

 aux modèles économiques (décrits ci-après)

 aux investissements pour l'aménagement du site

 aux éventuelles aides financières pour l'achat de bornes de recharge de la part de la commune ou du canton.

Les principaux modèles économiques d'un projet SHM sont les suivants :

Privé : station de recharge seulement utilisée par l'exploitant de la petite centrale hydraulique et son cercle privé.

 Direct : station de recharge utilisée par tout automobiliste et uniquement gérée par l'exploitant de la petite centrale hydraulique.

 CPO (Charging Point Operator) : station de recharge, appartenant à l'exploitant de la petite centrale hydraulique, mais exploitée par une société de mobilité électrique externe, utilisée par tout automobiliste.

EMP (Electrical mobility provider) : station de recharge, appartenant à une société de mobilité électrique externe, exploitée par cette même société et utilisée par tout automobiliste.

A moins qu'il ne s'agisse d'une station de recharge exclusivement réservée à un cadre privé, le modèle direct n'est pas recommandé, car dans ce cas, l'exploitant de la petite centrale hydraulique est entièrement responsable de la maintenance de la borne, du contact avec les clients, de la facturation et de la promotion.

Compte tenu des nombreuses inconnues, notamment en ce qui concerne le nombre d'automobilistes qui utiliseront la station de recharge, les calculs économiques peuvent d'abord se limiter à évaluer le nombre de charges par jour nécessaires pour que le projet SHM devienne rentable pour l'exploitant de la petite centrale, puis à déterminer si ce nombre de charges par jour est réaliste ou non.

Ce sujet sera présenté lors de la Journée technique de SSH du 26 avril 2024. Ainsi, il sera possible de consulter la présentation sur le site web de SSH :

PRINCIPALES CLÉS DE SUCCÈS D'UN PROJET SHM

Les clés de succès identifiées sont les suivantes :

Localisation de la centrale dans plusieurs zones d'intérêt pour les automobilistes.

 Prix attractif pour les automobilistes (ou l'entreprise de mobilité), mais toujours intéressant pour l'exploitant de petite centrale hydraulique.

 Fidélisation des automobilistes.

 Production d'électricité suffisante pour alimenter au moins une borne de recharge pratiquement en permanence.

Courte distance entre le local de turbinage et la station de recharge (pour limiter les coûts de câblage).

Contrat avec une entreprise de mobilité qui soit au moins responsable de la facturation, du contact avec les clients et de la promotion de la station de recharge.

 Identification claire de la station de recharge sur les applications smartphone les plus pertinentes en matière de mobilité électrique.

 Entretien de la petite centrale hydraulique pendant les périodes de faible utilisation de la station de recharge.

Et enfin, quelques ouvertures possibles pourraient être envisagées pour renforcer la disponibilité de la station de recharge, comme l'utilisation d'un système de stockage de l'électricité sur site et/ou le couplage avec des panneaux solaires.

EN SAVOIR PLUS

Le projet Small-Hydro Mobility mené par Skat et Mhylab a donné lieu à d'autres développements, que ce soit tant au niveau technologique qu'économique, non abordés dans cet article introductif.

Si votre centrale s'avère répondre à la plupart des critères exposés, alors l'étape suivante serait de vous adresser à : info@swissmallhydro.ch

Il est également possible d'en apprendre davantage avec le guide de l'électromobilité d'Electrosuisse :

Aline Choulot, Mhylab Hedi Feibel, Skat Consulting SA Mars 2024

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Small Hydro Mobility

Ladestationen und Kleinwasserkraft

In der Schweiz und in den meisten europäischen Ländern erweist sich die direkte Verbindung von Kleinwasserkraft und Elektromobilität im Allgemeinen als eine Win-Win-Situation. Einerseits eröffnet das Konzept Betreiberinnen von Kleinwasserkraftwerken neue finanzielle Möglichkeiten. Andererseits kann das Netz von Ladestationen durch die dezentrale Stromerzeugung in kleinen Wasserkraftwerken erweitert werden, wobei zu 100 % erneuerbarer und lokaler Strom verwendet wird. Darüber hinaus können Fahrer von Elektroautos von einem attraktiven Tarif profitieren. Der Artikel gibt einen ersten Einstieg in Fragen, die je nach Kleinwasserkraftwerk spezifisch zu beantworten sind. Die zugehörigen Illustrationen finden sich im vorangehenden französischen Artikel.

EIN PROJEKT IM AUFTRAG DES BFE

Die Büros Mhylab und Skat Consulting AG haben sich im Auftrag des Bundesamts für Energie (BFE) mit dem Thema «Elektromobilität durch Wasserkraftstrom» (Small Hydro Mobility SHM) befasst. Das Projekt startete im Oktober 2021 und gliederte sich in drei Phasen:

 In der ersten Phase wurden Bedingungen definiert, unter denen eine Verbindung zwischen Kleinwasserkraftwerken und Elektromobilität hergestellt werden kann. Schweizweit wurden so 514 Anlagen identifiziert, deren Stromproduktion gegebenenfalls für elektrische Ladestationen genutzt werden könnte.

 Die zweite Phase war spezifischen Fallstudien gewidmet. Von den 514 Kleinwasserkraftwerken wurden zunächst 6 und final dann 4 für eine genauere Analyse ausgewählt. Die Auswahl sollte die Kleinwasserkraft in der Schweiz in ihrer Gesamtheit bestmöglich repräsentieren, und zwar im Hinblick auf Art der Eigentümerschaft, die genutzte Wasserressource (Bsp. Fliessgewässer oder Nebennutzungsanlagen) und das Interesse an der Elektromobilität.

Die laufende letzte Projektphase zur Kommunikation der Ergebnisse, wird im Laufe des Jahres 2024 abgeschlossen, einer der Gründe für den vorliegenden Artikel. Darüber hinaus wird das Thema auf der Fachtagung von Swiss Small Hydro am 26. April in Cham (ZG) vorgestellt.

Im Ergebnis hat das SHM-Projekt gezeigt, dass die Stromproduktion für Elektromobilität für Betreiber von Kleinwasserkraftwerken wirtschaftlich interessant sein kann, insbesondere angesichts der aktuellen und voraussichtlich auch zukünftigen Preisschwankungen auf dem Strommarkt. Nachdem der Nachweis anhand von Fallbeispielen erbracht wurde, sollen nun Betreiberinnen von Kleinwasserkraftwerken für das Thema Elektromobilität und somit für ein eigenes SmallHydro-Mobility-Projekt (im Folgenden SHM-Projekt) gewonnen werden.

Ein Imagegewinn für die Kleinwasserkraft wäre ein zusätzlicher Mehrwert des Projekts.

WICHTIGE KENNZAHLEN DER ELEKTROMOBILITÄT

Für einen Einstieg in die Elektromobilität, ist es sinnvoll, sich zunächst mit wichtigen Kennzahlen vertraut zu machen (die folgenden Zahlen beziehen sich auf die Schweiz):

 Durchschnittliche mit dem Auto zurückgelegte Distanz: 30 km/Tag.

 Standard-Stromverbrauch eines E-Fahrzeugs: 18 kWh pro 100 km.

Batteriekapazität eines Autos: 16 bis 99 k Wh, wobei als Standard hier 50 k W & 5 0 k Wh verwendet wird, was einem Auto wie dem Renault Zoe entspricht (High-End-Autos wie das Tesla Model Y (250 k W, 60 bis 79 k Wh) werden nicht als Referenz betrachtet).

 L adekapazitäten – Langsames Laden: 11 k W, 22 k W – Schnelles Laden: 50 k W, 100 k W, 150 k W, 300 k W

Im Hinblick auf das gewählte «Standardauto» werden Ladevorgänge mit 100, 150 und 300 k W in dieser Studie nicht betrachtet.

IST EIN KLEINWASSERKRAFTWERK «PHYSISCH GEEIGNET» FÜR DIE STROMPRODUKTION FÜR ELEKTROMOBILITÄT?

Die Antwort auf diese Frage hängt von 2 Hauptkriterien ab, nämlich dem Standort des Kleinwasserkraftwerks und seiner verfügbaren Stromproduktion.

1. Standort des Kleinwasserkraftwerks

Das Interesse der Autofahrerin hängt von der «Umgebung der Ladestation» ab. Wie in Tabelle 1 dargestellt, gibt es folgende Optionen, die auch die Art des Aufladens bestimmen:

Home charging –> Aufladen zu Hause

Work charging –> Aufladen beim Arbeitsplatz

Point-of-interest charging (POI) –> Aufladen in der Nähe von «interessanten Orten» (Geschäfte, Dienstleistungsbetriebe, Restaurants, Sportstätten / Fitnessstudios, Wanderparkplätze …)

 Quick charging –> schnelles Aufladen, zum Beispiel bei einer (längeren) Reise

 Fleet charging –> Aufladen einer Fahrzeugflotte, zum Beispiel bei Autovermietungs- oder Car-SharingStationen

Lage des Turbinenhauses des KWK (und der Ladestation) / Interesse der Autofahrenden

Wohnsiedlung / Stadtteil, Hotel

Art des Aufladens

Tabelle 1 zeigt auch die maximal akzeptierten Entfernungen, die ein Autofahrer bereit ist zurückzulegen.

Darüber hinaus wird man versuchen, eine Ladestation (egal ob vorhanden oder neu zu errichten) möglichst in der Nähe des Turbinenhauses zu wählen, um die Kosten für das erforderliche Verbindungskabel zu begrenzen. Entsprechend müssen auch Parkmöglichkeiten (vorhandene oder neu zu schaffende) berücksichtigt werden.

Wenn sich das Turbinenhaus nicht in der Nähe eines dieser «interessanten Orte» befindet, dann ist das Kleinwasserkraftwerk nicht für ein SHM-Projekt geeignet.

Aufladegeschwindigkeit

Kapazität der Ladesäule (kW)

Home charging langsam 22

Arbeitplatz Work charging langsam 22

POI (point of interest): Geschäfte, Cafés, Restaurants, Arztpraxis, Freizeiteinrichtungen, Bahnhof, öffentlicher Parkraum, …

Kantonsstrasse

Maximale vom Autofahrenden akzeptierte Entfernung

50 m zu Fuss

50 m zu Fuss

POI charging Langsam und schnell 22 / 50 / 100 / 150200 m zu Fuss

Autobahn (Einfahrt, Ausfahrt, Rastplatz, Tankstelle)

Quick charging schnell 50 / 100 / 150 500 m im Auto (oder mehr, falls keine andere Ladestation in der Nähe ist)

Quick charging schnell 100 / 150 2 k m im Auto (oder mehr, falls keine andere Ladestation in der Nähe ist)

Fahrzeugflotte Fleet charging langsam 11 / 22

200 m zu Fuss

Tabelle 1: Standardbeschreibung der wichtigsten möglichen Stationen, in Abhängigkeit vom Interesse des Autofahrers und dem Standort der Ladestation / des Kleinwasserkraftwerks (KWK).

2. Stromerzeugungskapazität des Kleinwasserkraftwerks, die für eine Ladestation zur Verfügung steht

Hier geht es darum, wie im Diagramm in Abbildung 3 gezeigt, die zu jedem Zeitpunkt verfügbare elektrische Leistung relativ zum Aufladevorgang zu betrachten. In Übereinstimmung mit der Stromerzeugungskapazität des Kleinwasserkraftwerks müssen dann folgende Parameter definiert werden:

die Leistung jeder zu installierenden Ladesäule

die Anzahl der zu installierenden Ladesäulen

 die Anzahl der (erforderlichen) Parkplätze

 die Anzahl der Fahrzeuge, die an eine Ladesäule angeschlossen werden können (Anzahl der Steckdosen)

 die (zeitliche) Verfügbarkeit der Ladesäule

Die Ermittlung bzw. Charakterisierung der (verfügbaren) Stromerzeugungskapazität eines Kleinwasserkraftwerks für eine Ladestation kann sich als komplex erweisen. Eine Möglichkeit ist, eine sogenannte «Dauerkurve» oder Kurve der klassifizierten Leistungen (nach dem Vorbild der Abflussdauerkurve) zu erstellen (siehe Abbildung 4). Je nachdem, wie stark die Leistung schwankt, können auch typische Kurven für unterschiedliche Perioden erstellt werden. Beispielsweise eine Kurve für den Winter und eine für den Sommer im Falle einer starken jahreszeitlichen Schwankung. Für andere Standorte (Bsp. Wasserkraftanlage in einer Wasserversorgungsinfrastruktur) könnte eine Dauerkurve der Leistungen an einem Standardtag relevant sein. «Dauerkurve» bedeutet, dass die y-Werte im Koordinatensystem der Grösse nach sortiert werden.

Höchste Priorität eines SHM-Projekts sollte immer sein, die Verfügbarkeit der Ladestation zu maximieren, um so möglichst viele Autofahrer an sich zu binden.

IST EIN SPEZIFISCHES SHM WIRTSCHAFTLICH INTERESSANT?

Wenn sich das KWK als «physisch geeignet» für ein SHM-Projekt erweist, dann sollte man sich mit den wirtschaftlichen Aspekten des Projekts beschäftigen. Folgende Aspekte sind dabei relevant:

 Geschäftsmodell (weiter unten beschrieben).

Investitionen für die Erschliessung des Standorts.

mögliche Finanzhilfen für die Investition in Ladestationen seitens der Gemeinde oder des Kantons.

Mögliche Geschäftsmodelle für ein SHM-Projekt umfassen folgende Optionen:

 «Privat»: Ladestation, die nur vom Betreiber des Kleinwasserkraftwerks und seinem privaten Umfeld genutzt wird.

 «Direkt»: Ladestation gehört dem Betreiber des KWK, wird von diesem selbst betrieben und unterhalten, kann aber von jeder Autofahrerin genutzt werden.

CPO (Charging Point Operator): Ladestation gehört dem Betreiber des KWK, aber wird von einem externen Elektromobilitätsunternehmen betrieben; kann von jedem Autofahrer genutzt werden.

 EMP (Electrical mobility provider): Ladestation, die einem externen Elektromobilitätsunternehmen gehört, von diesem Unternehmen betrieben wird und von jeder Autofahrerin genutzt werden kann.

Sofern es sich nicht um eine Ladestation handelt, die ausschliesslich im privaten Rahmen genutzt wird (siehe Modell «privat»), ist das «Direktmodell» nicht zu empfehlen, da in diesem Fall alleine der Betreiber des KWK für die Wartung der Ladestation, Kundenkontakt, Rechnungsstellung und Werbung verantwortlich ist.

Angesichts der vielen Unbekannten, insbesondere in Bezug auf die Anzahl der Autofahrerinnen, die die Ladestation nutzen, sollte sich die Wirtschaftlichkeitsberechnung zunächst darauf beschränken, die Anzahl der Ladevorgänge pro Tag zu ermitteln, die erforderlich wären, damit das SHM-Projekt für den Betreiber des KWK rentabel wird. Auf dieser Grundlage kann dann analysiert werden, ob die berechnete Anzahl Ladevorgänge pro Tag realistisch ist oder nicht.

SCHLÜSSELFAKTOREN FÜR DEN ERFOLG EINES SHM-PROJEKTES

Die wichtigsten Faktoren, die als Schlüssel zum Erfolg identifiziert wurden umfassen:

Standort des Kraftwerks in einem Gebiet, das am besten in mehrfacher Hinsicht für Autofahrerinnen von Interesse ist.

 Attraktiver Preis sowohl für die Autofahrer (oder das Mobilitätsunternehmen), als auch für die Betreiberin eines KWK.

 «Bindung» der Autofahrer an das Unternehmen / den Standort.

Ausreichende Stromerzeugung, um mindestens eine Ladestation praktisch kontinuierlich mit Strom zu versorgen.

 Kurze Entfernung zwischen Turbinenraum und Ladestation (minimale Investitionskosten für die Verlegung eines Verbindungskabels).

 Vertrag mit einem Mobilitätsunternehmen, das zumindest für die Rechnungsstellung, den Kundenkontakt und die Bewerbung der Ladestation zuständig ist.

Eindeutige Identifizierung der Ladestation auf den relevantesten Smartphone-Apps für Elektromobilität.

Wartung des kleinen Wasserkraftwerks in Zeiten geringer Nutzung der Ladestation.

Eventuell und je nach Wirtschaftlichkeit können auch Optionen in Betracht gezogen werden, um die Verfügbarkeit der Ladestation zu erhöhen, wie z. B. die Verwendung eines Stromspeichers vor Ort und / oder die Kopplung mit einer Solaranlage.

WEITERE INFOS

Das von Skat und Mhylab durchgeführte SmallHydro-Mobility-Projekt ermöglichte umfassendere Erkenntnisse sowohl in technologischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht, die nicht alle in diesem einführenden Artikel wiedergegeben werden konnten.

Wenn Ihr Kleinwasserkraftwerk die meisten der oben beschriebenen Kriterien erfüllt und Sie Interesse haben, dann können Sie sich mit weiteren Fragen wenden an: info@swissmallhydro.ch

Ausserdem wird dieses Thema auf der SSH-Fachtagung am 26. April 2024 vorgestellt. Entsprechend kann dann die Präsentation auf der SSH-Website heruntergeladen werden:

Mehr erfahren Sie auch im folgenden Leitfaden zur Elektromobilität von Electrosuisse:

Aline Choulot, Mhylab Hedi Feibel, Skat Consulting AG März 2024

Wir stellen moderne vertikalachsige Kaplanturbinen mit einem Laufraddurchmesser von 0,40 m bis 2,50 m her. KAPLANTURBINEN

Wir bieten neben der Kaplanturbine auch folgende Leistungen an:

•Vorplanung

•Vermessung

•Projektierung

•Steuerungsbau

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Gerne unterbreiten wir Ihnen ein persönliches Angebot.

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Kraftwerk Waldemme versorgt 1 500 Haushalte

Lange Planung, kurze Bauzeit, starke Redimensionierung, viel Restwasser

In der Ausgabe Nr. 101 (1/2021) von «Kleinwasserkraft» berichteten wir über die Einreichung des Konzessionsgesuchs für das Wasserkraftwerk Waldemme durch CKW (Centralschweizerische Kraftwerke). Fast 20 Jahre nach der ersten Idee hat nun diese Anlage den Betrieb aufgenommen. Der 1,4-Megawatt-Turbo-Generator liefert Wasserstrom für etwa 1 500 Vierpersonen-Haushalte.

Bei der Einweihung des Kraftwerks feierten Vertreter von Bund, Kanton Luzern und Gemeinden den Abschluss der 13 Millionen Franken schweren Investition. Die Idee eines Wasserkraftwerks zwischen Flühli und Schüpfheim entstand 2004 im Energieforum der UNESCO Biosphäre Entlebuch. CKW übernahm das Projekt 2008. Gegen ein erstes, 2012 eingereichtes Konzessionsgesuch, erhoben Umweltverbände erfolgreich Einsprache.

BEWILLIGUNGSVERFAHREN BESCHLEUNIGEN

Im Jahre 2021 erteilte der Regierungsrat für das überarbeitete Projekt die Konzession an CKW und lehnte die erneute Beschwerde der Umweltverbände ab. Im März 2022, 18 Jahre nach der ersten Idee, erfolgte endlich der Spatenstich für die Anlage. «Das Wasserkraftwerk Waldemme ist ein Paradebeispiel dafür, dass die Bewilligungsverfahren in der Schweiz zu lange dauern. Damit wir die gesetzten Ausbauziele in der Schweiz erreichen, müssen jetzt die Bewilligungsverfahren vereinfacht werden. Und: den einen oder anderen Kompromiss müssen alle Beteiligten eingehen, so wie CKW das beim Kraftwerk Waldemme mit der Projektverkleinerung und der hohen Restwassermenge gemacht hat», sagt Martin Schwab, CEO der CKW AG.

18 JAHRE PLANUNG, 18 MONATE BAU

Der Zeitplan für den Bau des Kraftwerks konnte dank des warmen Sommers und des milden Winters gut eingehalten werden. Eine Verzögerung gab es dennoch: Im Dezember 2022 überflutete ein Hochwasser den noch nicht abgeschlossenen Bau der Zentrale und den bereits montierten Turbo-Generator. Letzterer musste nochmals ausgebaut und fachmännisch gereinigt werden. «Trotz dieses Vorfalls und der Teuerung konnte der Bau und die Inbetriebnahme im budgetierten Rahmen abgeschlossen werden», sagt Projektleiter Alexander Paulus. Im Frühjahr 2023 wurden die Kabel eingezogen sowie elektronische und mechanische Tests durchgeführt. Darauf folgte die Trocken- und die Nass-Inbetriebsetzung. «Im August 2023 startete der Probebetrieb und darauf ging das Kraftwerk in den regulären Betrieb», erklärt Alexander Paulus die letzten Arbeiten.

Funktionsweise: Im Weiler Matzenbach wird mit der Wasserfassung (1) ein Teil des Wassers der Waldemme entnommen. In der rund zwei Kilometer langen erdverlegten Druckleitung (2) wird das Wasser zur Kraftwerk-Zentrale (3) bei der Chrutacherbrücke (4) geführt, wo es eine Turbine antreibt und Strom erzeugt. Unmittelbar bei der Zentrale wird das Wasser wieder dem natürlichen Lauf der Waldemme zugeführt und fliesst weiter talwärts durch die Lammschlucht (5).

CKW

Ökologische Ausgleichsmassnahmen: Dank der Renaturierung zweier Betonschwellen (1), der Fischtreppe (2) und der Fischabstiegsrinne (3) bei der Wasserfassung (4) entstand auf rund 1 500 Metern ein wertvoller Lebensraum für Fische. Über der erdverlegten Druckleitung (5) wurde die Bodenqualität teilweise durch Bodenverbesserungsmassnahmen erhöht. Das kleine Waldstück bei der Zentrale wurde in Zusammenarbeit mit Fachexperten ökologisch aufgewertet. Im Wald entstand so neuer Lebensraum für Amphibien und Reptilien.

CKW

STROM FÜR 1 500 VIERPERSONEN-HAUSHALTE

Moderne Technik bei der Wasserfassung sorgt dafür, dass in den Monaten April bis September die Restwassermenge von mindestens 735 l/s eingehalten wird. In der laichaktiven Zeit der Fische von Oktober bis März wird die Restwassermenge auf 800 l/s erhöht. Das Wasser für die Stromerzeugung fliesst in einer erdverlegten Druckleitung zur Kraftwerk-Zentrale und treibt eine Durchströmturbine an. Für die Stromproduktion reicht eine minimale Wassermenge von 350 l/s. Der TurboGenerator hat eine Leistung von 1,4 MW. CKW erwartetvom neuen Kraftwerk eine Jahresproduktion von rund 6,5 Mio. kWh, womit etwa 1 5 00 durchschnittliche Vierpersonen-Haushalte mit Strom versorgt werden können.

Fertig gebaute Wasserfassung des KW Waldemme.

Setzen am Standort der Wasserfassung des KW Waldemme zum Spatenstich an: (v.l.) Hans Lipp, Gemeindeammann Flühli; Fabian Peter, Regierungsrat und Vorsteher des Bau-, Umwelt- und Wirtschaftsdepartementes des Kantons Luzern; Martin Schwab, CEO CKW und Hella SchniderKretzmähr, Gemeindepräsidentin Flühli. CKW

CKW

WICHTIGER BEITRAG ZUM ERREICHEN DER ENERGIEZIELE

CKW ist die grösste Zentralschweizer Produzentin von erneuerbarem Strom. Für eine nachhaltige Energiezukunft investiert CKW zusammen mit ihrem Mutterhaus Axpo massiv in die erneuerbare Stromproduktion. CKW fokussiert dabei auf Windkraft, Photovoltaik, Wasserkraft und Biomassekraftwerke. Mit ihren Investitionen unterstützt CKW das Ziel des Kantons Luzern, den Anteil der erneuerbaren Energien am Gesamtverbrauch bis ins Jahr 2030 zu verdoppeln. Regierungspräsident Fabian Peter würdigt das diesbezügliche Engagement der CKW: «Damit wir unsere Klimaziele erreichen können, müssen wir alle einen Beitrag leisten. CKW geht hier mit gutem Beispiel voran, denn die Investition in erneuerbare Energiequellen macht uns vom Ausland weniger abhängig, stärkt die Versorgungssicherheit und steigert unsere Standortattraktivität.»

STOLZE GEMEINDE

«Als Gemeinde Flühli sind wir stolz auf die erfolgreiche Realisierung des Kraftwerks», sagt Gemeindepräsidentin Hella Schnider-Kretzmähr. «Hier in der UNESCO Biosphäre Entlebuch entstanden 2004 die Idee des Waldemme-Kraftwerks zwischen Flühli und Schüpfheim und die ersten Machbarkeitsstudien». Sie freut sich, dass das Entlebuch im Kanton Luzern weiterhin eine Vorreiterrolle im Ausbau der erneuerbaren Energien einnimmt und die Gemeinde Flühli dazu beiträgt. Seit 18 Jahren produzieren im Entlebuch Windräder sauberen Strom – e s sind nach wie vor die einzigen im Kanton Luzern.

Martin Schwab, CEO CKW; Hella Schnider-Kretzmähr, Gemeindepräsidentin Flühli; Fabian Peter, Regierungspräsident Kanton Luzern und Schwingerkönig Joel Wicki (v.l.) freuen sich beim Rechen der Wasserfassung über die Einweihung des KW Waldemme.

CKW

Kraftwerk-Zentrale bei der Chrutacherbrücke am Eingang der Lammschlucht.

CKW

Die OSSBERGER Durchströmturbine wird in die KraftwerkZentrale eingehoben. Wegen der stark schwankenden Wasserführung der Waldemme ist dieser Turbinentyp die beste Lösung.

OSSBERGER

Fertig installierte OSSBERGER Durchströmturbine in der Zentrale des KW Waldemme.

OSSBERGER

OSSBERGER

Kleinwasserkraft vom Spezialisten bis 10 MW

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CHRONOLOGIE KW WALDEMME

Jahr

Bemerkung

2004 Das Energieforum der UNESCO Biosphäre Entlebuch mit Geschäftsführer Markus Portmann hat die Idee eines Wasserkraftwerks zwischen Flühli und Schüpfheim. Dieses könnte fünf bis zehn Prozent des Stromverbrauchs der Region Entlebuch decken.

2005 Erste Vorabklärungen und Studien zur Machbarkeit werden durchgeführt.

2008  CKW übernimmt die Idee eines Entlebucher Wasserkraftwerks an der Waldemme von der UNESCO Biosphäre Entlebuch und führt diese weiter.

Entwicklung von Konzessions- und Bauprojekt inkl. Umweltverträglichkeitsbericht

2012 Einreichung des Konzession- und Baugesuches durch CKW. Projektdimensionen: 3,9 MW Leistung, Strom für 3 8 00 Familienhaushalte, Kosten 32 Mio. CHF

2012 – 2016

 Einsprache von Umweltverbänden (WWF Luzern, WWF Schweiz, Aqua Viva, Schweizerischer Fischereiverband, Fischereiverband Kanton Luzern, Pro Natura Schweiz, Pro Natura Luzern)

Diverse Begehungen und Verhandlungen mit den Einsprechern (u.a. Erhöhung der Restwassermenge)

2016 Betroffene Gemeinden bewilligen den Bau. Die Luzerner Regierung erteilt die Konzession.

 Einsprechende Verbände erheben Verwaltungsbeschwerde.

2018 Das Kantonsgericht heisst die Verwaltungsbeschwerde gut. Begründung: unzureichende Schutz-Nutzen-Abwägung (u.a. unklare Wirtschaftlichkeit aufgrund fehlender KEV-Zusage und erhöhter Restwassermenge). Die beschwerdeführenden Umweltverbände fordern die Schubladisierung des Projekts.

2019 CKW erhält KEV-Zusage über 15 Jahre.

2019 – 2020  Aufgrund veränderter wirtschaftlicher Rahmenbedingungen (Revision EnG 2018) überarbeitet CKW das Projekt in Zusammenarbeit mit kantonalen Stellen, der Gemeinde Flühli und Umweltverbänden.

 CKW reicht Konzessions- und Baugesuch für redimensioniertes Projekt ein, welches die Lammschlucht nicht mehr betrifft und somit die geforderten Umweltaspekte stärker berücksichtigt. Projektdimensionen: 1,4 MW Leistung, Strom für 1 5 00 Familienhaushalte, Kosten 13 Mio. CHF

2020 – 2021 Umweltverbände (WWF Schweiz, WWF Luzern, Aqua Viva, Pro Natura Schweiz, Pro Natura Luzern, Fischereiverband Kanton Luzern, Schweizerischer Fischereiverband) erheben Einsprache, u.a. wegen mutmasslich falscher Abflussmessung am Fassungsstandort.

 CKW entkräftet die Argumentation von falschen Messdaten mit eigenen umfangreichen Untersuchungen und Abgleichen der Messdaten mit kantonalen und eidgenössischen Abflussmessstellen in der Region.

2021 Der Regierungsrat des Kantons Luzern erteilt die Konzession.

 Umweltverbände, die während des gesamten Prozesses Einsprache er- hoben haben und von der CKW für die Redimensionierung des Projekts einbezogen worden sind, kritisieren den Entscheid und sprechen von einer «unverhältnismässigen Interessengewichtung» und einem «geringen Mehrwert» des Wasserkraftwerks für die Luzerner Stromversorgung.

Der CKW-Verwaltungsrat bewilligt den Baukredit von 13 Mio. CHF.

2022 Mit dem Spatenstich vom 11. März 2022 erfolgt der Baustart.

2023 Inbetriebnahme und Einweihung

DATEN KW WALDEMME

Baukosten

Aushubvolumen total

Schüttvolumen (Grabenfüllung für Druckleitung)

12,4 Mio. CHF

46 400 m 3

34 600 m3

Betonvolumen total 1 120 m3

Bauzeit inkl. technische Einrichtung und Inbetriebnahme

Standort Wasserfassung

Standort Kraftwerk-Zentrale

März 2022 bis September 2023

Weiler Matzenbach, Flühli

Chrutacherbrücke, Flühli

Konzession 80 Jahre (2021 bis 2101)

Druckleitung

 Länge

 Durchmesser

 Volumen

 Material

Kraftwerk Turbine Leistung

Stromproduktion Erwartbares Jahrestotal Nach Jahreszeiten

 Nach Haushalten

 Turbinierbarer Abfluss

 Minimum

 Maximum

 Restwassermenge

 April – September

 Oktober – März

2 094 m 1,6 m

4 210,3 m 3 Glasfaserverstärkter Kunststoff

OSSBERGER Durchströmturbine 1,4 MW

6,5 Mio. kWh

60 % Sommer – 40 % Winter Strom für 1 5 00 Vierpersonen-Haushalte

350 l/s 5 000 l/s

735 l/s

800 l/s (Laichaktivität)

Nun ist das grosse Werk vollendet:

Zentrale des KW Waldemme in strahlendem Sonnenschein.

CKW

CKW AG

Täschmattstrasse 4 6015 Luzern www.ckw.ch

Das KW F. Blumer an der Linth und seine Kiesförderschnecke

Die optimale Gewährleistung der Geschiebekontinuität

Das Kraftwerk F. Blumer in Schwanden, Kanton Glarus, liegt am Gebirgsfluss Linth, der sich durch eine starke Geschiebeführung auszeichnet. Bei der Projektierung der Neuanlage im Jahre 1995 wurde dieser Aspekt im Hinblick auf einen wirtschaftlichen und störungsfreien Betrieb besonders berücksichtigt. Im Vordergrund stand die Beförderung des anfallenden Geschiebes ins Unterwasser des Stauwehrs. Die gewählte Kiesförderschnecke als Lösung kam im Kraftwerkbau erstmalig zur Anwendung und darf mit Fug und Recht als Pionieranlage bezeichnet werden. Sie hat sich in den 25 Betriebsjahren bestens bewährt und gewährleistet eine tadellose Geschiebekontinuität.

1. DIE ENTSTEHUNGSGESCHICHTE

Die Wasserkraftnutzung der Linth kurz vor deren Vereinigung mit dem Sernf bei der ehemaligen Textilfabrik F. Blumer erfolgt seit 1806, anfänglich noch mit Wasserrädern. Die Anlage wurde 1827 durch Blumer und Jenny käuflich erworben, dies im Zusammenhang mit dem Bau einer Baumwolldruckerei und -färberei. 1909 wurde eine Francis-Schachtturbine mit vertikaler Welle eingebaut und 1939 ersetzt durch eine ebenfalls vertikalachsige Kaplanturbine der Firma Escher Wyss mit einer Leistung von 85 P S (62 k W) und 267 U/min. Über ein Getriebe wurde ein Generator der Firma BBC angetrieben.

Nach Einstellung der Textilproduktion im Jahre 1995 erwarb die Hydroelectra AG, Heerbrugg, das Wasserrecht und ein Grundstück für den Bau eines neuen Wasserkraftwerks. Das Konzessionsgesuch wurde im März 1995 vom Regierungsrat bewilligt. Baubeginn war im November 1997 und die Inbetriebnahme erfolgte schliesslich Anfang März 1999 [1]. Im Laufe der Zeit hat die Hydroelectra AG die Anlage aufgrund der Erfahrungen stetig verbessert, insbesondere bezüglich des Kiesspülsystems.

2. DIE GESTALTUNG

Die Anlage ist als Ausleitkraftwerk gestaltet, bestehend aus dem Stauwehr, der links davon angeordneten Wasserfassung mit Grobrechen, der Triebwasserzuführung mit Absperrschütz, Kiesspülsystem und Rechenreinigungsanlage, der daran anschliessenden Zentrale (Bild 1) sowie dem Unterwasserkanal, welcher das Ge-

bäude der Textilfabrik unterquert und nach dem Zusammenfluss von Linth und Sernf in die Linth mündet.

3. DIE STROMERZEUGUNG

Das Kraftwerk nutzt eine Bruttofallhöhe von 4.75 m , der Ausbaudurchfluss beträgt 21.5 m 3/s und das Restwasser ist auf 977 l/s festgelegt.

Das Laufrad der vertikalachsigen Kaplanturbine hat 4 verstellbare Schaufeln und einen Durchmesser von 2 150 mm. Seine Drehzahl beträgt 166 ⅔ U/min. Die von Escher Wyss (heute ANDRITZ Hydro) in Ravensburg, Deutschland, hergestellte Maschine leistet 850 k W und produziert im Jahresmittel 3.76 G Wh, davon entfallen etwa 70 % auf das Sommer- und 30 % auf das Winterhalbjahr.

Der Synchrongenerator (Bild 3) gibt eine Leistung von 1 200 k VA bei einer Spannung von 420 V ab. Herstellerin war die ehemalige Firma Bartholdi, Koblenz, Schweiz. Der erzeugte Strom wird auf 16 k V transformiert und ins Mittelspannungsnetz eingespeist.

Bild 1: Blick auf die Wasserkraftanlage F. Blumer in Schwanden. Figure 1 : Vue de la centrale hydroélectrique F. Blumer à Schwanden.

Bild 2: Muster der Deckschicht des Linthgeschiebes. Figure 2 : Exemple de matériaux charriés par la Linth.

4. DIE LINTH UND IHRE EIGENHEITEN

Die Linth – ein Gebirgsfluss mit Wildbachcharakter –f ührt beträchtliche Geschiebemengen. Bei Regenfällen kann der Abfluss in kurzer Zeit sehr stark ansteigen. Auf der 36 k m langen Strecke vom Ursprungsgebiet in Tierfehd bis zur Mündung in den Walensee beim Gäsi nimmt die Linth das Wasser von 12 grösseren Seitenbächen auf. Beim Kraftwerk F. Blumer ist das Einzugsgebiet auf 201 k m2 angewachsen; man rechnet dort mit einem 100-jährlichen Hochwasser von 345 m 3/s.

Das natürliche Abflussregime der Linth wird durch den temporären Spitzenbetrieb der obenliegenden Kraftwerksgruppe Linth-Limmern (KLL) stark beeinflusst. Erhebliche Abflussschwankungen innert kürzester Zeit zeugen von deren Betriebsweise.

Bild 3: Synchrongenerator 1 2 00 kVA. Figure 3 : Générateur synchrone (1 200 kVA).

Die Geschiebefracht wird von verschiedenen Seitenbächen zugeführt. Dem Fluss wird aber auch Kies entnommen, so dass nur ein Teil in den Walensee gelangt. Beim Stauwehr des Kraftwerks Blumer ist mit einer mittleren jährlichen Geschiebefracht von über 10 000 m3 zu rechnen [2]. Der Geschiebetrieb setzt ein, sobald der Linthabfluss den Schwellenwert von etwa 15 m3/s erreicht. In Zeiten erhöhter Abflüsse – insbesondere bei Hochwasser – bedeutet dies eine erhebliche stündliche Geschiebezufuhr von zahlreichen Kubikmetern.

Das Linthgeschiebe ist unterschiedlichen geologischen Ursprungs. Vorwiegend handelt es sich um Kalkgestein. Vereinzelt sind im Gemisch auch die roten und härteren Verrucano-Steine enthalten (Bild 2).

Maschinenhaus

Fischlocker Entrée de la passe à poissons

Local de turbinage

Kaplanturbine

Turbine Kaplan

Stauklappe

A A B B C C

Barrage équipé d'un clapet de retenue

Kiesspülschütze

Vannes de chasse du gravier

Ausgang Fischtreppe Sortie de la passe à poissons

Linth

Kiesspülrinne Chenal de chasse du gravier

Grobrechen Grille grossière

Einlaufbereich Prise d'eau

Absperrschütze Vannes d'arrêt

Rechenreinigungsanlage Grille fine et dégrilleur

Unterwasserkanal Canal de fuite

Bild 4: Situation der Wasserkraftanlage mit Stauklappenwehr, Triebwasserbereich und Zentrale.

Figure 4 : L'installation hydroélectrique en situation.

SITUATION

Grille grossière

Absperrschütze Rechenreinigungsanlage

Vanne d'arrêt

Grobrechen Einlaufbereich

Grille fine et dégrilleur

Kiesspülrinne

Chenal de chasse des matériaux

SCHNITT C - C

Bild 5: Längsprofil durch den Triebwasserweg im Oberwasser.

5. DAS HYDRAULISCHE KONZEPT

Die erwähnten Eigenheiten der Linth machen ein robustes hydraulisches Konzept der Wasserkraftanlage unabdingbar [3]. Diese besteht aus einer so genannten Staufassung mit einer 20.0 m breiten und 2.30 m hohen Stauklappe (Bild 4). Der Konzessionsstau liegt auf Pegel 522.94 m ü M . Die Entnahme des Triebwassers (Bild 5) erfolgt am linken Ufer, geschützt von einem 26.15 m breiten und 2.50 m hohen Grobrechen mit 300 mm Stababstand. Die Stäbe bestehen aus einsteckbaren Stahlrohren mit D = 6 0 mm. Es folgt ein dreieckförmiges Vorbecken, welches das Triebwasser einem Absetzbecken mit Spülsystem zuführt. Dazwischen ist ein hydraulisch angetriebener Absperrschütz mit dem Format 7.00 m x 3 .50 m angeordnet. Gegenüber steht der Feinrechen mit den Abmessungen 7.00 m x 6 .00 m Die Rechenstäbe sind im Abstand von 60 mm angeordnet, ihr Querschnitt beträgt 60 mm x 8 mm. Der 3:1 geneigte Rechen ist mit einer Reinigungsanlage versehen.

In der Flusssohle vor dem Grobrechen fängt eine 2.00 m breite Betonrinne parallel zu diesem einen erheblichen Teil des anfallendes Geschiebes auf und leitet es bei geöffnetem Absperrschütz (Bild 6), Format 3.5 m x 2 .0 m , ins Unterwasser nach der Stauklappe. Damit wird dieses Geschiebe vom Triebwassersystem ferngehalten.

Eine ca. 38 m l ange Fischtreppe am rechten Ufer, bestehend aus 10 Becken mit 20 cm Stufenhöhe, gewährleistet den Fischaufstieg (Bild 7).

Der 110 m l ange Unterwasserkanal mit Rechteckprofil, Querschnitt 3.05 m x 5 .0 m = 15.25 m2 , wird bei der Wasserrückgabe je nach Wasserstand der Linth eingestaut.

6. DAS KIESSPÜLSYSTEM UND DIE BETRIEBSERFAHRUNGEN

Dem nachstehend beschriebenen Anlagenteil soll ein besonderer Platz eingeräumt werden. Das optimale Kiesspülsystem wurde mit einer umfangreichen Analyse gesucht und gefunden. Für jede Wasserfassung sind verschiedene Bauarten und Betriebsmöglich-

Belüftung Unterwasserkanal

Aération du canal de fuite

0 5 10

Bild 6: Absperrschütz für Geschiebespülungen aus dem Oberwasser.

Figure 6 : Vanne d'arrêt sur le système de chasse des matériaux charriés depuis l'amont.

7: Fischtreppe am rechten Flussufer.

Figure 7 : Echelle à poissons en rive droite.

keiten denkbar. Eine behördliche Vorgabe verlangt, dass anfallendes Geschiebe fortlaufend dem Fluss zurückzugeben ist. Mehrere Möglichkeiten hinsichtlich der Geschiebebewirtschaftung wurden geprüft:

Kiesfang, Herausheben in Korb, Herausnehmen mit Baggerschaufel oder ähnlichem,  Abschwemmen über den Unterwasserkanal,

Figure 5 : Profil longitudinal de la centrale selon la coupe C-C.

Bild

 Förderschnecke, welche die Ablagerungen aus dem Triebwasserkanal über ein Spülrohr ins Unterwasser des Stauwehrs befördert und dazu die Druckdifferenz zwischen Oberwasser und Unterwasser des Wehrs nutzt.

Die zwei erstgenannten Möglichkeiten entsprechen nicht den behördlichen Vorgaben und sind nicht ausreichend effizient. Das Abschwemmen über den Unterwasserkanal als drittgenannte Möglichkeit birgt verschiedene Risiken: Verschleiss der Kanalsohle durch die beträchtlichen Mengen an grobem Geschiebe, Ablagerungen infolge geringer Sohlenneigung und ungenügender Transportfähigkeit der Strömung – beim Ausbaudurchfluss von 21.5 m 3/s beträgt die Fliessgeschwindigkeit nur 21.5 m 3/s : 15.25 m2 = 1.41 m/s. Im Vordergrund stand darum eine Lösung mit der Kiesförderschnecke (Archimedische Schraube) (Bild 8). Diese weist grosse Vorteile auf:

 Die Spülungen erfordern keine Absenkung des Stauspiegels. Der Spülwasserbedarf ist minimal, wodurch die Stromerzeugung erhöht wird.

Ein Betriebsunterbruch des Kraftwerks ist nicht notwendig.

 Die Schnecke erlaubt einen vollautomatischen Kraftwerksbetrieb mit sehr einfacher Überwachung und Steuerung.

 Der Unterhalt an der sehr robusten Einrichtung ist gering.

 Der Spülvorgang ist sehr effizient: Die Schnecke befördert das abgelagerte Material in Intervallen vor den Spülschütz und in der zweiten Phase öffnet sich dieser. Der intensive Spülstrom transportiert das Material durch das Spülrohr in das höher gelegene Unterwasser. Der Spülwasserbedarf ist sehr gering und der Spülvorgang dauert weniger als eine Minute.

 Der Energiebedarf für die Kiesförderschnecke ist sehr gering.

 Das angesammelte Geschiebe wird unmittelbar dem Fluss weitergegeben, wie es den behördlichen Vorgaben entspricht.

 Befördert werden alle Komponenten des Geschiebes, bis kopfgrosse Steine, aber auch Geschwemmsel, etwa Holzprügel aus Lawinenniedergängen.

Der Planungsaufwand ist bescheiden.

Die Investition in die Kiesförderanlage, inkl. Anteil Massivbau, ist mit ca. 400 0 00 CHF klein im Vergleich zur Gesamtinvestition in das Kraftwerk von 5 6 00 0 00 CHF.

Die Geschieberäumung mit einer Archimedischen Schnecke wurde bisher im Kraftwerkbau noch kaum angewendet und darf deshalb als Pionierprojekt betrachtet werden. Bereits ist die Anlage mehr als zwei Jahrzehnte in Betrieb und hat sich äusserst gut bewährt. Im Laufe der Zeit wurden Kinderkrankheiten behoben und Verbesserungen angebracht, insbesondere wurde der Antrieb verstärkt und die Steuerung optimiert.

Nur ein Teil des anfallenden Geschiebes kann über die Stauklappe (Bild 8) oder durch den Spülkanal links der Wehröffnung ins Unterwasser befördert werden. Ein bedeutender Teil des kiesig-sandigen Materials gelangt durch den Grobrechen ins Vorbecken und weiter ins Absetzbecken. Es setzt sich dort ab, weil die Fliessgeschwindigkeit in diesem Bereich deutlich unter 1 m/s liegt.

Quer durch das rechteckige Absetzbecken, unterhalb des tiefsten Punktes der Sohle, verläuft eine Rinne (Bild 5). Ein zur U-Form gebogenes Stahlblech wurde in diese Rinne gelegt und auf der Innenseite mit Kunststoff-Platten ausgekleidet. In der Rinne liegt die 6.0 m l ange Kiesförderschnecke mit 530 mm Durchmesser, auch als Förderspirale bezeichnet. Geometrisch betrachtet entspricht ihre Form einer Wendelfläche ohne feste Achse. Der Antrieb befindet sich in einem Schacht auf der linken Seite des Beckens. Die Drehzahl des 4-kW-Motors ist mit einem Frequenz-Umrichter regulierbar. Die höchste Drehzahl nach dem Getriebe

Bild 8: Kiesförderschnecke während der Montage.

Figure 8 : Vis sans fin en cours de montage.

Embouchure du tuyau de chasse

Oberwasser Stauziel

Niveau d'eau amont défini par la concession

Mündung Spülrohr 0 5 10

SCHNITT B - B

Bild 9: Querschnitt durch das Stauwehr mit Mündung des Spülrohrs ins Unterwasser am Fusse der Stauklappe.

9 : Coupe B-B du barrage avec l'embouchure du tuyau de chasse au pied du clapet de retenue.

beträgt 3.7 U/min. Am rechten Ende der Rinne ist ein Kiesspülschütz angeordnet. Dahinter folgt ein 9.0 m langes Stahlrohr mit Durchmesser 800 mm, entsprechend ca. 0.5 m2 Querschnitt, mit ca. 25 % G egensteigung. Es funktioniert als Spülkanal und mündet unterhalb der Stauklappe mit dem Kiesauslauf in die Linth (Bild 9 und 10).

Der Spülvorgang wird automatisch eingeleitet, sobald sich eine bestimmte Menge an Geschiebe in der Schnecke angesammelt hat. Das Startsignal geht von der Stromaufnahme des Antriebsmotors aus. Ohne Ablagerungen in der Schnecke beträgt die Stromstärke 3.8 Ampère; bei einem Strombedarf von 4,5 Ampère wird die Spülung ausgelöst. Erreicht der Wert 8 Ampère, entsprechend 4 k W Motorenleistung, wird die Anlage wegen Überlast abgestellt und ein Alarm ausgelöst.

Ist eine Spülung fällig, so wird der Kiesspülschütz angehoben und die Schnecke befördert durch ihre Drehbewegung das Material vor den Spülschütz an der rechten Wand. Die Kote 517.61 m ü M . der Eintrittsschwelle in den Spülkanal liegt 2.99 m tiefer als die Kote 520.60 m ü M . der Flusssohle. Hat die Schnecke das abgesetzte Material einmal bis ans Ende der Querrinne befördert, so gelangt dieses in den Sog der Spülströmung. Diese intensive Spülströmung, welche selbst kopfgrosse Steine mitreisst, kommt durch die hydraulische Fallhöhe von etwa 2 m z wischen Oberwasser (522.94 m ü M .) und Unterwasser zustande. Diese Fallhöhe h entspricht ungefähr der Strömungsgeschwindigkeit v = (2gh) 1/2 = (2 x 9.81 x 2.0) 1/2 = 6.3 m/s

und wirkt als Staudruck kraftvoll auf die mitgerissenen Steine. Diese werden mühelos durch den ansteigenden Spülkanal hochtransportiert und der Linth zugeführt. Der Spülstrom erreicht je nach Unterwasserstand bis zu 3 m 3/s.

Diese Spülmethode ist sehr effizient: Der Spülvorgang benötigt ganz wenig Wasser und Spülzeit. Eine Absenkung des Stauspiegels oder ein Betriebsunterbruch während der Spülungen sind nicht erforderlich.

7. DIE SCHLUSSFOLGERUNGEN

Die langjährigen Betriebserfahrungen bestätigen die Richtigkeit des Konzepts. Neue Erkenntnisse sind in das Projekt eingeflossen. Im Bewusstsein der wertvollen Energiequelle Wasserkraft wurden die Möglichkeiten zur Effizienz-Steigerung genutzt und zugleich ökologische Bedingungen erfüllt: die Gewährleistung der Geschiebekontinuität und der Fischaufstieg.

Die realisierbaren Wasserkraftanlagen im Alpenraum sind zum grössten Teil gebaut. Das Potenzial für eine Mehrproduktion an elektrischer Energie liegt vor allem in der Optimierung und allenfalls im Ersatz bestehender Anlagen. Diese Massnahmen versprechen meistens eine Mehrproduktion und geringere Betriebskosten. Das Kraftwerk F. Blumer in Schwanden ist hierfür ein ausgezeichnetes Beispiel.

Figure

Maschinenhaus

Local de turbinage

Grille fine et dégrilleur

Rechenreinigungsanlage

Stauziel + 522.94 müM

Niveau d'eau de la retenue + 522.94 msm

Vanne de chasse des matériaux

2.00 m

Vis sans fin

Kiesförderschnecke

Kiesspülschütze

Niveau d'eau aval de la Linth + 520.94 msm

Wasserstand Fluss Linth + 520.94 müM

Kiesauswurf

Spülrohr

Tuyau de chasse

Pumpenschacht

Puits des pompe

Pumpenschacht

Maschinenschacht für den Antrieb der Kiesförderschnecke

Maschinenschacht für den Antrieb der Kiesförderschnecke

Puits pour la machine d'entraînement de la vis

SCHNITT A - A

Vanne de chasse des matériaux

Kiesspülschütze, Kieskanal 0 5 10

Bild 10: Längsprofil durch das Spülsystem mit der Kiesförderschnecke.

Figure 10 : Coupe A-A à travers le système de chasse des matériaux avec la vis.

Quellen:

[1] «FRIDOLIN», Donnerstag, 3. Juni 1999: Eröffnung der Wasserkraftanlage F. Blumer in Schwanden, Freitag, 4. Juni bis Sonntag, 6. Juni, jeweils 10.00 bis 16.00 Uhr, Tag der offenen Türe

[2] Kanton Glarus (2014): Sanierungsplanung Geschiebehaushalt, Flussbau AG (SAH), Zürich, 22. Dezember 2014

[3] Linthverwaltung (2013): Das neue Linthwerk, Weitblick hat Zukunft. Linthverwaltung 8853 Lachen

Autoren: Peter von Rotz, dipl. Masch.-Ing. FH, Projekt Anlage F. Blumer, peter.vonrotz@electracom.ch, Niederstad 51, 6053 Alpnachstad

Andreas Huber, Dr. sc. techn. dipl. Bau-Ing. ETH, Beratender Ingenieur, huber.andreas@ggaweb.ch, Im Baumgarten 12, 8606 Greifensee

La centrale hydraulique de F. Blumer et sa vis sans fin

Un charriage continu garanti pour la Linth

La centrale électrique F. Blumer à Schwanden, dans le canton de Glaris, est située sur la Linth, rivière de montagne caractérisée par un fort charriage. Lors de la conception de la nouvelle installation en 1995, cet aspect a été particulièrement pris en compte, en mettant l'accent sur le transport des matériaux charriés vers l'aval du barrage. La solution choisie, une vis sans fin, constitue une première pour un aménagement hydroélectrique. Après 25 ans d'exploitation, force est de constater aujourd'hui qu'elle garantit une continuité exemplaire en termes de charriage.

L'HISTORIQUE DE LA CRÉATION DE LA CENTRALE

L'exploitation de la force hydraulique de la Linth, juste avant sa jonction avec le Sernf, près de l'ancienne usine textile F. Blumer, commence en 1806, avec des roues hydrauliques. En 1827, l'installation est achetée par l'entreprise P. Blumer & Jenny, dans le cadre de la construction d'une imprimerie et d'une teinturerie de coton. Puis, en 1909, une turbine Francis est installée, remplacée dès 1939 par une turbine Kaplan de la société Escher Wyss, d'une puissance de 85 C V (62 k W) (vitesse de rotation : 267 t/min). Après l'arrêt de la production textile, en 1995, Hydroelectra AG, de Heerbrugg, fait l'acquisition du droit d'eau et d'un terrain pour la construction d'une nouvelle centrale hydroélectrique qui sera mise en service en 1999 [1].

LA LINTH ET SES PARTICULARITÉS

Rivière de montagne à caractère torrentiel, La Linth charrie des quantités considérables de sédiments. En cas de pluie, le débit peut augmenter très fortement en peu de temps. Sur les 36 k m qui séparent sa zone d'origine à Tierfehd de son embouchure dans le Walensee près de Gäsi, la Linth est alimentée par 12 cours d'eau. Au niveau de la centrale de F. Blumer, la surface du bassin versant est de 201 k m2 . La crue centennale est de 345 m 3/s. De plus, le régime naturel d'écoulement de la Linth est fortement influencé par l'exploitation temporaire de pointe de la centrale de Linth-Limmern (KLL). Au niveau du barrage de la centrale électrique de Blumer, il faut compter avec une charge de charriage annuelle moyenne de plus de 10 000 m 3 [2]. Et ce charriage débute dès que le débit de la Linth atteint la valeur seuil d'environ 15 m 3/s.

Les matériaux sont issus des différents affluents. Mais du gravier est également prélevé dans la rivière, de sorte que seule une partie atteint le Walensee. Principalement, il s'agit de roches calcaires, avec parfois également quelques roches rouges et plus dures de type verrucano (figure 2).

LE CONCEPT HYDRAULIQUE

L'installation est conçue comme une centrale en dérivation (cf. figure 1), composée notamment : d'une prise d'eau en rive gauche, de dispositifs de gestion des matériaux charriés,

 d'un local de turbinage

 d'un canal de fuite passant sous le bâtiment de l'usine textile, pour restituer les eaux turbinées à la Linth (110 m de long à profil rectangulaire, 3.0 m x 5.0 m)

 d'une échelle à poissons (d'environ 3 m de long en rive droite, composée de 10 bassins avec des marches de 20 cm de haut – figure 7).

Les spécificités du cours d'eau rendent indispensable un concept hydraulique robuste de l'installation hydroélectrique [3]. Celle-ci se compose d'un barrage équipé d'un clapet de retenue (20 m x 2.3 m) (figure 4). La prise d'eau (figure 5) est protégée par une grille grossière (26 m x 2.5 m, avec barreaux en acier de 60 mm de diamètre, espacés de 30 mm). Suivent un pré-bassin triangulaire puis un bassin de décantation avec système de chasse, séparés par une vanne d'arrêt (7 m x 3.5 m). Suit une grille fine (7.0 m x 6.0 m, avec des barreaux espacés de 60 mm) équipée d'un système de nettoyage.

DESCRIPTION DE LA VIS SANS FIN DÉDIÉE AU CHARRIAGE

Parmi les solutions envisagées et face à l'exigence des autorités de restituer en permanence les matériaux charriés à la rivière, deux possibilités étaient possibles :

1. Décharge par le canal de fuite,

2 . Vis sans fin qui transporte les matériaux charriés du canal d'amenée vers l'aval du barrage via un tube de chasse (figure 8).

La 1e possibilité, la décharge par le canal fuite, comporte différents risques : usure du fond du canal, dépôts dus à la faible inclinaison du fond et au faible courant (avec un débit d'aménagement de 21.5 m 3/s, la vitesse d'écoulement est de seulement 1.4 m/s).

En comparaison, la vis sans fin présente de nombreux avantages :

Les purges ne nécessitent pas d'abaisser le niveau de la retenue.

Le besoin en eau pour la chasse est minimal, ce qui permet de ne pas trop péjorer la production d'électricité.

 L'exploitation de la centrale n'a pas à être interrompue.

 La vis permet un fonctionnement entièrement automatique avec une surveillance et une commande très simples.

 L'entretien de ce dispositif très robuste est minime.

Le processus de chasse est très efficace : la vis transporte les matériaux déposés par intervalles devant la vanne de chasse. Puis, le flux de chasse remonte ces matériaux à travers un tube dédié jusqu'à l'aval du barrage.

 Le processus de chasse dure moins d'une minute.

 La consommation d'électricité pour la vis est très faible.

 Les matériaux arrivant à l'amont du barrage sont directement restitués à la rivière, conformément aux directives des autorités.

Tous les types de matériaux charriés sont transportés, des pierres, mais aussi des débris flottants, comme des rondins de bois provenant d'avalanches.

 Le travail de conception est modeste.

 L'investissement pour ce dispositif de gestion du charriage, y compris la part de génie civil, est faible (environ CHF 400 0 00) par rapport à l'investissement total dans la centrale, qui s'élève à CHF 5 600 000.

DESCRIPTION DU SYSTÈME DE GESTION DU CHARRIAGE

Les matériaux charriés peuvent être amenés selon leur taille par 3 dispositifs différents :

Par déversement au barrage

 Par un chenal devant la grille grossière : dans le lit de la rivière, devant la grille grossière, un chenal en béton de 2.0 m de large recueille une partie des matériaux charriés pour les diriger, lorsque la vanne de ce système est ouverte, en aval du barrage (figure 6).

 Par la vis sans fin

La plupart du gravier et du sable passe à travers la grille grossière pour arriver dans le pré-bassin triangulaire et ensuite dans le bassin de décantation (où la vitesse d'écoulement est nettement inférieure à 1 m/s). Un chenal en U traverse le fond du bassin de décantation parallèlement au barrage dans lequel est logée la vis sans fin de 6 m de long et de 530 mm de diamètre (figure 5). L'entraînement de cet équipement de forme hélicoïdale sans axe fixe, se trouve dans un puits en rive gauche du bassin de décantation. La vitesse du moteur de 4 k W est réglable à l'aide d'un convertisseur de fréquence (3.7 t/min au maximum). Une vanne de chasse est disposée à l'extrémité droite du chenal en U. Elle est suivie d'un tuyau de chasse en acier de 9 m de long et de 800 mm de diamètre, selon une contrepente d'environ 25 % , qui débouche dans la Linth en aval du barrage (figures 9 et 10).

Le processus de chasse par la vis est lancé automatiquement dès qu'une certaine quantité de débris s'est accumulée dans la vis. Lorsqu'une purge doit être effectuée, la vanne de chasse est ouverte, et la vis, par son mouvement de rotation, transporte les matériaux jusqu'à son extrémité où ils sont aspirés à travers le tuyau de chasse jusqu'à la Linth par le courant de chasse. Ce courant de chasse (3 m 3/s au maximum selon le niveau d'eau en aval), qui entraîne même des pierres, est dû à la hauteur de chute hydraulique d'environ 2 m de part et d'autre du barrage.

LES CONCLUSIONS

Les longues années d'exploitation confirment la pertinence du concept. Toutes les possibilités de maximiser la production hydroélectrique ont été exploitées tout en remplissant les exigences écologiques que sont les garanties de la continuité du charriage et de la migration piscicole.

Aujourd'hui tous les sites hydroélectriques de l'espace alpin sont en grande partie exploités. Le potentiel d'augmentation de la production d'électricité réside avant tout dans l'optimisation des installations existantes. Et la centrale F. Blumer de Schwanden est un excellent exemple de réhabilitation permettant à la fois l'augmentation de la production tout en réduisant les frais d'exploitation.

Sources :

[1] « FRIDOLIN », jeudi 3 juin 1999 : inauguration de l'installation hydroélectrique F. Blumer à Schwanden, du vendredi 4 juin au dimanche 6 juin

[2] Canton de Glaris (2014) : Planification de l'assainissement du régime de charriage, Flussbau AG (SAH), Zurich, 22 décembre 2014

[3] Administration de la Linth (2013) : La nouvelle Linthwerk, une vision d'avenir. Linthverwaltung 8853 Lachen

Auteurs : Peter von Rotz, dipl. Masch.-Ing. FH, Projekt Anlage F. Blumer, peter.vonrotz@electracom.ch, Niederstad 51, 6053 Alpnachstad

Andreas Huber, Dr. sc. techn. dipl. Bau-Ing. ETH, Beratender Ingenieur, huber.andreas@ggaweb.ch, Im Baumgarten 12, 8606 Greifensee

Chute brute m 4.75

Débit d'équipement m 3/s 21.5

Débit résiduel l/s 977

Type de turbine - Kaplan à axe vertical à 4 pales réglables

Fournisseur de la turbine Alpiq Hydro (Escher Wyss) (Ravensburg, De)

Diamètre de roue mm 2 150

Vitesse de rotation t/min 166

Tension de sortie V 420

Fournisseur de la génératrice

Ancienne entreprise Bartholdi, Coblence

Puissance électrique kW 850

Production électrique moyenne GWh/an 3.76 (30 % pendant le semestre d'hiver)

Tension d'injection sur le réseau électrique kW 16

Investissements pour la centrale de turbinage CHF 5 600 000

Investissements pour le système de gestion du charriage CHF 400 000

Tableau 1 : Principales caractéristiques actuelles de la centrale de F. Blumer (Schwanden).

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Swiss Small Hydro Jahresbericht 2023

Januar 2024, Martin Bölli (Geschäftsleiter)

Das Jahr 2023 ist energiepolitisch stark durch eine drohende Strommangellage im vorangegangenen Winter geprägt und beeinflusst entsprechend die Ausgestaltung neuer Rahmenbedingungen positiv. Und Swiss Small Hydro verschafft sich mit der Lancierung einer Volksinitiative zusätzlich Gehör. Mit der Eröffnung einer eigenen Geschäftsstelle in Liestal und eigenem Personal schafft der Verband ein Fundament für die Zukunft und kann seine Kostenstrukturen nachhaltig optimieren.

POLITISCHES UMFELD

Das Jahr 2023 war energiepolitisch stark geprägt durch die drohende Strommangellage des Winters 22/23. Davon konnte auch die Kleinwasserkraft verschiedentlich stark profitieren.

Im Vordergrund standen die parlamentarischen Verhandlungen zum «Bundesgesetz für eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien» – auch Stromgesetz oder «Mantelerlass» genannt. Die Absicht, die Wahrscheinlichkeit eines Referendums zu reduzieren, führte zu einer von den grossen Umweltverbänden unterstützten, aber stark von Kompromissen geprägten Vorlage. Dass kurz nach der klaren Annahme im Parlament mehrere kleinere, aber finanzstarke Umweltverbände dennoch das Referendum ergriffen und im Januar 2024 erfolgreich einreichten, konnte dennoch nicht verhindert werden. Das Stromgesetz enthält zahlreiche Verbesserungen auch für die Kleinwasserkraft und wird deshalb von Swiss Small Hydro unterstützt. Damit diese Verbesserungen ab 2025 in Kraft treten können, braucht es in der Volksabstimmung vom 9. Juni 2024 ein «Ja».

In dieser entscheidenden Phase der Ausgestaltung zukünftiger Rahmenbedingungen hat sich Swiss Small Hydro mit der Lancierung der Unterschriftensammlung für die Volksinitiative «Jede einheimische und erneuerbare kWh zählt!» Gehör verschafft. Die Volksinitiative will ein nationales Interesse an der Nutzung des Potenzials der erneuerbaren Energien und der Energieeffizienz in der Verfassung verankern. Dieses kann vom Bundesrat als vorrangig deklariert werden, wenn sich die Versorgungslage nicht rechtzeitig verbessert. Auf Verordnungsebene ist seit Juli 2023 eine Anpassung in Kraft, dank der die Erneuerung oder Erweite-

rung von ökologisch sanierten Wasserkraftwerken mit einer mittleren Bruttoleistung von weniger als 300 k W gefördert wird, wenn diese Anlagen ökologisch saniert wurden.

Im Nationalrat wurde eine parlamentarische Initiative unterstützt, welche die Ablösung von ehehaften Wasserrechte durch Konzessionen besser regelt. Der Vorstoss liegt nun bei der Energiekommission des Ständerates.

VERBANDSAKTIVITÄTEN – KENNZAHLEN

Auskunftsstelle Kleinwasserkraft

200 Anfragen wurden beantwortet. Davon stammen 2/3 aus der Deutschschweiz und 1/3 aus der Westschweiz.

Arbeitsgruppen und Zusammenarbeit

Die aktive Mitarbeit in diversen Fachgruppen und die enge Zusammenarbeit mit anderen Organisationen und dem Bund sind ein Schlüssel für eine bessere Akzeptanz der Anliegen der Kleinwasserkraft. 2023 fanden insgesamt über 30 Sitzungen in diversen Arbeitsgruppen mit elf unterschiedlichen Organisationen statt.

Verbandszeitschrift «Kleinwasserkraft –Petite Hydro»

Die Verbandszeitschrift «Kleinwasserkraft – Petite Hydro» erschien 2023 mit den Nummern 107, 108 und 109. Die Inserate-Einnahmen (inkl. Onlinewerbung) sind gegenüber dem Vorjahr rückläufig (- 16 %). Die elektronische Publikation über issuu wurde aufgrund eines neuen Gebührenmodells mit deutlich höher resultierenden Kosten eingestellt. Auf der Website von Swiss Small Hydro finden sich die Coverseiten mit Editorial und Inhaltsverzeichnis.

Webseite und E-Mail-Newsletter

Die Webseite von Swiss Small Hydro wird regelmässig aktualisiert und weiterhin gut besucht. Die Nutzung ging gegenüber dem Vorjahr jedoch deutlich zurück (Seitenaufrufe 37 4 00, - 3 1 %). Die Gründe dürften einerseits in neuen Vorgaben für Statistiktools, andererseits in der in die Jahre gekommenen Website. In Ergänzung dazu bleibt der zweimonatige E-Mail-Newsletter das wichtigste und schnellste Mittel, um direkt mit den Mitgliedern in Kontakt zu treten.

Soziale Medien

Die Präsenz auf verschiedenen sozialen Netzwerken ist für Swiss Small Hydro ein wichtiges Werkzeug für eine zielgruppengerechte Kommunikation. Swiss Small Hydro pflegt die Präsenz auf folgenden Plattformen (Wachstum / Rückgang gegenüber 2022 ist in Klammern dargestellt):

LinkedIn

Swiss Small Hydropower Association:

7 70 Follower (+ 19 %)

Gruppe «Kleinwasserkraft Schweiz»:

7 35 Follower (+ 28 %)

X (Twitter) (@SwissSmallHydro)

 3 88 Follower (+ 10 %)

 19 314 Impressions (+ 2 %)

 898 Profilbesuche (- 8 6 %)

Facebook



7 2 Follower (+ 11 %)

 59 «likes» (+ 9 %)

Fachtagung Kleinwasserkraft und weitere Veranstaltungen

Erstmals seit der Pandemie haben sich wieder über 100 Teilnehmer und Teilnehmerinnen für die Fachtagung Kleinwasserkraft angemeldet. Die Fachtagung wurde in der Flumserei in Flums SG durchgeführt, einem ehemaligen Spinnereibetrieb mit Wasserkraft-

Homepage www.swissmallhydro.ch

Anzahl Besucher (ganzes Jahr)

- 2018: 7 3 86

- 2019: 7 6 57

- 2020: 1 5 6 42

- 2021: 1 5 2 40

- 2022: 2 6 768

- 2023: 14 539

nutzung. Nachmittags konnten Kraftwerke in Mels oder in Berschis besichtigt werden.

Auch beim internationalen Anwenderforum Kleinwasserkraft, welches am 28. und 29. September in Rosenheim (D) stattfand, ist die Teilnehmerzahl deutlich gestiegen. Swiss Small Hydro engagiert sich im Beirat für die Zusammenstellung der Vorträge und sorgt dafür, dass auch für die Schweizer Kleinwasserkraft bedeutende Themen abgedeckt werden.

Ausserdem pflegte Swiss Small Hydro an verschiedenen weiteren Veranstaltungen in der Deutsch- und Westschweiz den Kontakt und Austausch mit der Energiebranche.

Medienarbeit

Die Energiekrise sorgte für andauerndes hohes Interesse der Medienschaffenden an Energiethemen. Mit der Lancierung der Volksinitiative «Jede einheimische und erneuerbare Kilowattstunde zählt!» erhielt auch Swiss Small Hydro und die Kleinwasserkraft grosse Aufmerksamkeit. Allein aufgrund der Medienkonferenz vom 10. Februar 2023 sind mehrere Dutzend Artikel mit Bezug zur Kleinwasserkraft erschienen. Bei dieser Gelegenheit konnte darauf hingewiesen werden, wo der Kleinwasserkraft «der Schuh drückt». In den sozialen Netzwerken Linkedin und Twitter verweist Swiss Small Hydro regelmässig auf Medienberichterstattung zum Thema Kleinwasserkraft.

MITGLIEDERZAHLEN

Interna

Die Eröffnung der Geschäftsstelle mit eigenen Büroräumlichkeiten und eigenem Personal ist ein Meilenstein in der Geschichte des Vereins. Die Geschäftsstelle ist im Geschäftshaus Tenum in Liestal eingemietet –und damit in unmittelbarer Nachbarschaft zu verschiedenen anderen Unternehmen und Organisationen mit ähnlicher Ausrichtung. Durch die Ablösung des bisherigen Mandatsmodells kann nicht nur die Kosteneffizienz gesteigert werden, sondern es ist auch eine 100 %-ige Fokussierung auf die Interessen des Verbandes möglich. Dieses neue Fundament ermöglicht eine positive Verbandsentwicklung und eine nachhaltige Stärkung des Engagements für die Kleinwasserkraft. Unterstützt wird die Geschäftsstelle wie bisher von Mhylab (Aktivitäten Westschweiz), Jürg Breitenstein (Redaktion «Petite Hydro – K leinwasserkraft» und Mitgliederverwaltung Deutschschweiz), Amestha (Gestaltung und Produktion «Petite Hydro») und punktuell weiteren Akteuren.

Trotz stagnierender Mitgliederzahlen konnten die Einnahmen aus Mitgliederbeiträgen gesteigert werden (+ 6 %). Demgegenüber sind die Einnahmen aus den Abonnements der Verbandszeitschrift rückläufig.

Wir danken an dieser Stelle allen Mitgliedern für ihre Treue und Unterstützung und heissen die neuen Mitglieder herzlich willkommen!

AUSBLICK 2024

Energiepolitisch ist auch das neue Jahr sehr fordernd und intensiv: Das Volk wird nicht nur über das Stromgesetz abstimmen, sondern auch über die Biodiversitätsinitiative. Eine Annahme letzterer dürfte Einschränkungen bei der Nutzung erneuerbarer Energien zur Folge haben. Bereits im ersten Quartal wird zudem die Einreichung der Unterschriften für die AKW-Initiative erwartet.

Das Bundesamt für Energie startet die Vernehmlassung zur Ausgestaltung des Stromgesetzes auf Verordnungsebene ebenfalls im ersten Halbjahr. Swiss Small Hydro wird sich detailliert mit den Entwürfen befassen und eine Stellungnahme erarbeiten.

Und natürlich wird auch die Unterschriftensammlung zur eigenen Initiative volle Aufmerksamkeit erfordern, damit bis Mitte August 100 0 00 gültige Unterschriften eingereicht werden können.

Daneben werden die bisherigen Aktivitäten, wie beispielsweise die Generalversammlung mit Fachtagung am 26. April 2024 in der Papieri in Cham (ZG), im gewohnten Umfang weitergeführt und die Aufbauarbeiten der neuen Geschäftsstelle abgeschlossen. Ausserdem ist eine Ablösung der in die Jahre gekommenen Website und der Mitgliederverwaltungs-Software angedacht.

Wir danken dem Vorstand für seine Dynamik und Unterstützung wie auch den mandatierten Unternehmen, die für eine effiziente und nachhaltige Umsetzung der Vereinsaktivitäten sorgen.

Martin Bölli Geschäftsleiter von Swiss Small Hydro Liestal, im Januar 2024

Rapport annuel 2023 de Swiss Small Hydro

Janvier 2024, Martin Bölli, directeur

En matière de politique énergétique, l'année 2023 a été fortement marquée par la menace d'une pénurie d'électricité l'hiver dernier, ce qui a influencé positivement l'élaboration de nouvelles conditions-cadres. Swiss Small Hydro s'est notamment fait entendre en lançant une initiative populaire. Avec l'ouverture de son bureau à Liestal, avec son propre personnel, l'Association a renforcé ses bases pour l'avenir, en optimisant durablement ses structures et ses coûts.

CONTEXTE POLITIQUE

En matière de politique énergétique, l'année 2023 a été fortement marquée par la menace de pénurie d'électricité de l'hiver 22/23. Une situation dont la petite hydroélectricité a su tirer profit, et ceci à plusieurs reprises.

Les négociations parlementaires sur la Loi pour l'électricité – é galement appelée « Mantelerlass » – ont occupé le devant de la scène. L'intention de réduire la probabilité d'un référendum a conduit à un projet soutenu par les grandes organisations environnementales, mais fortement marqué par des compromis. Il n'a toutefois pas été possible d'empêcher que peu après son adoption claire par le Parlement, plusieurs organisations environnementales, plus petites mais financièrement solides, aient tout de même lancé un référendum et l'aient déposé avec succès en janvier 2024. Swiss Small Hydro soutient la Loi pour l'électricité, car elle contient de nombreuses améliorations, y compris pour la petite hydroélectricité. Pour que ces améliorations puissent entrer en vigueur à partir de 2025, il faudra un « oui » en votation populaire en juin 2024.

Dans cette phase décisive d'élaboration des futures conditions-cadres, Swiss Small Hydro s'est fait entendre en lançant la collecte de signatures pour l'initiative populaire « Chaque kWh indigène et renouvelable compte ! ». Elle vise à inscrire dans la Constitution un intérêt national à l'exploitation du potentiel des énergies renouvelables et de l'efficacité énergétique. Cet intérêt peut ainsi être déclaré prioritaire par le Conseil fédéral si la situation de l'approvisionnement ne s'améliore pas à temps.

Au niveau des règlements, une adaptation de « l'Ordonnance sur l'encouragement de la production

d'électricité issue d'énergies renouvelables » (OEneR) est en vigueur depuis juillet 2023. Elle vise le soutien de la réhabilitation (rénovation ou agrandissement notable) de centrales hydroélectriques d'une puissance brute moyenne inférieure à 300 k W, concernées par l'assainissement écologique de la force hydraulique.

Le Conseil national a soutenu une initiative parlementaire visant à mieux réglementer le remplacement des droits d'eau immémoriaux par des concessions. L'intervention est maintenant entre les mains de la Commission de l'énergie du Conseil des Etats.

ACTIVITÉS DE L'ASSOCIATION

Centres InfoEnergie dédiés à la petite hydroélectricité

Les centres InfoEnergies ont répondu à 200 demandes, (environ 2/3 provenant de Suisse alémanique et 1/3, de Suisse romande).

Groupes de travail et coopération

La participation à des groupes de travail et la coopération avec d'autres organisations et la Confédération sont des éléments clés pour une meilleure acceptation des préoccupations de la petite hydroélectricité. En 2023, plus de 30 réunions ont eu lieu dans divers groupes de travail, avec onze organisations différentes.

Magazine de l'Association « Petite Hydro –Kleinwasserkraft »

Le magazine de l'Association « Petite Hydro – K leinwasserkraft » a paru en 2023 sous les numéros 107, 108 et 109. Les recettes des annonces, y compris la publicité en ligne, sont en baisse par rapport à l'année précédente (- 16 %). La publication électronique de notre magazine via la plateforme issuu a été interrompue en raison d'un nouveau modèle de facturation, dont les coûts résultants sont nettement plus élevés. Sur le site Internet de Swiss Small Hydro, on trouve les pages de couverture avec l'éditorial et la table des matières.

Site web et newsletters SSH

Le site web de Swiss Small Hydro est régulièrement mis à jour et continue d'être bien visité. L'utilisation a toutefois nettement diminué par rapport à l'année précédente : 37 4 00 visites, - 3 1 % . Cela s'explique probablement par les nouvelles directives de protection de données pour les outils statistiques, et par le fait que le site web a pris de l'âge. En complément, la news-

SITE WEB DE SSH : NOMBRE DE VISITEURS

2018 / 2019 / 2020 / 2021 / 2022 / 2023

letter bimestrielle par e-mail reste le moyen le plus important et le plus rapide pour entrer directement en contact avec les membres.

Réseaux sociaux

La présence sur différents réseaux sociaux est pour Swiss Small Hydro un outil important, qui permet une communication ciblée. L'Association entretient sa présence sur les plateformes suivantes (variation par rapport à 2022 entre parenthèses) :

LinkedIn

 A ssociation Swiss Small Hydropower :

7 70 followers (+ 19 %)

 G roupe « Petite hydraulique suisse » :

7 35 membres (+ 28 %)

X (Twitter) (@SwissSmallHydro)

 3 88 abonnés (+ 10 %)

 19 314 impressions (+ 2 %)

 898 recherches de profils (- 8 6 %)

Facebook

7 2 abonnés (+ 11 %)

59 « likes » (+ 9 %)

Page d'accueil www.swissmallhydro.ch, nombre de visiteurs (année complète)

- 2018: 7 3 86

- 2019: 7 6 57

- 2020: 1 5 6 42

- 2021: 1 5 2 40

- 2022: 2 6 768

- 2023: 14 539

Journée technique de la petite hydroélectricité et autres manifestations Pour la première fois depuis la pandémie, plus de 100 participants et participantes se sont inscrits à la Journée technique de la petite hydroélectricité. Le colloque s'est déroulé à la Flumserei à Flums SG, une ancienne filature qui utilisait la force hydraulique. L'après-midi, les participants ont pu visiter des centrales à Mels et à Berschis.

Le nombre de participants au congrès international Anwenderforum Kleinwasserkraft, qui s'est tenu les 28 et 29 septembre à Rosenheim (D), a également nettement augmenté. Swiss Small Hydro s'engage au sein du comité consultatif pour les sujets des conférences et veille à ce que des thèmes importants pour la petite hydroélectricité suisse soient également couverts. Par ailleurs, Swiss Small Hydro a entretenu son réseau avec le secteur de l'énergie lors de diverses autres manifestations en Suisse alémanique et en Suisse romande.

A bonnements « Petite Hydro / Kleinwasserkraft »

Actions médiatiques

La crise énergétique a suscité un intérêt constant pour les questions énergétiques de la part des journalistes. Le lancement de l'initiative populaire « Chaque kilowattheure indigène et renouvelable compte ! » a également attiré l'attention sur Swiss Small Hydro et la petite hydroélectricité. À la suite de la conférence de presse du 10 février 2023, plusieurs dizaines d'articles ont été publiés à ce sujet. À cette occasion, il a été possible faire le point sur la petite hydroélectricité. Sur les réseaux sociaux Linkedin et Twitter, Swiss Small Hydro fait régulièrement référence à des articles de presse sur ce thème.

Organisation interne

L'ouverture de son propre bureau avec son propre personnel est une étape importante dans l'histoire de l'Association. Il s'agit d'une location de locaux dans l'immeuble commercial Tenum à Liestal -, donc à proximité immédiate de plusieurs autres entreprises et organisations ayant une orientation similaire. Le remplacement de l'ancien modèle de mandat permet non seulement d'augmenter le rapport coût-efficacité, mais aussi de se concentrer à 100 % sur les intérêts de l'Association. Cette nouvelle base permet un dévelop-

pement positif de l'Association et un renforcement durable de l'engagement en faveur de la petite hydroélectricité. Comme par le passé, le secrétariat est soutenu par Mhylab (activités en Suisse romande), Jürg Breitenstein (rédaction du magazine « Petite Hydro –Kleinwasserkraft » et gestion des membres en Suisse alémanique), Amestha (conception et production de la « Petite Hydro – K leinwasserkraft »), et ponctuellement par d'autres acteurs.

Malgré la stagnation du nombre de membres, les recettes provenant des cotisations ont augmenté (+ 6 %). En revanche, les recettes provenant des abonnements au magazine de l'Association sont en baisse.

Nous profitons de l'occasion pour remercier tous les membres pour leur fidélité et leur soutien et nous souhaitons la bienvenue aux nouveaux membres !

PERSPECTIVES 2024

En matière de politique énergétique, cette année sera particulièrement exigeante et intense : le peuple se prononcera non seulement au sujet de la Loi sur l'électricité en juin, mais aussi sur l'initiative sur la biodiversité en septembre. L'acceptation de cette dernière devrait entraîner des restrictions importantes pour la production des énergies renouvelables. De plus, la récolte des signatures pour l'initiative sur les centrales nucléaires est attendue au premier trimestre.

Au cours du premier semestre, l'Office fédéral de l'énergie lancera également la consultation des ordonnances de la Loi sur l'électricité. Swiss Small Hydro examinera en détail les projets et élaborera une prise de position.

Et bien sûr, la collecte de signatures pour notre propre initiative nécessitera également toute notre attention, afin de pouvoir déposer 100 0 00 signatures valables d'ici la mi-août.

Parallèlement, les activités actuelles, telles que l'Assemblée générale et la Journée technique du 26 avril 2024 à Papieri Cham (ZG), se dérouleront dans le cadre habituel. 2024 verra aussi l'achèvement de l'installation du nouveau secrétariat.

Et, il est également prévu de renouveler le site Internet de l'Association et le logiciel de gestion de ses membres, qui ont pris de l'âge !

Nous remercions le Comité pour son soutien et son dynamisme, et les prestataires qui assurent un déroulement efficace et pérenne des activités de l'Association.

Martin Bölli

Directeur de Swiss Small Hydro Liestal, Janvier 2024

Generalversammlung und Fachtagung Kleinwasserkraft

26. April 2024 in der Papieri in Cham ZG

Die Fachtagung Kleinwasserkraft findet dieses Jahr in der Papieri Cham in der Zentralschweiz statt. Über die Papieri Cham haben wir bereits in N°109 ausführlich berichtet. Zwischenzeitlich wurde die Überbauung in der Kategorie Erneuerbare Energien sogar mit dem Watt d'Or ausgezeichnet.

Wir freuen uns, Ihnen auch dieses Jahr ein abwechslungsreiches Programm präsentieren zu können. So dürften insbesondere die Details zur Ausgestaltung des neuen Stromgesetzes (Mantelerlass) auf Verordnungsebene auf grosses Interesse stossen. Denn damit verbessern sich auch die Rahmenbedingungen vieler Schweizer Kleinwasserkraftwerke – vorausgesetzt, das neue Stromgesetz wird durch die Stimmbürger und Stimmbürgerinnen am 9. Juni angenommen. Ausserdem haben wir einen grossen Ausstellerbereich vorgesehen, wo Sie Infos aus erster Hand erhalten. Mehr Details zur Fachtagung finden Sie im Flyer nebenan. Wir freuen uns sehr, wenn Sie sich für eine Teilnahme entscheiden.

Anmeldung unter: Watt d'Or 202:

GENERALVERSAMMLUNG

Die Unterlagen zur Generalversammlung werden Sie wie üblich per Post zugestellt erhalten. Speziell erwähnenswert ist die umfassende Aktualisierung der Statuten (s. unten) und die Anpassung der Mitgliederbeiträge.

Umfassende Aktualisierung der Statuten

Die Statuten wurden mit tatkräftiger Unterstützung unseres Vorstandsmitglieds Hans-Walther Rutz vollumfänglich überarbeitet und bereinigt. Dabei sind auch zahlreiche redaktionelle Anpassungen vorgenommen worden.

Wesentliche Anpassungen betreffen unter anderem:

 Art.2.2: Der Verband kann auch direkte oder indirekte Dienstleistungen für die Mitglieder erbringen

 Art. 3.3: Aktualisierung der Arten von Mitgliedschaften

 Art. 8, Ausschluss: Auch der Vorstand kann Ausschlüsse beschliessen, wenn Mitglieder den Verbindlichkeiten dem Verband gegenüber nicht nachkommen.

Art. 9, Organe: Der «geschäftsleitende Ausschuss» ist nicht mehr aufgeführt. Die Aufgabe des Sekretärs kann durch den Vorstand an eine Geschäftsleiterin oder einen Geschäftsleiter übertragen werden. Die «Rechnungsprüfungskommission» wird durch die «Revisionsstelle» ersetzt. Der Ort der nächsten Generalversammlung muss nicht durch die Generalversammlung bestimmt werden.

 Art. 10, Geschäftsstelle: Die Aufgaben und Kompetenzen wurden klarer geregelt

Statuten neu, zur Abstimmung anlässlich der Generalversammlung 2024:

Statuten, mit ersichtlichen Anpassungen gegenüber der aktuellen Version vom 23. April 2016:

Anpassung der Mitgliederbeiträge per 01.01.2025

Die Mitgliederbeiträge wurden zuletzt an der Generalversammlung vom 21. Mai 2011 geändert. Nach 13 Jahren ist der Vorstand der Meinung, dass aufgrund ständig steigender Kosten eine moderate Erhöhung gerechtfertigt ist.

DER VORSTAND SCHLÄGT FOLGENDE ANPASSUNG VOR:

Kategorie Anpassung

A – Produzenten  Sockelbeitrag unverändert bei CHF 100

Produktionsanteil um 15 % erhöhen von 37.5 Rp./MWh auf 43 Rp./MWh

Höchstbeitrag erhöhen von CHF 2 6 00 auf CHF 2 9 90

 Neue Unterkategorie: Tochtergesellschaften (ohne zusätzliche Produktion): CHF 200

B – Dienstleister  Neu auf Basis Stellen- % (vorher Stellen)

 Erhöhung um 12 bis 15 %

C

 Erhöhung um 15 %

Beitrag bisher Beitrag ab 2025

Bei einer Jahresproduktion von:

100 MWh: CHF 137.50

10 GWh: CHF 3 8 50 max. CHF 2 6 00

B 1: CHF 350

B2: CHF 590

B3: CHF 795

B4: CHF 1 0 50

C1: CHF 120 C2: CHF 200

Bei einer Jahresproduktion von:

100 MWh: CHF 143.13

10 GWh: CHF 3 8 50 max. CHF 2 9 90

B1: CHF 390

B2: CHF 660

B3: CHF 900

B4: CHF 1 19 0

C1 CHF 140 C2 CHF 230

Die neue Unterkategorie «Tochtergesellschaften» ist für Unternehmen vorgesehen, welche an Kraftwerken beteiligt sind, deren Produktion bereits durch ein anderes Mitglied bezahlt ist. Dadurch wird auch die Tochtergesellschaft eigenständiges Mitglied.

FACHTAGUNG KLEINWASSERKRAFT MIT ATTRAKTIVEM AUSSTELLERBEREICH!

Der Ausstellerbereich ist dieses Jahr besonders attraktiv, da wir den ganzen Tag in und um die Papieri Cham verbringen werden. Interessenten können sich noch bis zum 12. April 2024 bei der Geschäftsstelle (info@swissmallhydro.ch oder 079 373 70 47) melden.

Mühlegasse 18m, CH-6340 Baar +41 41 761 68 38, info@fmb-ingenieure.ch, www.fmb-ingenieure.ch

Ehehafte Wasserrechte im Parlament

Ständerat stimmt längeren Übergangsfristen bei deren

Ablösung zu

Der Ständerat hat heute der Motion 23.3498 «Ehehafte Wasserrechte schützen und einen klaren Rahmen für die Anwendung der Restwasserbestimmungen schaffen» im zweiten Punkt zugestimmt. Damit wird der Bundesrat beauftragt, eine Gesetzesvorlage auszuarbeiten, mit der geregelt wird, in welchem Zeitrahmen Wasserkraftwerke mit privaten Wasserrechten die ökologische Sanierung und die Einhaltung der Restwasservorschriften einhalten müssen.

Dabei soll materiell möglichst eine Gleichbehandlung mit auf öffentlich-rechtlichen Konzessionen beruhenden Wasserkraftwerken angestrebt werden.

Die vorberatende Kommission erkannte eine erhebliche Rechtsunsicherheit, welche mit dem Bundesgerichtsentscheid 145 II 140 («Hammer») 2019 entstanden ist. Das Urteil führt dazu, dass die ökologische Sanierung bei vielen betroffenen Wasserkraftwerken eingestellt wurde, da damit ein Verlust des Wassernutzungsrechts drohte. Auch sind mehrere neue Verfahren hängig, welche ein neues und korrigiertes Bundesgerichtsurteil erwirken wollen. Die heutige Blockade ist weder aus Sicht des Gewässerschutzes noch aus Sicht der Produktion von erneuerbarer Elektrizität gewünscht.

Swiss Small Hydro begrüsst die Annahme des zweiten Punktes der Motion sehr, weil damit sowohl für Wasserkraftproduzenten wie auch für die Kantone viele Fragen zum weiteren Vorgehen geklärt werden dürften. Der Verband erwartet, dass die Verfahren zur Ablösung ehehafter Wasserrechte in der Zwischenzeit ausgesetzt werden.

«Nationalrat spricht sich für besseren Schutz ehehafter Wasserrechte aus», Swiss Small Hydro, 6. Juni 2023:

Swiss Small Hydro Medienmitteilung vom 16. Mai 2019 zum Entscheid des Bundesgerichts zur erforderlichen Neukonzessionierung mehrerer Hundert Wasserkraftwerke:

Swiss Small Hydro Medienmitteilung vom 18. Mai 2020: «Ehehafte Wasserrechte ablösen – Wie weiter mit der Wasserkraft im Kanton St. Gallen?»:

«Faktenblatt Kleinwasserkraft», 2022, Swiss Small Hydro:

Kontakt:

Geschäftsstelle Swiss Small Hydro: Martin Bölli

Tel. +41 (0) 79 373 70 47 martin.boelli@swissmallhydro.ch

Droits d'eau immémoriaux aux Parlement

Le Conseil des États approuve des délais transitoires plus longs pour leur remplacement

Le Conseil des États a approuvé aujourd'hui le deuxième point de la motion 23.3498 « Protéger les droits d'eau immémoriaux et créer des conditions claires pour l'application des dispositions relatives aux débits résiduels ». Le Conseil fédéral est ainsi chargé d'élaborer un projet de loi réglant le délai dans lequel les centrales hydroélectriques détenant des droits d'eau privés doivent respecter les dispositions relatives à l'assainissement écologique et aux débits résiduels.

Sur le plan matériel, il s'agit de viser autant que possible une égalité de traitement avec les centrales hydroélectriques fondées sur des concessions de droit public.

La commission consultative a reconnu une insécurité juridique considérable, née de l'arrêt du Tribunal fédéral 145 II 140 («Hammer») 2019. Cet arrêt a entraîné l'arrêt de l'assainissement écologique de nombreuses centrales hydroélectriques concernées, qui risquaient de perdre leur droit d'utilisation de l'eau. Plusieurs nouvelles procédures sont également en cours, qui visent à obtenir un nouvel arrêt du Tribunal fédéral corrigé. Le blocage actuel n'est pas souhaitable, ni du point de vue de la protection des eaux, ni du point de vue de la production d'électricité renouvelable.

Swiss Small Hydro se félicite de l'adoption du deuxième point de la motion, car il devrait permettre de clarifier de nombreuses questions sur la marche à suivre, tant pour les producteurs d'énergie hydraulique que pour les cantons. L'association s'attend à ce que le remplacement des anciens droits d'eau soit dans l'intervalle suspendu aussi longtemps.

Motion 23.3498 « Protéger les droits d'eau immémoriaux et créer des conditions claires pour l'application des dispositions relatives aux débits résiduels » :

« Remplacement des droits immémoriaux – Quid de l'hydraulique dans le canton de Saint-Gall ? », Swiss Small Hydro, 18 mai 2020 :

« Le Conseil national se prononce pour une meilleure protection des droits d'eau permanents », Swiss Small Hydro, 6 juin 2023 :

« Fiche technique de la petite hydraulique en Suisse », 2022, Swiss Small Hydro :

Swiss Small Hydro Communiqué de presse du 16 mai 2019 sur la décision du Tribunal fédéral concernant la nécessité d'octroyer de nouvelles concessions à plusieurs centaines de centrales hydroélectriques (en allemand) :

Contact :

Secrétariat de Swiss Small Hydro : Martin Bölli

Tél. +41 (0) 79 373 70 47 martin.boelli@swissmallhydro.ch

Nécrologie La petite hydraulique perd un grand ami

Jean Philippe BUSSET – 17.12.1945 - 20.11.2023

Pour Jean Philippe Busset, homme aux multiples passions, valoriser efficacement la force de l'eau en énergie aux multiples usages, voilà de quoi remplir une vie…

Dans les Ormonts, au village de Vers-l'Eglise, Jean Philippe a grandi près de la scierie de son arrièregrand-père, entrainée par une grande roue hydraulique alimentée par la Grande-Eau.

Il étudie l'architecture, développe ses talents, s'engage dans la remise en état de la scierie qu'il présentera pendant des années à tous ceux qui venaient là faire des découvertes, tout en buvant… ses paroles passionnantes.

« Tout petit, je voyais l'eau tomber derrière la roue de la scierie de mon grand-père et j'avais déjà l'idée de lui faire faire quelque chose ! »

Puis vient la grande aventure de la conception, puis la réalisation de SA centrale hydroélectrique : un petit bijou, plein d'astuces...

Très généreux, sa passion et ses talents, il les a partagés avec d'autres intéressés. Il s'est engagé avec les initiateurs de l'ADUR, l'Association Des Usiniers Romands, en aidant ses membres à développer leurs centrales, techniquement d'abord, et financièrement en négociant incessamment les conditions-cadre afin de rendre ces équipements viables et pérennes.

À fin novembre dernier, alors que la rivière était gonflée par des pluies incessantes, qui avaient affouillé ses rives, l'une d'elles a cédé et l'eau l'a emporté, en emportant sa vie…

Jean Philippe, nous n'oublierons jamais ton bon sens génial, ni ta gentillesse naturelle, merci pour tous ces agréables souvenirs.

Jean-Marie Rouiller Vice-président de Swiss Small Hydro

La fameuse maquette au 1:125e de la vieille scierie des Planches, réalisée par Jean Philippe Busset, exposée au Musée des Ormonts, à Vers-l'Eglise. Le Cotterg

Nachruf Die Kleinwasserkraft verliert einen grossen Freund

Jean Philippe BUSSET – 17.12.1945 - 20.11.2023

Für Jean Philippe Busset, einen Mann mit vielen Leidenschaften, welcher die Kraft des Wassers wirksam in Energie mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten verwandelte; ausreichend um ein Leben zu füllen...

Im Dorf Vers-l'Eglise in den Waadtländer Ormonts wächst Jean Philippe neben der Sägerei seines Urgrossvaters auf, wo ein grosses Wasserrad vom Fluss Grande-Eau angetrieben wird.

Er studiert Architektur, entwickelt seine Talente, beteiligt sich an der Sanierung der Sägerei, die er fortan über viele Jahre gerne allen Leuten vorführt, die dorthin kommen, um interessante Entdeckungen zu machen.

Dabei spricht er genüsslich die faszinierenden Worte:

«Als ich noch ganz klein war, sah ich das Wasser hinter das Rad der Sägerei meines Grossvaters fallen und hatte bereits die Idee, ihn etwas unternehmen zu lassen!»

Dann kommt das grosse Abenteuer des Entwurfs, dann die Erschaffung SEINES Wasserkraftwerks: ein kleines Juwel, voller Raffinessen…

Jean Philippe war sehr grosszügig, seine Leidenschaft und seine Talente teilte er mit anderen Interessierten. Er engagierte sich mit den Gründern von ADUR, der ehemaligen Westschweizer Sektion unseres Verbandes, für die technische und finanzielle Unterstützung der Mitglieder bei der Entwicklung ihrer Anlagen, um diese rentabel und langlebig zu machen.

Im November letzten Jahres schwoll die Grande-Eau durch unaufhörliche Regenfälle zu einem reissenden Strom an. Beim Begehen brach das unterspülte Ufer ein. Jean Philippe und sein Leben wurden von den tosenden Fluten mitgerissen...

Jean Philippe, wir werden weder Deinen brillanten gesunden Menschenverstand noch Deine natürliche Freundlichkeit vergessen. Vielen Dank für all die schönen Erinnerungen.

Jean-Marie Rouiller

Vize-Präsident Swiss Small Hydro

Das berühmte Modell der alten Sägerei Planches im Massstab 1:125, gebaut von Jean Philippe Busset (links), ausgestellt im Musée des Ormonts in Vers-l'Eglise. Le Cotterg

Kurzmitteilungen Verband

Mitgliederumfrage zu «Jede einheimische und erneuerbare Kilowattstunde zählt!»

Im November / Dezember haben wir eine Mitgliederumfrage zur Volksinitiative «Jede einheimische und erneuerbare Kilowattstunde zählt!» durchgeführt. Wir beabsichtigten damit, eine Bestätigung zu erhalten, ob wir mit der Unterschriftensammlung weiterhin im Sinn der Mitglieder handeln.

Die erhaltenen Rückmeldungen zeigen ein eindeutiges Bild: Die Unterschriftensammlung wird mit überwiegender Mehrheit weiterhin deutlich unterstützt. Auch wurde ein fünfstelliger Betrag gespendet, um die Unterschriftensammlung weiter zu forcieren. Für diese vielen motivierenden Rückmeldungen und die grosszügige finanzielle Unterstützung möchten wir uns bei Ihnen allen herzlich bedanken!

Zu ergänzen ist, dass es einen bedeutenden Anteil an Mitgliedern gibt, die nicht aktiv unterstützen können. Dies beispielsweise dann, wenn es sich bei der Trägerschaft um öffentliche Institutionen handelt, oder wenn interne Richtlinien ein politisches Engagement verbieten.

Die Unterstützung durch die Mitglieder haben wir auch in einer Medienmitteilung kommuniziert:

Spenden sind weiterhin direkt per Einzahlungsschein oder über die Verbandshomepage möglich.

(Bankdetails: Raiffeisenbank St. Gallen, St. Gallen; IBAN: CH10 8080 8002 5019 7990 0; «Jede erneuerbare und einheimische kWh zählt!» 9000 St. Gallen)

Unterschriftenformular: Spenden:

UNTERSCHRIFTENSAMMELNDE GESUCHT!

Um die versprochene Unterstützung auch in Unterschriften umwandeln zu können, suchen wir Verstärkung. Kennen Sie Pensionierte, Studierende oder andere Menschen mit Zeit und Interesse, die uns bei der Unterschriftensammlung für die Volksinitiative «Jede einheimische und erneuerbare Kilowattstunde zählt!» unterstützen können?

Der Aufwand wird mit einer Pauschale entschädigt. Wir freuen uns über jegliche Hinweise und Rückmeldungen an die Geschäftsstelle (info@swissmallhydro.ch, 079 373 70 47).

Brèves de l'Association

Enquête auprès des membres au sujet de l'initiative

« Chaque kilowattheure indigène et renouvelable compte ! »

En novembre et décembre, nous avons réalisé une enquête auprès de nos membres au sujet de l'initiative populaire « Chaque kilowattheure indigène et renouvelable compte ! ». En effet, nous voulions confirmer qu'il y avait un sens pour nos membres à continuer la collecte de signatures.

Les réponses reçues sont sans équivoque : la collecte de signatures continue d'être clairement soutenue par une grande majorité. Un montant à cinq chiffres a également été versé afin de poursuivre cette collecte. Nous tenons à vous remercier tous chaleureusement pour vos nombreux retours motivants et pour votre généreux soutien financier !

Il faut ajouter par ailleurs qu'une part importante de nos membres ne sont pas en mesure de soutenir activement l'initiative. C'est le cas, par exemple, lorsqu'il s'agit d'une institution publique ou lorsque des directives internes interdisent un engagement politique.

Ce soutien de nos membres a également fait l'objet d'un communiqué de presse :

Il est toujours possible de faire des dons directement par bulletin de versement ou via le site web. (Raiffeisenbank St. Gallen, St. Gallen ; IBAN : CH10 8080 8002 5019 7990 0 ; « Chaque kWh renouvelable et indigène compte ! » 9000 St. Gallen)

Formulaire de signatures : Dons :

ON CHERCHE

DES COLLECTEURS DE SIGNATURES !

Connaîtriez-vous des retraités, des étudiants ou d'autres personnes disposant de suffisamment de temps qui pourraient nous aider à récolter des signatures pour l'initiative populaire « Chaque kilowattheure indigène et renouvelable compte ! » ?

Le travail est indemnisé par un forfait. Toute suggestion est bienvenue ! Contact : info@swissmallhydro.ch, 079 373 70 47

Kurzmitteilungen im Überblick

BAFU: VOLLZUGSHILFE GESCHIEBEHAUSHALT IST PUBLIZIERT

Mit der Vollzugshilfe «Geschiebehaushalt – Massnahmen» will das BAFU Kantone und Kraftwerke unterstützen, Geschiebedefizite zu erkennen und zu beseitigen. Dazu schlägt es ein rechtskonformes Vorgehen für die Detailplanung von Geschiebemassnahmen vor. Konkrete Methoden und Hinweise sollen helfen, wirksame und verhältnismässige Massnahmen zu finden.

Mehr dazu hier:

BFE-MONITORING-BERICHT 2023 ZUR ENERGIESTRATEGIE 2050

Der vom Bundesamt für Energie verfasste MonitoringBericht 2023 zur Energiestrategie 2050 zeigt, dass die Zunahme der Stromproduktion aus Wasserkraft (mittlere Produktionserwartung) langsam abflacht. Damit steigt das Risiko, dass der Richtwert von 37,4 T Wh Jahresproduktion nicht erreicht werden kann. Um den im Mantelerlass formulierten Zielwert von 37.9 T Wh Jahresproduktion erreichen zu können, wäre ein Zubau von durchschnittlich 87 G Wh pro Jahr erforderlich.

Mehr dazu hier:

BAFU: BEFRISTETE REDUKTION DER RESTWASSERMENGEN – E VALUATION ZEIGT DURCHZOGENES BILD

Der Bundesrat hatte im Herbst 2022 die Verordnung über die befristete Erhöhung der Stromproduktion in Kraft gesetzt. Bei bestimmten Wasserkraftwerken wurden die Betreiber verpflichtet, von Oktober 2022 bis Ende April 2023 die Restwassermengen zu reduzieren, damit mehr Wasser für die Stromproduktion zur Verfügung stand. Eine Umfrage des Bundesamts für Umwelt BAFU bei den Kantonen ergab, dass damit die

Stromproduktion nur um 26 GWh erhöht werden konnte, deutlich weniger als erwartet. Die reduzierten Restwassermengen erschwerten zwar mutmasslich mancherorts die Fortpflanzung bei Fischen, aufgrund der zeitlich begrenzten Reduktion der Restwassermenge kam es aber zu keinen irreversiblen Schäden der Biodiversität.

Mehr dazu hier:

DER NEWSLETTER KLEINWASSERKRAFT NR. 51 VON ENERGIESCHWEIZ IST ONLINE

Der Newsletter wurde bereits im Dezember 2023 veröffentlicht und beinhaltet unter anderem:

 Erfolgreicher Abschluss des «Mantelerlasses» im Parlament: Verbesserungen für die Kleinwasserkraft

 Rückblick Anwenderforum Kleinwasserkraft in Rosenheim (D) 2023

und diverse weitere Kurzmitteilungen mit Bezug zur Kleinwasserkraft

Der Newsletter kann hier heruntergeladen werden:

Weitere Kurzmitteilungen finden Sie auf unserer Verbandshomepage:

wir bauen schöne wasserräder für die stromproduktion

wasserrad als kleinkraftwerk vilters-wangs mittelschlächtiges wasserrad leistung 14kW raddurchmesser 5m, breite 1.5m jahresproduktion 79‘000kWh

wasserradbau.ch

6 wasserräder am netz

Steuer - und Regeltechnik für die Energieerzeugung

Turbinensteuerungen

Netzparallel-Schaltanlagen

Rechensteuerungen

www.kobel.swiss

Drehzahlregler

Lastregler

Wasserstandsregler

Tel. contact@kobel.swiss

+41(0)34 435 14 13

Kobel Elektrotechnik AG, Bühlmatt 1, 3416 Affoltern i/E

« La transition énergétique n'aura pas lieu »

Les derniers travaux de recherche d'un historien du CNRS

Depuis quand s'intéresse-t-on au « changement climatique », à la « transition énergétique » ? Qu'estce que l'anthropocène ? Comment en sommes-nous arrivés là ? … Pour répondre à ces questions de vocabulaire et de dynamiques énergétiques et prendre du recul, une piste est de se plonger dans l'ouvrage de Jean-Baptiste Fressoz 1, intitulé Sans transition. Une nouvelles histoire de l'énergie 2 Il y expose la relation constante entre les énergies, les matières premières, les matériaux et les sociétés, pour mieux cerner les enjeux du changement climatique.

Vous trouverez ici un panorama non exhaustif du travail de cet historien des sciences, des techniques et de l'environnement, qui met en lumières ces interactions et leurs conséquences, à travers les pages de cet ouvrage 3 , très denses, mais précisément chiffrées et solidement argumentées.

DE L'HOLOCÈNE À L'ANTHROPOCÈNE, VOIRE AU « CAPITALOCÈNE »

Les Révoltes du ciel. Une histoire du changement climatique, XVe – XXe siècles 4 (2020), L'Événement Anthropocène 5 (2013), ou encore L'Apocalypse joyeuse 6 (2012), …, l'historien français, Jean-Baptiste Fressoz, n'en est pas à son premier ouvrage sur le climat et les énergies. Car, la « prise de conscience » du changement climatique a bien son histoire, elle n'est pas nouvelle, mais fait face à une certaine « tactique de procrastination ». En effet, les êtres humain ont compté, au fur et à mesure de leur sédentarisation, sur une certaine connaissance des climats, dont ils étaient fortement dépendants, pour, entre autres, se nourrir. Mais, un désintérêt pour ce sujet apparaît, en occident, avec le développement de la machine à vapeur au Royaume-Uni dès 1800, avec une bascule dans l'ère des énergies fossiles. Avec elle, se sont développés l'économie et les échanges internationaux, rendant la population de moins en moins dépendante de l'agriculture locale pour son alimentation.

Aujourd'hui, beaucoup considèrent que nous sortirions de l'holocène (du grec ancien : hólos, « entier », et kainós, « récent »), période géologique s'étendant sur les 12 0 00 dernières années, pour entrer dans l'« anthropocène » (anthrôpos, « être humain »), une ère où les êtres humains auraient une influence sur le climat.

Cette notion d'anthropocène incite au retour d'une prise de conscience globale. Mais elle est discutable. Fressoz propose plutôt de faire suivre l'holocène par l' « anglocène » dans la mesure où le Royaume-Uni et les EtatsUnis ont été les premiers et principaux contributeurs à la pollution atmosphérique. Puis suivrait le « capitalocène » : l'ensemble de l'humanité n'est pas responsable de manière égale, de la situation climatique actuelle.

HISTOIRE SYMBIOTIQUE DES ÉNERGIES (ET NON PAS PHASIQUE)

Au niveau des dynamiques énergétiques, Jean-Baptiste Fressoz revient de manière appuyée sur les notions de phases. Il met ce concept à mal pour lui préférer celui de symbioses des énergies. Car aucune énergie n'est venue en remplacer une autre. L'histoire n'est pas si simple. Il n'y a pas eu un XVIIIe siècle du bois, un XIXe du charbon, un XXe du pétrole et il n'y aura pas un XXIe siècle de l'électricité (car, notamment, l'électricité n'est pas une énergie primaire). C'est d'analyse de cycle de vie (ACV) dont il s'agit ici, une approche certes complexe, de par ces multiples flux d'énergies et de matières, mais la seule approche valable, qui a l'avantage de décloisonner, de sortir d'une vision en silo.

Ainsi, la liste des symbioses entre sources énergétiques est particulièrement longue. L'ouvrage de Fressoz en regorge, avec chiffres et dates à l'appui. En voici une sélection :

1 Jean-Baptiste Fressoz a été maître de conférences à l 'Imperial College. Il est actuellement chargé de recherche au CNRS et membre statutaire du Centre de recherches h istoriques de l'EHESS (Ecole des hautes études en sciences sociales).

2 Sans transition : une nouvelle histoire de l'énergie, Paris, É ditions du Seuil, coll. « Essais Écocène », 2024, 416 p. (ISBN 9782021538557)

3 Tous les chiffres, citations et dates de cet article sont issus de l 'ouvrage Sans transition : une nouvelle histoire de l'énergie

4 Avec Fabien Locher, Les Révoltes du ciel. Une histoire du c hangement climatique XVe – XX e siècles, Paris, Seuil, 2020, 320 p. (ISBN 9782021466911)

Commençons par celle que nous connaissons le mieux : l'énergie hydraulique. Son développement a largement bénéficié des progrès des technologies du charbon au XIXe et au XXe siècles. Par exemple, la baisse des coûts de production de ciment et d'acier a permis la multiplication des barrages et des turbines. Et les centrales hydrauliques profitent encore aujourd'hui de cette énergie fossile, même si l'ACV de l'énergie hydraulique est parmi les meilleures.

Le développement de l'industrie du charbon n'a pas conduit à la périclitation de l'industrie du bois. Au contraire, elle y a contribué, notamment avec son énorme besoin en étais pour les mines ou en traverses pour les chemins de fer.

 Le bois participe amplement encore aujourd'hui aux chaînes énergétiques 7, que ce soit au niveau des palettes et emballages de toute sorte. Et aussi pour le charbon de bois : dans des mégalopoles africaines telles que Lagos, Kinshasa, Dakar et Dar-Es-Salaam, le commerce du charbon de bois est devenu un nécessaire business familial tel, qu'il participe à la stabilité politique du pays.

Actuellement, les mines à ciel ouvert impliquent pelleteuses et camions, grands consommateurs de Diesel, tandis que la chaîne pétrolière dépend largement de machines et d'infrastructures en acier (que ce soit pour son pompage, son transport et sa consommation dans les divers moteurs).

5 Avec Christophe Bonneuil, L'Événement Anthropocène. L a Terre, l'histoire et nous, Paris, Seuil, 2013, 320 p

6 L'Apocalypse joyeuse : Une histoire du risque technologique, Paris, Éditions du Seuil, coll. « L'Univers historique », 2 012, 320 p. (ISBN 9782021056983)

7 Aujourd'hui, 3 fois plus d'arbres sont abattus qu'un siècle plus tôt au niveau mondial. En 2019, le bois génère 2 fois plus d'énergie que la fission nucléaire, 2 fois plus que l'hy d roélectricité, 2 fois plus que le solaire et l'éolien réunis.

 Le leader mondial des solutions tubulaires pour le pétrole est une entreprise française, qui utilise le charbon de bois comme source énergétique.

 Inauguré en 2023, en mer de Norvège, le plus grand parc éolien flottant alimente une plateforme pétrolière, tandis que les champs photovoltaïques chinois accueillent des centrales électriques au charbon pour aider la rentabilisation de coûteuses lignes électriques.

Le graphite des batteries électriques est issu du « Petcoke », issu du raffinage du pétrole.

 L a production de voitures électriques, toutes vertes soient-elles, continue de favoriser des industries consommatrices de charbon et de pétrole 8 pour la fabrication d'acier, de verre, d'aluminium, d'étain, de plomb, de cuivre, de plastiques, de ciment, de goudron, de bitume (pour les routes qui continuent de s'étendre et qu'il faut entretenir), ...



Et la Suisse ? Serait-elle enfin sortie des énergies fossiles ? Pour sa production électrique indigène, c'est pratiquement le cas (si on la compare aux tendances mondiales), mais il ne faut pas oublier les produits manufacturés qu'elle importe. Et il s'avère que 40 % du commerce international du charbon est réalisé en Suisse (via Trafigura 9).

Cette liste des interactions entre les énergies, en prenant en compte les flux de matières, est loin d'être exhaustive. Se basant sur de nombreux chiffres et archives, Jean-Baptiste Fressoz arrive à la conclusion que les termes de phases et de transitions tels qu'ils sont utilisés aujourd'hui ne sont pas adaptés au domaine des énergies, contrairement à ceux d'accumulations, de superpositions, de symbioses. Et cette erreur de sémantique pourrait amener à des actions contre-productives face au changement climatique.

« TRANSITION ÉNERGÉTIQUE » : UNE NOTION

NUCLÉAIRE

Depuis quand serions-nous en « transition énergétique » ? D'où vient cette expression ? Le terme de transition est à la base un concept de physique atomique qui correspond au changement d'état d'un électron autour de son noyau avant de devenir un mot-clé de la futurologie nucléaire. Car les « savants atomistes » (et notamment Harrison Brown, qui serait, en 1967, l'inventeur de l'expression « transition énergétique ») ont passablement influencé la perception du monde énergétique d'aujourd'hui.

Le développement du nucléaire civil doit beaucoup au Projet Manhattan. Il y a eu une époque où le nucléaire semblait être la solution énergétique inépuisable pour toute l'humanité et pour les siècles à venir, grâce aux surgénérateurs, dont le premier projet date de 1943.

Pour développer cette technologie, il était nécessaire de convaincre les gouvernements de débloquer suffisamment de fonds. Les savants atomistes se sont alors intéressés aux limites des ressources en énergies fossiles. Sont ainsi apparues les notions de pics pétroliers et d'augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, de par leurs travaux menés dès les années 1950 10. Mais, tout le monde n'était pas enclin au nucléaire, surtout après les bombardements d'Hiroshima et de Nagasaki. Ainsi, d'aucun ont pensé que cette alarme de dérèglement climatique était surtout lancée pour favoriser le développement du nucléaire, ce qui n'était pas totalement faux. Alors que, on le sait aujourd'hui, les savants atomistes avaient vu juste sur le changement climatique. Mais, ils n'ont pas été entendus. Ils se sont, par ailleurs, également fourvoyés : aujourd'hui, les surgénérateurs n'ont pas fait de progrès ; le nucléaire reste une technologie de pays riches (avec 5 % des sources énergétiques mondiales) et non pas une technologie pouvant être globalisée comme solution à la réduction des émissions de CO 2 ; et pour ce qui est des pics, on continue de découvrir des sources de pétrole et de charbon.

Mais le nucléaire n'est pas le seul responsable de la procrastination face au changement climatique. Celleci a aussi été alimentée par une certaine perception du solaire et de l'éolien – longtemps considérés comme des énergies d'appoint – et également et largement par l'énorme inertie des systèmes énergétiques mondiaux.

ET L'AVENIR ? LES PAYS RICHES S'ADAPTERONT ?

LES PAYS PAUVRES SUBIRONT ?

Selon Jean-Baptiste Fressoz, l'expression de « transition énergétique » serait en fin de compte un slogan publicitaire. Derrière les différentes COP, se cachent plutôt des gouvernements de pays riches qui comptent bien s'adapter à l'augmentation des températures en faisant un minimum pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. Les pays pauvres sont et resteront les plus touchés, tandis que les migrations climatiques vont s'intensifier. Et la situation est aggravée par une nouvelle croyance : celle du « solutionisme » (qui mêle des relents d'innovation). Les différents rapports du GIEC proposent effectivement des solutions, comme le captage du CO 2 par les forêts, les tourbières et les roches (voir n°97 de Petite Hydro). Donc, oui, il faut planter des arbres. Qui sera le plus rapide ? Les incendies toujours plus nombreux ou la photosynthèse ?

Des pistes salvatrices pour l'avenir ? Non, ce n'est pas l'hydrogène, mais plutôt le renforcement du développement des énergies renouvelables et une réflexion autour des valeurs. En effet, investir dans les énergies renouvelables reste climatiquement rentable : il est estimé que la fabrication de panneaux solaires, d'éoliennes (et des matériaux qui les composent), pour remplacer les centrales thermiques électriques actuelles, coûterait environ 50 Gt de CO2 , soit une année d'émis-

sions mondiales. Mais ces technologies « n'ont qu'un faible intérêt dans la production des matériaux clés » que sont l'acier, le ciment, le plastique, …, mais aussi les engrais azotés.

Enfin, la tonne de CO 2 n'a pas la même valeur partout et dans tous les contextes. Par exemple, elle se justifie moins pour un SUV que pour le réseau d'irrigation d'une agriculture locale.

De l'ouvrage de Jean-Baptiste Fressoz, on en ressort avec l'image d'une Histoire de l'énergie intriquée dans des réseaux à multiflux, souvent influencée par des enjeux politiques et économiques. Ainsi, elle peut prendre avec elle l'Histoire de la bougie, des huiles de baleine, des coups de grisou, de la forêt des Landes, de trocs « poteaux contre charbon » entre la France et l'Angleterre, du Canal Lénine et du charbon ukrainien, des rats de compagnie, de la Bakélite, du camion-benne, du benzol, de courbes universelles en S issue de l'évolution de drosophiles dans un bocal, … Il y a le risque de s'y perdre mais également d'ouvrir encore la réflexion et de continuer à apprendre.

Aline Choulot Février 2024

Entretien sur France Culture avec Jean-Baptiste Fressoz – 05.01.2024 :

8 « La voiture électrique a eu pour effet de renforcer la part de charbon face au pétrole dans la mobilité mondiale. »

9 Le centre opérationnel de Trafigura est à Genève, l'adresse fi scale, à Amsterdam, le siège social, à Lucerne.

10 En 1953, le physicien canadien Gilbert Plass calcule qu'un doublement de la teneur en CO 2 de l'atmosphère conduirait à un réchauffement de 2.3 ° C.

Veranstaltungen im Überblick

«DER DUFT DES HOLZES» AM MÜHLENTAG 2024

Der diesjährige Mühlentag findet am Samstag, 11. Mai 2024 statt. Das Thema des Mühlentages 2024 ist «Der Duft des Holzes» und gibt damit Sägemühlen und Anlagen, die sich der Bearbeitung von Holz widmen, eine Plattform.

Weitere Informationen:

KLEINWASSERKRAFT AN DEN «TAGEN DER SONNE»

Vom 24. Mai bis 2. Juni 2024 werden zum 20. Mal die «Tage der Sonne» veranstaltet. Diese drehen sich rund um erneuerbare Energien und bieten eine breite Plattform, um Visionen und Produkte zu präsentieren. Die Veranstalter laden auch Betreiber von Kleinwasserkraftwerken dazu ein, an der Veranstaltung mitzuwirken. Eine Beteiligung ist in jeglicher Art möglich, verleiht erhöhte Medienaufmerksamkeit und kann für das Energiestadt-Label angerechnet werden.

Weitere Informationen:

27. INTERNATIONALES ANWENDERFORUM KLEINWASSERKRAFT

18. – 19. September 2024 / Hochschule Kempten im Allgäu

Die Vernetzung innerhalb der Branche zu stärken und damit die Kleinwasserkraft voranzutreiben, hat sich das Anwenderforum Kleinwasserkraft auf die Fahnen geschrieben. Seit mehr als 25 Jahren bietet das Forum praktische Fachvorträge auf höchstem Niveau, eine lebhafte Rahmenausstellung im Cateringbereich, interaktive Formate und besondere Highlights im Rahmenprogramm, die einen Besuch unvergesslich machen. Die positive Atmosphäre und das vertraute und offene Miteinander vor Ort machen die Veranstaltung aus.

In diesem Jahr kehrt das Anwenderforum vom 18. – 19 September an die Hochschule Kempten zurück. Die Vorträge zu praktischen Erfahrungen aus dem Betrieb, Stromvermarktung, (Um-)Bau und Optimierung, Energiegemeinschaften, kleine integrierte Anlagen, Netzanschlussverfahren, Regulierung, Förderungen oder Digitalisierung sind ein guter Grund, nach Kempten im Allgäu zu reisen. Eine weitere Ausgabe der beliebten Abendveranstaltung ist ebenfalls geplant! Zum Rahmenprogramm gehören zudem zwei spannende Besichtigungen im näheren Umkreis, um besondere Einblicke in die Betriebspraxis von Kleinwasserkraft zu erhalten.

Die angedachten Themen finden sich auf der Website. Veranstalter und fachlicher Beirat überlegen bereits jetzt, wie die Veranstaltung für Sie noch attraktiver gestalten werden kann, inhaltlich soll der Fokus aber unverändert auf der Praxis liegen.

Wir wissen, dass viele von Ihnen auch gute Ideen für Vorträge oder Themen haben: Wenn Sie ein konkretes Praxisbeispiel, innovative Lösungen oder aktuelle Ergebnisse auf dem Anwenderforum Kleinwasserkraft vorstellen möchten, kontaktieren Sie uns gerne und reichen Sie bis zum 10. April Ihren Vorschlag mit einem ersten Titel und einer kurzen Beschreibung ganz formlos per Mail ein.

Weitere Informationen:

AGENDA 2024

MAI 2024

Burgdorfer Wasserbautag 2024

Ort Burgdorf

Datum 16. Mai

10th International Symposium on Hydraulic Structures (ISHS) 2024

Ort Zürich

Datum 17. – 19. Juni

Nationale Bibertagung 2024

Ort Ittigen (CH-BE)

Datum 2 5. Juni

SWV: Hochwasserschutz & GV Rheinverband

Ort Feldkirch (A)

Datum 2 3. Mai

JUNI 2024

Kleingewässer fachgerecht planen und realisieren

Ort B asel & Allschwil

Datum 0 4. Juni

KOHS-Kurs: Wasserbau im Spannungsfeld der Extreme

Ort Lenzburg

Datum 0 4. – 05. Juni

AUGUST 2024

113. Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbands

Ort Rheinau

Datum 2 9. – 30. August

NOVEMBER 2024

SWV Fachtagung Wasserkraft 2024

Ort Olten

Datum 13. November

Powertage: Plattform für die Schweizer Stromwirtschaft (20-Jahre-Jubiläum)

Ort Zürich

Datum 0 4. – 06. Juni

Aktuelle Veranstaltungen finden Sie auch auf unserer Verbandshomepage:

L'agenda de « Petite Hydro »

AGENDA 2024

AVRIL 2024

BRUSSELS HYDROPOWER DAY 2024

Lieu Bruxelles (BE)

Date 16 avril

SOLAR-HYDRO 2024

Lieu A ntibes Juan-les-Pins (F)

Date 2 2 – 23 avril

Formation France Hydro Electricité – Pilotage économique et financier d'une centrale hydroélectrique

Lieu Paris (F)

Date 2 3 – 24 avril

MAI 2024

Journée suisse des Moulins 2024 : « L'odeur du bois »

Lieu dans toute la Suisse

Date 11 mai

JUIN 2024

10th International Symposium on Hydraulic Structures (ISHS) 2024

Lieu Zürich

Date 17 – 19 juin

Rencontres France Hydro Electricité 2024

Lieu Agen (F)

Date 18 – 19 juin

Colloque national sur le castor 2024

Lieu Ittigen (CH-BE)

Date 2 5 juin

SEPTEMBRE 2024

Short Course on Hydraulic Machinery Engineering

Lieu Lausanne

Date 02 – 06 septembre

Journées du soleil 2024

Lieu dans toute la Suisse

Date 24 mai – 02 juin

Et retrouvez tout l'agenda de SSH ici :

Impressum

Kleinwasserkraft / Petite Hydro

Zeitschrift für die Kleinwasserkraft Périodique pour la petite hydraulique

OFFIZIELLES

ORGAN VON / O RGANE OFFICIEL DE SWISS SMALL HYDRO

Erscheinen / Parution : 3 x jährlich / par an Auflage / Tirage : 1 200 Stück / exemplaires 42. Jahrgang / 42 e année

Bezug: Abonnement in Mitgliedschaft inbegriffen Abonnement ohne Mitgliedschaft CHF 80.–Zusatzabonnement CHF 50.–Zuschlag Auslandsversand CHF 20.–Bezugsadresse siehe Inserateverwaltung

ISSN: ISSN 2624-5825 (Print)

ISSN: 2624-750X (Internet)

Titelbild / Image de couverture

Situation KWK F. Blumer (GL) mit Kiesförderschnecke für die optimale Geschiebekontinuität PCH F. Blumer (GL) en situation avec sa vis sans fin pour un charriage continu garanti

Redaktionsteam / Équipe éditoriale

Martin Bölli, Jürg Breitenstein, Aline Choulot, Hedi Feibel, Viviane Kessler

Redaktionsschluss Nr. 111: 26.04.2024

Inserateverwaltung / Gestion publicitaire

Jürg Breitenstein

Häusermattstrasse 1 4495 Zeglingen BL Tel. 061 981 21 50 juerg.breitenstein@swissmallhydro.ch

Inseratepreise / Prix des annonces

Heftseite Format A4, kein Mehrpreis für Farbdruck 20 % Rabatt für Mitglieder der Kat. A und B  Äussere Umschlagseite CHF 1 5 80.–Innere Umschlagseite CHF 1 180.–1 S eite innen CHF 980.–1/2 Seite innen CHF 580.–1/3 Seite innen CHF 420.–1/4 Seite innen CHF 380.–

Inserate-Annahmeschluss Nr. 111: 14.06.2024

Publireportage / Reportage publicitaire

• 1 S eite Artikel mit 1 ganzseitigem Inserat: CHF 1 470.–

• 2 S eiten Artikel mit 1 ganzseitigem Inserat: CHF 1 760.–

• 3 S eiten Artikel mit 1 ganzseitigem Inserat CHF 1 9 60.–

Annahmeschluss Publireportagen Nr. 111: 31.05.2024

Präsident / Président Swiss Small Hydro

Benjamin Roduit, Nationalrat Die Mitte / Conseiller national Le Centre benjamin.roduit@swissmallhydro.ch

Vice-Président & Vize-Präsidentin Swiss Small Hydro

Jean-Marie Rouiller jean-marie.rouiller@swissmallhydro.ch Viviane Kessler viviane.kessler@swissmallhydro.ch

Weitere Vorstandsmitglieder / Autres membres du comité

Pierre-Alain Bourquard, Michel Hausmann, André Leibundgut, Giovanni Leonardi, Hans-Walther Rutz

Geschäftsleitung / Direction

Martin Bölli, Swiss Small Hydro, Liestal info@swissmallhydro.ch

Gäste an den Vorstandssitzungen / Invité.e.s aux séances du comité

Jürg Breitenstein, Aline Choulot (SSH Romandie)

Gestaltung & Druck / Mise en page & Impression amestha AG www.amestha.ch WOHLER Druck AG www.wohlerdruck.ch

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Regensdorf

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