Wasser Energie Luft 2/2014 by Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband SWV

2-2014

Messkampagne an einer Talsperre (Quelle: Gesellschaft für Ingenieurbaukunst)

12. Juni 2014

· Talsperrenüberwachung · Wasserkraftprojekte Chlus und FMHL+ · Wasserbau und Ökologie · SWV-Jahresbericht 2013

2 0 11

TALSPERREN IN DER SCHWEIZ DIGHE IN SVIZZERA

BARRAGES EN SUISSE DAMS IN SWITZERLAND

TAL SPE RRE N

IN DER SCH WE IZ DIG HE IN SVI ZZE RA

2 01

BAR RAG ES EN SUI SSE DA MS IN SW ITZE RLA ND TA LS PE RR EN IN D ER D IG H E SC H W IN SV IZ EI Z ZE RA

Das Schweizerische Talsperrenkomitee beabsichtigt, auch im Jahr 2015 einen Talsperrenkalender mit je 13 Blättern (Bild und Text, inklusive Titelblatt) herauszugeben. Dazu werden Bilder der Schweizer Talsperren: Cresta (Flims), Marécottes, Piora (Ritom), Palü, Seeuferegg, Totensee, Vieux-Emosson (Baustelle), Muttsee (Baustelle), Les Toules (heutiger Zustand), Salanfe, Esserts (Emosson), Illsee, Serra, Lago Bianco Nord, gesucht. Um allen Interessierten eine Chance zu geben, sich an diesen Kalendern zu beteiligen, führt das Schweizerische Talsperrenkomitee auch 2014 einen Fotowettbewerb durch. An die Fotos werden folgende Ansprüche gestellt: • Gute Qualität, farbig, bei Analogaufnahmen gute Optik und feinkörnigen Film verwenden. Digitale Fotos müssen eine Auflösung aufweisen von 300 dpi (Pixel pro Inch) im Originalformat (mind. A4). Dies entspricht rund 7–8 Mio. Pixel! • Querformat, Verhältnis B/H = 3/2, vergrösserbar bis 40 × 28 cm • Angabe von Ort, Fotograf und Datum (soweit bekannt) • Unentgeltliche Abgabe des Rechts zur uneingeschränkten Verwendung durch das Schweizerische Talsperrenkomitee Teilnahmeberechtigt ist jedermann, es können eine oder mehrere Fotos eingereicht werden. Prämiert werden die jeweils besten Fotos zu den 13 Stauanlagen, welche auf der Vorderseite des Kalenders erscheinen, mit je CHF 200.–. Die Fotos sind einzusenden bis zum 30. Juni 2014 an: Schweizerisches Talsperrenkomitee · z.H. Herr B. Joos c/o Stucky Ingénieurs-Conseils SA · Rue du Lac 33 · CH-1020 Renens Le Comité suisse des barrages envisage de publier en 2015 à nouveau un calendrier annuel sur des barrages suisses, contenant 13 feuilles (photo et texte). Dans ce but, nous cherchons des photos présentant des barrages suisses: Cresta (Flims), Marécottes, Piora (Ritom), Palü, Seeuferegg, Totensee, Vieux-Emosson (chantier), Muttsee (chantier), Les Toules (situation actuelle), Salanfe, Esserts (Emosson), Illsee, Serra et Lago Bianco Nord. Pour donner une chance à chacun de participer à ce calendrier, la réalisation de ces photos est mise au concours par le Comité suisse des barrages. Les exigences suivantes sont formulées: • Bonne qualité, couleurs, bonne optique et film de grain fin pour des photos conventionnelles. Un minimum de 300 dpi (digits/inch) pour des photos digitales au format final (minimum A4). Ces exigences correspondent à 7–8 mio. de pixels! • Format oblong, proportions L/H = 3/2, agrandissement jusqu’à 40 × 28 cm • Lieu, photographe, date (si possible) • Mise à disposition gratuite du droit de reproduction non limité au Comité suisse des barrages Tout le monde peut participer au concours avec une ou plusieurs photos sur les sujets mentionnés ci-dessus. Un prix de CHF 200.– sera attribué à la photo retenue pour chacun des 12 mois, ainsi que pour la photo de garde du calendrier. Les photos sont à envoyer jusqu’au 30 juin 2014 à: Comité suisse des barrages · Att. M. B. Joos c/o Stucky Ingénieurs-Conseils SA · Rue du Lac 33 · CH-1020 Renens II

2 013

Team AG

WE IN DER SCH TAL SPE RRE N ZZE RA DIG HE IN SVI

SUI SSE BAR RAG ES EN ITZE RLA ND DAM S IN SW

Trekking

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DAMS

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2 012 © Schweizerische Luftwaffe

2010

Luftwaffe © Schweizerische

ssa AG Foto: Arge

2009

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BA R R AG E S EN DA M S IN SU IS SE SW IT Z E R LA ND

TALSPERRENKALENDER 2015

Schweizerisches Talsperrenkomitee Comité suisse des barrages Comitato svizzero delle dighe Swiss Committee on Dams

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Editorial Stille Wächter

Roger Pfammatter Geschäftsführer SWV, Directeur ASAE

ieSchweiz verfügt über mehr als 200 grosse Talsperren für die Wasserkraftnutzung. Die durch die Sperren geschaffenen Stauvolumen ermöglichen die Speicherung der Sommerabflüsse für die Stromproduktion im Winter oder auch die kurzfristige Einlagerung von überschüssigem Strom mittels Pumpspeicherung. Die Speicher leisten damit einen wichtigen Beitrag zum Ausgleich von Stromangebot und -nachfrage und tragen überdies zum Schutz vor Hochwasser bei. Unter den Talsperren sind ingenieurtechnische Kunstwerke, wie die elegante Bogenmauer Emosson oder die weltweit grösste Gewichtsmauer Grande-Dixence, aber auch kaum wahrgenommene Bauwerke wie die Mauer In den Schlagen am flächenmässig grössten Speichersee, dem Sihlsee. Bei all diesen Talsperren gilt: Sicherheit ist oberstes Gebot. Neben der konstruktiven Sorgfalt beim Bau und der Notfallplanung für den Ereignisfall wird der laufenden Überwachung und Instandhaltung im Betrieb grosse Aufmerksamkeit geschenkt. Die systematische Überwachung mit Hilfe von konventionellen oder automatischen Messgeräten erlaubt, allfällige Schwächen oder abnormes Ver-

halten einer Anlage zu entdecken, lange bevor die Sicherheit gefährdet ist. Jede Anlage verfügt dazu über ein spezifisches Programm zur wöchentlichen oder monatlichen Sickerwasser-, Lot-, Fugen-, Temperatur- und Auftriebsmessung. Diese klassischen Messungen werden ergänzt mit geodätischen Verfahren zur Bestimmung von Verschiebungen und neu entwickelten Messmethoden wie 3D-Laserscanning oder terrestrischer Radarmessungen (vgl. dazu die Artikelserie zur Talsperrenüberwachung ab Seite 101 in diesem Heft). Der zunehmenden Automatisierung der Messgeräte und neuer technischer Möglichkeiten zum Trotz: die Beobachtungen und Kontrollgänge der Talsperrenwärter sind von der Überwachung weiterhin nicht wegzudenken. Sie sind es, die das jeweilige Bauwerk am besten kennen und sich fast täglich darin aufhalten. Ihrem kritischen Geist während regelmässiger Rundgänge und der Rückmeldung an die verantwortlichen Ingenieure kommt grosse Bedeutung zu. Die Talsperren der Schweiz gehören zu den bestbeobachteten Bauwerken überhaupt. Die Talsperrenwärter sind ihre stillen Wächter.

Gardes silencieux

La Suisse compte plus de 200 grands barrages destinés à l’exploitation de l’énergie hydraulique. Les volumes de retenue créés par les barrages permettent le stockage des débits estivaux pour la production d’électricité en hiver ou même le stockage à court terme des excédents au moyen de l’accumulation par pompage. Les retenues apportent ainsi une contribution importante à l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité et aident aussi à la protection contre les crues. Parmi les barrages figurent des œuvres d’art d’ingénierie telles que l’élégant barrage-voûte de Emosson ou le plus grand barrage-poids au monde la Grande-Dixence, mais aussi des ouvrages plus discrets comme le barrage In den Schlagen donnant naissance au plus grand lac de retenue du point de vue de la superficie, le Sihlsee. Le principe de «sécurité avant tout» s’applique pour tous ces barrages. En plus de la plus haute vigilance lors de la construction et d’une planification d’urgence en cas d’événement, une grande attention est accordée à la surveillance et l’entretien permanents pendant le fonctionnement. Le suivi systématique à l’aide d’appareils de mesure classiques ou automatiques permet de découvrir les faiblesses

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

ou un comportement anormal de l’installation bien avant que la sécurité ne soit compromise. Chaque installation dispose d’un programme spécifique pour la mesure hebdomadaire ou mensuelle des lixiviats, soudures, joints, température et portance. Ces mesures classiques sont complétées par des méthodes géodésiques pour la détermination des déplacements et des méthodes de mesure nouvellement développées telles que le scanning au laser 3D ou les mesures terrestres de radar (cf. la série d’articles sur la surveillance des barrages dès la page 101 de ce numéro). Malgré l’automatisation croissante des appareils de mesure et des nouvelles possibilités techniques, il faut souligner que les observations et les tours de ronde des gardiens de barrage sont une partie intégrante de la surveillance. Ce sont eux qui connaissent le mieux l’ouvrage en question et qui s’y arrêtent pratiquement tous les jours. Leur esprit critique lors des rondes régulières et leurs rapports pour les ingénieurs responsables sont d’une grande importance. Les barrages en Suisse font partie des ouvrages les mieux observés. Les gardiens de barrage sont leurs gardes silencieux.

III

Inhalt

2l2014

Projekt Chlus: nachhaltige Lösungen im Spannungsfeld zwischen Umwelt, Technik und Wirtschaftlichkeit Holger Frantz, Gregor Heyer, Marcus Alig, Georg Grass, Peter Aliesch, Sabrina Schellenberg

Projet FMHL+ : à mi-chemin… Nicolas Rouge, Alain Jaccard, Gaël Micoulet 85

101

Geodäsie für dieTalsperrenüberwachung Felix Walser

105

Deformationsmessungen an Talsperren und deren alpiner Umgebung mittels Radarinterferometrie Mylène Jacquemart, Lorenz Meier 96

112

Lasergrammétrie terrestre – une Solution pour l’Auscultation Surfacique Vincent Barras

117

Geschiebe- und Habitatsdynamik – Forschungsprogramm «Wasserbau und Ökologie» Anton Schleiss, Robert Boes, Jakob Brodersen, Michael Doering, Mário Franca, Olga Nadyeina, Michael Pfister, Christopher Robinson, Christoph Scheidegger, David Vetsch, Christine Weber, Volker Weitbrecht, Silke Werth

123

101

Ökologische Aufwertung der Thur an der Eggrankkurve bei Andelfingen ZH Matthias Mende, Stefano Pellandini, Otmar Grober, Philip Lüthi, Matthias Oplatka

120

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Inhalt

2l2014

Wie Samedan den Flaz Mores lehrte – Erste Gebirgsﬂussverlegung – heute internationales Vorzeigestück Heini Hofmann

129

Jahresbericht 2013 des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes SWV

133

Rapport annuel 2013 de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux ASAE

140

Nachrichten Politik Wasserkraftnutzung Gewässer/Revitalisierung Energiewirtschaft Rückblick/Veranstaltungen Veranstaltungen Agenda Personen Literatur

155 155 156 159 159 161 161 163 163 164

Stellenangebote

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Branchen-Adressen

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Impressum

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«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

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«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Projekt Chlus: nachhaltige Lösungen im Spannungsfeld zwischen Umwelt, Technik und Wirtschaftlichkeit Holger Frantz, Gregor Heyer, Marcus Alig, Georg Grass, Peter Aliesch, Sabrina Schellenberg

Zusammenfassung Das Projekt Chlus sieht den Bau eines neuen Wasserkraftwerks im Prättigau/Bündner Rheintal vor. Die geplante Anlage, mit der die bestehende Kraftwerkskaskade Klosters/Schlappin-Küblis um eine weitere Stufe ergänzt werden soll, verfügt über eine installierte Leistung von insgesamt 62 MW und produziert jährlich ca. 214 GWh Strom. Das Investitionsvolumen für das neue Kraftwerk beträgt rund 350 Millionen Franken. In der Planung der Anlage müssen ökologische, technische und wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt werden. Dabei wird das Kraftwerk den Umweltanforderungen sowohl dank technischer, als auch betrieblichen Lösungsansätzen gerecht. So trägt beispielsweise ein Ausgleichsbecken zur Reduktion von Auswirkungen durch Schwall/ Sunk bei, und eine neu entwickelte Blockrampenfassung soll die Fischgängigkeit sicherstellen. Auch für die Definition der Restwassermengen ist die Fischgängigkeit ausschlaggebend, und mittels der Einstellung der Wasserfassung bzw. der Einleitung von zusätzlichem Wasser werden die notwendigen Voraussetzungen für den Geschiebetransport in der Landquart geschaffen. Ein Blick auf das energiepolitische und wirtschaftliche Umfeld zeigt, dass die Realisierung des Projekts heute nicht gesichert und wesentlich von den künftigen Weichenstellungen bei der Förderung der erneuerbaren Energieerzeugung abhängig ist.

Ein neues Kraftwerk zur Ergänzung der bestehenden Kaskade Schon seit den 20er-Jahren des letzten Jahrhunderts wird die Wasserkraft im hinteren Prättigau zur Stromproduktion

genutzt. Die damals entstandenen Kraftwerke Küblis, Klosters und Schlappin wurden im Laufe der Jahre erneuert und auf dem aktuellen Stand der Technik gehalten. Anfang dieses Jahrtausends konnten die Konzessionen für diese Anlagen um wei-

Bild 1. Das Projekt Chlus und die bestehenden Anlagen im Prättigau. «Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

tere achtzig Jahre verlängert werden. Im Jahr 2011 hat Repower mit dem Kraftwerk Taschinas ihre hydraulische Stromproduktion im Prättigau um 41 GWh pro Jahr erweitert. Das Kraftwerk Chlus soll die Kraftwerkskaskade im Prättigau um eine zusätzliche Stufe erweitern. Mit der neuen Anlage kann auch das verbliebene Gefälle zwischen dem Kraftwerk Küblis und dem Rhein genutzt werden. Das Kraftwerk wird in Kaskade mit den oberhalb liegenden, bestehenden Anlagen betrieben. Dabei übernimmt das Kraftwerk Chlus das Unterwasser des bestehenden Kraftwerks Küblis. Über einen Einlaufschacht wird dieses ins Triebwassersystem Chlus mit einer Ausbauwassermenge von 24 m3/s eingeleitet. Ein nachfolgender ringförmiger Ausgleichsstollen und das Wasserschloss stellen Puffervolumen zwischen den beiden Kraftwerken zur Verfügung. Im Verlauf der Projektierung sind verschiedene Linienführungen des Druckstollens mit einer oder mehreren Kraftwerksstufen intensiv geprüft worden, wobei sich die hier beschriebene Variante V3-W1-A als Bestvariante herauskristallisiert hat (siehe Bild 2). Entlang des rund 16.1 km langen Druckstollens, welcher quer durch das Gebirge den bestmöglichen Weg zum Rhein einschlägt, bezieht die Anlage zusätzlich Wasser aus Fassungen an der Landquart in Küblis, am Ariesch-, Furner- und Schranggabach. Die drei Seitenbäche sind wild und insbesondere der Ariesch- und Furnerbach stark geschiebeführend, weshalb an allen drei Gewässern vor den eigentlichen Coandafassungen Grobrechen und Kiesfänge vorgesehen sind. Die Ausbauwassermengen dieser Wasserfassungen bewegen sich zwischen 1 und 2 m3/s. Der wildeste Seitenbach ist der Furnerbach, welcher stark geschiebe- und schwemmholzführend ist. Die Durchgängigkeit für Schwemmholz und Geschiebe war das massgebende Kriterieum für die 85

Bild 2. Situation Variantenfächer.

Bild 3. Schnitt des Triebwassersystems (gelb = KW Trimmis, rot = KW Arieschbach/ Schranggabach). Wahl des Fassungskonzepts. Das Fassungsbauwerk ist deshalb als einfaches, massives Querbauwerk in einer ca. 10 m breiten Schlucht des Furnertobels konstruiert. Alle fassungsrelevanten Bauteile wie Kiesfang, Schützen, Coandarechen, Dotiereinrichtung, Schachtkopf usw. sind innerhalb der Hülle dieses Querriegels integriert. Der Bereich vor dem Fassungsbauwerk kann mit einem Spülstollen, welcher während des Baus der Fassung als Umleitstollen dient, von Geschiebe befreit werden. Das von den Seitenbächen gefasste Wasser wird mittels Stollen und Schächten in den Druckstollen geleitet. Am Ende des Druckstollens be86

finden sich Wasserschloss, Gesteinsrückhaltebecken und Drosselklappe. Das Wasserschloss besteht aus einem im Fels erstellten Wasserschlossschacht mit oberer und unterer Kammer. Es stellt Ausgleichsvolumen zwischen Druckleitung und Druckstollen zur Verfügung und dient auch dazu, den Druckstollen vor Druckstössen zu schützen. Solche entstehen bei abrupten Laständerungen, vor allem aber bei Notabschaltungen des Kraftwerks. Nach der Drosselklappe folgt die rund 2 km lange erdverlegte Druckleitung zur Zentrale in Trimmis. Um das Energiepotenzial der Anlage optimal ausschöpfen zu können, kommen in der Zentrale Trimmis zwei klei-

nere Pelton-Turbinen und eine grössere Francis-Turbine mit total 55 MW installierter Leistung zum Einsatz. Dieses Maschinenkonzept erlaubt die bestmögliche Ausnutzung des vorhandenen Energiepotenzials durch eine optimale Abstimmung des Maschineneinsatzes auf die verfügbare Wassermenge: • Bei geringem Wasseranfall arbeiten nur die Pelton-Maschinen. Sie weisen grundsätzlich einen etwas tieferen Wirkungsgrad auf als eine FrancisMaschine, zeichnen sich aber durch hohe Effizienz bei Teillast aus. • Bei mittlerem und hohem Wasseranfall ist die Francis-Maschine in Betrieb und kann im optimalen Bereich mit einem sehr hohen Wirkungsgrad arbeiten. • Bei sehr hohem Wasseranfall werden die beiden Pelton-Maschinen nach Bedarf zugeschaltet. Damit die zusätzliche Beeinflussung durch Schwall/Sunk im Rhein möglichst klein bleibt, wird das turbinierte Wasser in einem Ausgleichsbecken zwischengespeichert, bevor es kontrolliert in den Rhein eingeleitet wird. Damit wird das Schwall/Sunk-Verhältnis so weit reduziert, dass die Funktion der Lebensräume in den Mastrilser Auen ungeschmälert erhalten bleibt. Die Fassung des Arieschbachs erfolgt deutlich höher, als der Druckstollen verläuft, sodass eine Zwischennutzung durch eine Pelton-Turbine mit 2.5 MW installierter Leistung möglich ist. Das Wasser

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

trieblichen Lösungsansätze vorgestellt, mit denen die umweltrechtlichen Anforderungen erfüllt werden. 2.2

Tabelle 1. Technische Daten zum Projekt Chlus (gemäss Technischem Bericht Konzessionsprojekt, Stand: Februar 2014). der Fassung Schranggabach wird in einem separaten Triebwassersystem (baulich im Triebwassersystem Trimmis integriert) zur Zentrale Trimmis geführt und dort mittels einer separaten Pelton-Turbine mit einer Leistung von 4.5 MW turbiniert. Es wird mit einer Bauzeit von vier bis fünf Jahren gerechnet. Der Bau des Druckstollens ist für den Zeitbedarf massgebend, weshalb für den maschinellen Ausbruch zwei Tunnelbohrmaschinen zum Einsatz kommen. Die Anlage mit einem Investitionsvolumen von rund 350 Millionen Franken wird mit einer installierten Leistung von insgesamt 62 MW ca. 214 GWh Energie pro Jahr erzeugen. 2.

Vorgaben der Umweltschutzgesetzgebung und technische sowie betriebliche Lösungsansätze Bei der Planung eines Wasserkraftwerks müssen zahlreiche Aspekte berücksichtigt werden. Insbesondere braucht es nachhaltige Lösungen, welche umweltmässig vertretbar, technisch machbar und wirtschaftlich umsetzbar sind. Dabei gilt es, den ökologischen Anforderungen so mit technischen und betrieblichen Lösungen nachzukommen, dass die Anlage möglichst wirtschaftlich gebaut und betrieben werden kann. 2.1 Ausgangslage Bis zur Projektgenehmigung des Kraftwerks Chlus sind noch einige Hürden zu nehmen. Erst müssen die massgeblichen Verfahren für Wasserkraftprojekte durchlaufen werden. Im Kanton Graubünden sind dies zunächst das Konzessionsgenehmigungsverfahren gemäss Art. 52 Wasserrechtsgesetz des Kantons Graubünden (BWRG) und anschliessend das Projektgenehmigungsverfahren gemäss

Art. 57 BWRG. Mit einer installierten Leistung von mehr als 3 MW besteht für das Projekt die Pflicht, sich einer Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) zu unterziehen. Damit wird parallel zum Konzessionsgenehmigungsverfahren auch ein UVP-Verfahren 1. Stufe, parallel zum Projektgenehmigungsverfahren ein UVP-Verfahren 2. Stufe durchgeführt. Zentrale Elemente sind hierbei jeweils die Umweltverträglichkeitsberichte (UVB), welche stufengerecht darlegen, dass mit dem Projekt und den projektintegrierten Massnahmen die schweizerische Umweltschutzgesetzgebung eingehalten wird. Prüfbehörden sind die kantonalen Umweltfachämter und das Bundesamt für Umwelt BAFU. Die Konzessions- und Projektgenehmigung erfolgt durch die Bündner Regierung. Bis zum aktuellen Zeitpunkt wurden das Konzessionsprojekt und der UVB 1. Stufe erarbeitet, welche die Grundlage für das Konzessionsgenehmigungsgesuch darstellen. Im Rahmen einer Voruntersuchung wurde eine Relevanzanalyse aller Umweltthemen durchgeführt und ein Pflichtenheft für den Umweltverträglichkeitsbericht 1. Stufe erstellt. Dieser behandelt primär die Auswirkungen in der Betriebsphase. Relevante Umweltthemen sind die Auswirkungen hinsichtlich Abflussregime (Restwasser, Schwall/ Sunk), Grundwasser, Wasserqualität, Geschiebetransport, Schwebstofftransport sowie die Gewässerlebensräume und Fischgängigkeit in den betroffenen Fliessgewässern. Zudem sind die möglichen Beeinträchtigungen auf Quellen/Bergwasser, Flora, Fauna, Boden, Landschaft, Wald, Landwirtschaft, nichtionisierende Strahlung, Kulturdenkmäler, archäologische Stätten und Naturgefahren zu untersuchen. Nachfolgend werden einzelne Themen der breiten Umweltpalette näher beleuchtet und die technischen und be-

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Reduktion von Schwall/Sunk mittels eines Ausgleichsbeckens bei Trimmis

2.2.1 Reduktion von Schwall/Sunk Mit dem bestehenden Kraftwerksbetrieb der Stufen Davos bis Küblis wird flussabwärts nach der Einleitung des Wassers des Kraftwerks Küblis Schwall in der Landquart erzeugt. Dieser Zustand ist gemäss Art. 39a Gewässerschutzgesetz (GSchG) vom Kraftwerksbetreiber zu sanieren. Mit dem Projekt Chlus wird das Wasser, welches in Küblis turbiniert wird, via Druckstollen und Druckleitung Richtung Trimmis geführt und dort in den Rhein eingeleitet. Damit wird die Landquart bezüglich Schwall/Sunk vollumfänglich saniert, jedoch würde der Rhein ohne Massnahmen eine Erhöhung des Schwall/Sunk-Verhältnisses erfahren. Der Rhein ist bereits heute stark durch dieses Phänomen beeinträchtigt. Hier besteht ebenfalls eine Sanierungspflicht, der die einleitenden Kraftwerke nachkommen müssen. Studien der Internationalen Regierungskommission Alpenrhein (IRKA) haben verschiedene Sanierungszustände für den Rheinabschnitt im Bereich der Mastrilser Auen zwischen Trimmis und Landquart untersucht. Die Einleitung des Kraftwerks Chlus darf den durch die IRKA-Studien definierten ökologischen Zielzustand (Schwallfaktor von 1.6) nicht massgeblich verschlechtern. Unter dieser Voraussetzung ist eine Dämpfung der Schwalleinleitung des Projekts Chlus über ein Ausgleichsbecken mit einem Volumen von 30 000 m3 notwendig. 2.2.2 Ausgleichsbecken Trimmis Das Ausgleichsbecken Trimmis (siehe Bild 4) ist unterwasserseitig der Zentrale angeordnet und durch einen unterirdischen Kanal mit dem Rhein verbunden. Das Becken wird wie folgt betrieben: Mit Beckenbewirtschaftung: Das Becken hat ein aktives Volumen von 30 000 m3 und dient dazu, in Zeiten mit wenig Wasser im Rhein, d.h. im Winter den durch das Kraftwerk Chlus zusätzlich erzeugten Schwall/Sunk im Rhein teilweise auszugleichen indem die Schwallspitzen begrenzt und die Sunktäler aufgefüllt werden. In diesem Fall wird das Becken mit einer Regulierschütze bewirtschaftet. Die massgebende Anforderung an die Schwalleinleitung des Kraftwerks Chlus 87

Bild 4. Situation Zentrale und Ausgleichsbecken Trimmis. ist die maximale zusätzliche Erhöhung der Schwallspitze im Rhein um 7 m3/s bei niedrigen Abflüssen im Winter. Die maximal zulässigen Schwallanstiegs- und -rückgangsraten betragen gemäss IRKAStudie 0.3 m3/s/min resp. 0.15 m3/s/min. Diese Werte werden bei der Rückgabe eingehalten.

der IRKA definierte Zielzustand überhaupt erreicht werden kann, ist aus heutiger Sicht nicht absehbar. Der Planungsbericht des Kantons zur Schwall/Sunk-Sanierung, terminiert auf Ende 2014, wird hierfür neue Anhaltspunkte liefern. Gegebenenfalls muss das Ausgleichsbecken zu einem späteren Zeitpunkt angepasst werden.

Ohne Beckenbewirtschaftung: Zuzeiten mit viel Wasser, d.h. von Frühling bis Herbst, wenn das Kraftwerk Chlus als Laufkraftwerk kontinuierlich läuft, wird das Becken nicht bewirtschaftet. In diesem Fall ist die Regulierschütze geschlossen, das Becken weist einen konstanten Wasserspiegel auf, und das turbinierte Wasser wird ohne Zwischenspeicherung über einen Wehrüberfall in die Verbindungsleitung zum Rhein geleitet. Die Bewirtschaftung des Ausgleichsbeckens in Trimmis erlaubt, den durch den Betrieb des Kraftwerks Chlus entstehenden Schwall/Sunk im Rhein zu dämpfen. Allerdings ist, wie bereits erwähnt, der Rhein schon heute durch die bestehenden, oberliegenden Kraftwerke von Schwall/Sunk belastet. Welche Sanierungsmassnahmen an diesen Anlagen in Zukunft realisiert werden und ob der von

2.3

Sicherstellung der Fischgängigkeit in der Landquart dank einer Blockrampenfassung in Küblis

2.3.1 Fischgängigkeit Ein Wasserkraftwerk, welches Wasser aus Fliessgewässern entnimmt, benötigt gemäss Art. 8 des Bundesgesetzes über die Fischerei (BGF) eine fischereiliche Bewilligung der kantonalen Behörde. Für Neuanlagen darf diese nach Art. 9 Abs. 1 Lit. b BGF nur dann erteilt werden, wenn die freie Fischwanderung sichergestellt ist. Eine klassische Wasserfassung mit Stauwehr würde ein unzulässiges Hindernis für Wanderfische darstellen. Eine Fischaufstiegshilfe (Fischpass) könnte dieses Problem lösen, stellt aber einen grösseren Widerstand für die Fischwanderung dar als ein naturnahes Gerinne.

Bei der Wasserfassung der Landquart in Küblis wurde nach innovativen Lösungen gesucht, um den Widerstand für die Wanderfische so gering wie möglich zu halten. 2.3.2 Wasserfassung Landquart in Küblis Hintergrund Die Fassung Landquart in Küblis befindet sich ca. 500 m flussaufwärts des Unterwasserkanals des bestehenden Kraftwerks Küblis und trägt massgeblich zur Energieproduktion des neuen Kraftwerks Chlus bei. Seit Jahren wird an der Landquart das Ziel verfolgt, die ehemaligen Laichgebiete im Raum Klosters für die Seeforelle wieder erreichbar zu machen. Verschiedene Massnahmen zur Wiederherstellung der Fischgängigkeit wurden bereits getroffen, und zusätzliche Hindernisse in der Landquart sind daher grundsätzlich nicht erwünscht. Eine klassische Fassung mit Wehr und Seitenentnahme wäre am Standort Küblis der optimale Fassungstyp bezüglich Regulierbarkeit, Wassernutzung und Sedimentmanagement. Eine solche Fassung war zu Beginn der Planung vorgese-

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hen, und Fischschutz, Fischaufstiegshilfen sowie Bypass für absteigende Fische waren nach neustem Stand der Technik implementiert. Trotz diesen Massnahmen konnte das Konzept der Fassung Küblis den sehr hohen fischökologischen Anforderungen nicht genügen. Alternative Fassungskonzepte, welche hohe Umweltanforderungen erfüllen, sind für kleinere Bäche bekannt. Für Flüsse der Grösse der Landquart sind solche Fassungen jedoch Neuland. So wurde entschieden, einen alternativen Fassungstyp zu entwickeln und zu prüfen, welcher: • betrieblich mit einer klassischen Fassung vergleichbar ist • die Anforderungen seitens Umwelt erfüllt, vor allem die Beibehaltung der Durchgängigkeit des Flussbetts Die neu entwickelte Blockrampenfassung stützt sich auf bewährte Konzepte wie Streichwehre, Blockrampen, Spülkanäle und konventionelle Wasserfassungen ab. Da es sich aber um einen Prototyp handelt, sind in der nächsten Projektphase Modellversuche vorgesehen. Elemente der Blockrampenfassung Für den Betrieb einer Wasserfassung an einem geschiebeführenden Fliessgewässer ist es wichtig, dass das gefasste Wasser möglichst frei von Sedimenten ist und dass die Geschiebekontinuität des Fliessgewässers erhalten bleibt. Um diese Ziele zu erreichen, ist in der Regel ein gewisser Aufstau nötig. Bei der Wasserfassung an der Landquart wird der Aufstau statt durch ein Wehr durch die Blockrampe erzeugt. Diese ist steiler als das natürliche Gerinne ausgebildet, und am Kopf der Blockrampe

entsteht dadurch eine Schwelle, welche das natürliche Gerinne von der Blockrampe abgrenzt. Parallel zur Blockrampe, zwischen dem kleinen Becken und dem Fuss der Blockrampe, verläuft der Fassungs- und Spülkanal. Am oberen Ende ist der Kanal sohleneben an die Landquart angeschlossen. Im unteren Bereich des Kanals ist eine Spülschütze angeordnet, welche im Normalfall geschlossen ist. Sie stützt den von der Schwelle der Blockrampe erzeugten und für die seitliche Wasserentnahme nötigen Einstau. Die im oberen Bereich des Kanals angeordnete Einlaufschütze ist im Normalfall geöffnet. Zwischen Einlauf- und Spülschütze befindet sich die eigentliche Triebwasserentnahme. Die gefasste Wassermenge wird durch eine Regulierschütze hinter dem Einlaufrechen gesteuert. Über eine Freispiegelleitung gelangt das Wasser von der Fassung zum Entsandungssystem, bestehend aus drei parallelen Entsandungskammern, und weiter in das Triebwassersystem des Kraftwerks Chlus. Zwischen der Triebwasserentnahme und dem Fuss der Blockrampe ist ein Bypass für absteigende Fische angeordnet. Betrieb der Blockrampenfassung Die Strukturen sind so ausgelegt, dass die volle Ausbauwassermenge der Wasserfassung bereits bei tiefstem Oberwasserspiegel entnommen werden kann. Somit sind die betriebliche Flexibilität und die Fassungseffizienz mit einer konventionellen Lösung vergleichbar. Das Wasser, welches nicht gefasst wird, fliesst direkt über die Blockrampe

ab, was die Auffindbarkeit der Rampe für aufsteigende Lebewesen sicherstellt. Kurz unterhalb der Blockrampenfassung wird eine hydrologische Messstation eingerichtet, welche die Abflussmenge des Restwassers kontinuierlich erfasst. Die entnommene Wassermenge wird mit der Regulierschütze der Triebwasserentnahme geregelt: Stets wird sichergestellt, dass mindestens die jeweils erforderliche Restwassermenge die Messstation passiert. Der Fassungs- und Spülkanal funktioniert als Kiesfang für die Wasserfassung. Der Einlauf zur Fassung ist im Vergleich zur Kanalsohle etwas höher angeordnet, damit kein Geschiebe in die Fassung gelangen kann. Der Vorraum der Blockrampe, der Kanal selber und Ablagerungen vor dem Triebwassereinlauf können gespült werden, was die Geschiebekontinuität der Landquart sicherstellt. Der Spülvorgang wird ausgelöst, indem die Spülschütze geöffnet wird und sich im Fassungs- und Spülkanal ein Kurzschluss um die Blockrampe bildet. Eine in der Kanalwand angeordnete Tauchwand mit Grobrechen verhindert den Eintrag von Geschwemmsel ins Triebwassersystem. Ein feinmaschiger Fischschutzrechen ist dem Grobrechen nachgeschaltet. Der Rechenabstand des Fischschutzrechens ist vergleichsweise klein, und zudem sind die Rechenstäbe horizontal angeordnet, was den Fischschutz weiter erhöht. Sowohl am Ende des Fassungs- und Spülkanals als auch im Bereich zwischen den Rechenebenen befinden sich Eingänge zum Bypass. Fische, die den Hauptabstiegsweg über die Blockrampe nicht eingeschlagen haben,

Bild 5. Situation der Blockrampenfassung Küblis. «Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

können so sicher ins Unterwasser gelangen. Eine Sackgassenwirkung wird somit für absteigende Fische im Fassungs- und Spülkanal vermieden. Auslegung der Blockrampe Ein zentrales Ziel bei der Planung der Blockrampe ist die fischökologische Durchgängigkeit. Die grössenbestimmende Fischart für die Dimensionierung der Blockrampe ist die Seeforelle. Die Passierbarkeit schwimmender Fische wird mit der Begrenzung der Fliessgeschwindigkeiten auf dem Bauwerk und der Einhaltung von Mindesttiefen sichergestellt. Damit z.B. die Groppe und das Makrozoobenthos als bodenlebende Organismen die Blockrampe auch passieren können, ist die Blockrampe über ihre gesamte Länge mit natürlichem Sohlensubstrat ausgekleidet und im Einstieg und Ausstieg zur Flusssohle angeschlossen. Vergleich klassische Fassung/Blockrampenfassung Die Blockrampenfassung ist eine machbare Alternative zur konventionellen Fassung und hat auf die Baukosten und die Energieproduktion nur geringfügige Auswirkungen. Aus ökologischer Sicht ist die Blockrampenfassung gegenüber der klassischen Fassung eindeutig besser. Hauptvorteile sind das gewährleistete Längskontinuum und die damit verbundene ökologische Durchgängigkeit. Vor allem zuzeiten, in denen beim konventionellen Fassungskonzept Wehrüberfall herrschen würde (Fassung ausser Betrieb oder mehr Restwasserabgabe als Ausbauwassermenge Fischpass) wird der Fischauf- und -abstieg mit der Blockrampenfassung besser beurteilt. Aus technischer und betrieblicher Sicht bringt die Blockrampenfassung aber gegenüber einem klassischen Wasserfassungskonzept mit Stauwehr und seitlicher Entnahme gewisse Nachteile und Risiken mit sich: • Die Blockrampenfassung ist ein Prototyp und Modellversuche sind nötig. • Betriebliche Probleme können trotz Modellversuchen nicht vollständig ausgeschlossen werden, die Wasserfassung muss eventuell nach der Inbetriebnahme baulich angepasst werden. • Der Betrieb und die Leittechnik sind komplizierter als bei einer klassischen Wasserfassung. • Der Unterhalt ist teurer, nach grösseren Hochwasserereignissen sind möglicherweise aufwendigere Reparaturen nötig. 90

2.4

Restwassermengen, Fischgängigkeit und Geschiebetransport Im Unterschied zu den vorangehenden Teilkapiteln, bei welchen jeweils ein technischer Lösungsansatz für eine umweltseitige Anforderung präsentiert wurde, handelt es sich hier um ökologische Kriterien, die dank betrieblichen Massnahmen erfüllt werden können. 2.4.1 Bestimmung der Restwassermengen Die Art. 31 bis 33 des GSchG bilden die rechtliche Grundlage zur Bestimmung der Restwassermengen. Im Rahmen der Konzessionserneuerung der Kraftwerkstufe Klosters-Küblis wurde die Restwassermenge in der Landquart bei der Aue von Dalvazza auf 2 m3/s erhöht. Zur Bestimmung der Restwassermengen für das Projekt Chlus bildeten diese 2 m3/s die untere Grenze für die Untersuchungen in den Umweltbereichen Wasserqualität, Grundwasserhaushalt, seltene Lebensräume und -gemeinschaften, freie Fischwanderung, landwirtschaftliche Bewässerung sowie für die Bedeutung des Gewässers als Landschaftselement. Für die Bestimmung des minimalen Sockelabflusses in der Landquart ist die Gewährleistung der freien Fischwanderung für die Seeforelle das massgebende Kriterium. Mit Ausnahme der landschaftsästhetischen Aspekte können für alle anderen Umweltbereiche die gesetzlichen Bestimmungen mit der aktuell konzessionierten Restwassermenge eingehalten werden. Die landschaftsästhetische Bewertung fordert einem Abfluss von ca. 10 m3/s in der Landquart im Abschnitt Felsenbach in der Chlus. Diese Anforderung wird im Rahmen einer Interessensabwägung gemäss Art. 33 GSchG den Interessen für eine Wasserentnahme gegenübergestellt werden. Die Bestimmung der Restwassermengen in den zu fassenden Seitenbächen Ariesch-, Furner- und Schranggabach waren bei Redaktionsschluss noch nicht bestimmt. Die endgültigen Restwassermengen werden von der Regierung im Rahmen der Konzessionsgenehmigung festgelegt. Fischgängigkeit Wie bereits im vorhergehenden Abschnitt erwähnt, ist beim Projekt Chlus die Fischgängigkeit das ausschlaggebende Kriterium für die Definition der Restwassermenge. Der Art. 31, Abs. 2 Lit. d. des GSchG fordert eine Restwassermenge, die die freie Fischwanderung gewährleistet. Die Landquart gilt als potenzielles Laich-

gewässer für die Seeforelle, welche auf der Roten Liste der gefährdeten Arten in der Schweiz steht. Mit ihren durchschnittlichen Abmessungen von ca. 18 cm Körperhöhe und ca. 85 cm Länge für einen grossen, laichenden Fisch stellt sie die massgebende Fischart für die Bestimmung der notwendigen Wassertiefe im Restwasserfall dar. Generell wird eine Wassertiefe von der 2.5-fachen Körperhöhe gefordert. Untiefen bis zur 2-fachen Körperhöhe sind auf einer Länge der 50-fachen Körperlänge tolerierbar. In Ausnahmefällen können auch Wassertiefen zwischen der einfachen und der 2-fachen Körperhöhe auf einer maximalen Länge von 5 m auftreten. Mit diesen Vorgaben wurden sechs kritische Referenzstellen in der Landquart untersucht. Als Basis diente hierfür ein Topografiemodell der Landquartsohle, welches mittels Laserscan-Vermessung per Flugzeug aufgenommen wurde und eine räumliche Auflösung von 40 Punkten pro m2 aufweist. Das topografische Modell der Flusssohle diente als Grundlage für zweidimensionale hydraulische Berechnungen des Wasserspiegels mit dem Modell HydroAS. Um die freie Fischwanderung der Seeforelle in der Landquart zu gewährleisten, wird eine Restwassermenge von ca. 3.2 m3/s während der Fischaufstiegszeit von Juni bis November und ca. 2.7 m3/s während des Fischabstiegs von Dezember bis März, jeweils bei der Aue von Dalvazza unterhalb der Mündung des Schanielabachs, gefordert. 2.4.2 Gewährleistung des Geschiebetransports Die Landquart ist vor allem wegen ihrer Zuflüsse im vorderen Prättigau sehr geschiebehaltig. Gemäss Art. 43a GSchG darf der Geschiebehaushalt im Gewässer nicht durch Anlagen derart verändert werden, dass eine wesentliche Beeinträchtigung auf Tiere, Pflanzen, deren Lebensräume, den Grundwasserhaushalt und den Hochwasserschutz auftritt. Für das Projekt Chlus gilt als Massgabe, dass der Geschiebeeintrag in den Rhein gegenüber heute nicht reduziert wird. Zudem darf sich ein mögliches geändertes Geschieberegime nicht negativ auf die neuen Aufweitungsstrecken zwischen Schiers und Grüsch auswirken. Zu diesem Zweck wurde das eindimensionale Geschiebetransportmodell Mormo auf der Strecke zwischen Küblis und Landquart betrieben. Dieses wurde für die Verhältnisse der Periode von 1995 bis 2005 anhand von 250 Querprofilaufnahmen des BAFU und der Abflussdaten der BAFU-Messstation Felsenbach kalibriert.

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Grundsätzlich ist die Geschiebetransportleistung der Landquart hoch. Wenn aber der Geschiebeeintrag aus den Seitenbächen die Transportleistung in der Landquart wie beim Hochwasser 2005 übersteigt, sind in der Landquart Auflandungen möglich, vor allem in den Mündungsbereichen der Seitenbäche. Der mittlere Geschiebeeintrag in den Rhein wird im Durchschnitt auf ca. 30 000 m3 pro Jahr geschätzt. Um diese Transportleistung auch zukünftig zu gewährleisten, sind die folgenden projektintegrierten Massnahmen erforderlich: • Ab einem Abfluss Q10 wird die Fassung Landquart bei Küblis eingestellt. • Ab einem Abfluss Q7 wird zusätzlich das Wasser aus dem Unterwasserkanal der Kraftwerkszentrale Küblis in die Landquart geleitet. 3. Umfeld und Ausblick Die vorangehenden Ausführungen zeigen anhand von einigen Beispielen, wie im Projekt Chlus die vielschichtigen und teilweise hohen Umweltanforderungen mit unterschiedlichen und neuartigen Lösungsansätzen sowohl technischer als auch betrieblicher Art angegangen wurden. Was hier für einige Bereiche exemplarisch dargestellt wurde, gilt auch für die übrigen Projektbestandteile. Nach den Ausführungen zu Technik und Ökologie soll nachstehend auch noch ein Blick auf das weitere und insbesondere das energiepolitische und wirtschaftliche Umfeld geworfen werden. Die Energiepolitik des Kantons Graubünden wie auch die bundesrätliche Energiestrategie 2050 haben sich zum Ziel gesetzt, die Stromproduktion aus Wasserkraft zu erhöhen. Der Kanton Graubünden will die Stromproduktion aus Grosswasserkraft um jährlich 860 Gigawattstunden steigern, die Energiestrategie 2050 des Bundesrats sieht vor, 3200 Gigawattstunden Strom zusätzlich aus Wasserkraft zu erzeugen, wobei in einer ersten Phase bis 2035 eine Steigerung um 2000 Gigawattstunden erfolgen soll. Das Kraftwerk Chlus kann rund 214 Gigawattstunden Strom produzieren und trägt damit 11 Prozent zur Erreichung des Ausbauziels 2035 bei. Damit ist das Projekt Chlus das grösste unter 19 vom Bundesamt für Energie identifizierten Wasserkraftvorhaben und deshalb ein Projekt von nationaler Bedeutung. Das Kraftwerk verfügt über eine hohe Betriebsflexibilität und kann so einen Beitrag zur Integration der zunehmenden Produktion von unregelmässig anfallender Windund Solarenergie leisten.

Doch obwohl Qualität und Bedeutung des Projekts unbestritten sind, stellt das momentane energiepolitische und wirtschaftliche Umfeld das Vorhaben vor grosse Herausforderungen. Die aktuellen Fördermodelle für neue erneuerbare Energien, insbesondere das ErneuerbareEnergien-Gesetz (EEG) in Deutschland und die Kostendeckende Einspeisevergütung (KEV) in der Schweiz, führen zu einer starken Verzerrung und künstlichen Absenkung der Marktpreise. Die schwache Wirtschaftslage in Europa, verbunden mit einer tiefen Stromnachfrage, trägt ein Übriges dazu bei. Dies führt dazu, dass in Europa heute keine Investitionen mehr in nicht subventionierte Kraftwerke getätigt werden. Zur Sicherung der Stromversorgung sollen deshalb im umliegenden Ausland Kapazitätszahlungen (Subventionen für das Bereithalten von weitgehend ungenutzter Kraftwerksleistung) eingeführt werden. Unter diesen Rahmenbedingungen ist auch die Realisierung von Wasserkraftanlagen, welche nicht in den Genuss von Fördergeldern kommen, schwierig. Repower begrüsst daher die Bestrebungen auf eidgenössischer Ebene, tragfähige und nachhaltige Lösungen für die Wasserkraft zu finden, und glaubt an die Zukunft dieser wichtigsten einheimischen erneuerbaren Energiequelle. Aus diesem Grund werden die Arbeiten am Projekt Chlus trotz des schwierigen Umfelds weiter vorangetrieben. Die nächste wichtige Etappe sind die Konzessionsabstimmungen. Im Kanton Graubünden liegt die Wasserhoheit bei den Gemeinden, weshalb nun die zwölf Konzessionsgemeinden über die Erteilung der Konzession zur Wassernutzung entscheiden. Wenn die Gemeinden sich für die Konzessionserteilung entscheiden, beginnt anschliessend das zweistufige kantonale Bewilligungsverfahren, welches Konzessions- und Projektgenehmigung umfasst. Mit dem erfolgreichen Abschluss des Projektgenehmigungsverfahrens wird auch die Baubewilligung erteilt. Wenn der Bauentscheid getroffen ist und die Aufträge vergeben sind, beginnen die Vorbereitungsarbeiten sowie die eigentlichen Bauarbeiten mit einer Dauer von voraussichtlich rund vier bis fünf Jahren. Damit dies jedoch geschieht und das wertvolle, nachhaltige Projekt Chlus umgesetzt werden kann, ist auf Ebene der Fördermodelle ein Paradigmenwechsel hin zu einem marktorientierten System mit gleich langen Spiessen für alle Technologien dringend notwendig. Dies ist die Voraussetzung für den weiteren Umbau

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des Energiesystems und den Erhalt einer stabilen, zuverlässigen Stromversorgung, zu der das Kraftwerk Chlus einen wesentlichen Beitrag leisten kann. Literatur Wasserrechtsgesetz des Kantons Graubünden (BWRG), vom Volke angenommen am 12. März 1995. Bundesgesetz über den Schutz der Gewässer (Gewässerschutzgesetz, GSchG) vom 24. Januar 1991 (Stand am 1. Januar 2014). Bundesgesetz über die Fischerei (Fischereigesetz, BGF) vom 21. Juni 1991 (Stand am 1. Januar 2014). Kirchhofer A., Breitenstein M, Zaugg B. 2007: Rote Liste der Fische und Rundmäuler der Schweiz. Bundesamt für Umwelt, Bern, und Schweizer Zentrum für die Kartographie der Fauna, Neuenburg. Umwelt-Vollzug Nr. 0734. 64 S. Baumann P., Kirchhofer A., Schälchli U. 2012: Sanierung Schwall/Sunk – Strategische Planung. Ein Modul der Vollzugshilfe Renaturierung der Gewässer. Bundesamt für Umwelt, Bern. Umwelt-Vollzug Nr. 1203. 126 S. Schälchli U., Wyrsch F., Schumacher A. 2012: Alpenrhein D6 Quantitative Analyse von Schwall/Sunk-Ganglinien für unterschiedliche Anforderungsprofile, Arbeitspaket 1, Anforderungsprofile und Kolmation. Internationale Regierungskommission Alpenrhein (IRKA). 61 S. Könitzer C., Zaugg C., Wagner T., Pedroli J.C., Mathys L. 2012: Wiederherstellung der Fischwanderung. Strategische Planung. Ein Modul der Vollzugshilfe Renaturierung der Gewässer. Bundesamt für Umwelt, Bern. UmweltVollzug Nr. 1209: 54 S. Anschrift der Verfasser Holger Frantz, Ernst Basler + Partner AG Zollikerstrasse 65, CH-8702 Zollikon holger.frantz@ebp.ch, Gregor Heyer, Pöyry Schweiz AG Hardturmstrasse 161, CH-8037 Zürich gregor.heyer@poyry.com Marcus Alig, Repower AG Glennerstrasse 22, CH-7130 Ilanz marcus.alig@repower.com Georg Grass, Repower AG Talstrasse 10, CH-7250 Klosters georg.grass@repower.com, Peter Aliesch, Repower AG Bahnhofstrasse 11, CH-7302 Landquart peter.aliesch@repower.com, Sabrina Schellenberg, Repower AG Via da Clalt 307, CH-7742 Poschiavo sabrina.schellenberg@repower.com

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Projet FMHL+ : à mi-chemin… Nicolas Rouge, Alain Jaccard, Gaël Micoulet

Résumé Les Forces Motrices Hongrin-Léman SA (FMHL) dont les actionnaires sont Romande Energie SA, Alpiq Suisse SA (Alpiq), Groupe E et la ville de Lausanne, exploitent depuis 1971 un aménagement hydroélectrique de pompage-turbinage de 240 MW utilisant les eaux du lac de l’Hongrin (réservoir amont de 52 Mio m3 à 1255 msm) et du lac Léman (réservoir inférieur à 372 msm). Alpiq, en tant que représentant du propriétaire, est en charge de la supervision des études et de l’exécution du projet d’augmentation de puissance, FMHL+. FMHL a confié après appel d’offres au Consortium d’ingénieurs GIHLEM constitué des sociétés Stucky, EDF-CIH et EmchBerger pour la conception du projet, les appels d’offres, ainsi que la direction des travaux et la mise en service de la nouvelle centrale. Le Consortium CV2-LEDI, formé des entreprises PraderLosinger, Evequoz, Dénériaz et Imboden, a été mandaté pour les travaux de génie civil et de chaudronnerie. Le projet FMHL+ consiste en la construction d’une nouvelle centrale souterraine reliée en amont au puits blindé et en aval au canal de fuite de l’aménagement existant. Le défi du projet réside dans l’utilisation du système hydraulique existant avec une hauteur de chute de 890 m CE pour passer d’une puissance installée de 240 à 480 MW (avec 60 MW de réserve). La nouvelle centrale de pompage-turbinage comprendra 2 groupes ternaires de 120 MW chacun. Cet article présente les travaux de génie civil réalisés entre le 7 mars 2011 et le 30 janvier 2014 date de la fin des excavations de la centrale.

1. Introduction Les Forces Motrices Hongrin-Léman SA (FMHL 1 ) ont obtenu en date du 20 décembre 2010 le permis de construire pour leur projet baptisé FMHL+. Celui-ci prévoit l’augmentation de la puissance installée de 240 à 480 MW, dont 60 MW de réserve, par l’ajout de deux groupes dans une nouvelle caverne souterraine à proximité de la centrale existante de Veytaux. La production de l’aménagement de pompage-turbinage atteindra en moyenne un milliard de kWh de pointe, soit près du double de la production actuelle. 1

Zusammenfassung Die Kraftwerksgesellschaft Forces Motrices Hongrin-Léman SA (FMHL), deren Aktionäre Romande Energie SA, Alpiq Suisse SA (Alpiq), Gruppe E und Stadt Lausanne sind, betreibt seit 1971 ein neues, unterirdisches Pumpspeicherwasserkraftwerk mit einer Leistung von 240 MW, das den See Hongrin (1255 m ü.M., mit einem Volumen von 52 Mio m3) und den Genfersee (372 m ü.M., d.h. 883 m Fallhöhe) nutzt. Alpiq, als Vertreter der Eigentümer, ist verantwortlich für die Überwachung der Studie und die Ausführung des Projekts FMHL+, welches die Leistung des bisherigen Werks verdoppeln wird. FMHL hat nach erfolgreichen Ausschreibungen die Ingenieurgemeinschaft GIHLEM, bestehend aus den Unternehmen Stucky, EDF – CIH und Emch-Berger, mit der Projektplanung sowie mit der Bauleitung und Inbetriebnahme der neuen Anlage beauftragt. Das Konsortium CV2 LEDI, bestehend aus den Unternehmen PraderLosinger, Evéquoz, Dénériaz und Imboden, wurde mit dem Tief-und Stahlbau beauftragt. Das neue Kraftwerk umfasst ein vielfältiges Stollensystem, eine neue Schieberkammer sowie eine neue unterirdische Maschinenkaverne (L = 100 m, B = 25 m, H = 56 m). Die beiden Maschinengruppen sind in vertikaler Achse angeordnet und verfügen über je eine Leistung von 120 MW. Insgesamt wird die installierte Leistung somit 480 MW betragen, 420 sind für den Betrieb bestimmt, und 60 sind Reserveleistung. Die Inbetriebnahme des neuen Kraftwerks ist auf Ende 2014 vorgesehen. Die Bauarbeiten wurden am 7. März 2011 mit dem Ausbruch der Maschinenkaverne begonnen und endeten am 30. Januar 2014. Der Artikel beschreibt diese Bauphase.

Les nouvelles installations devraient être mises en service à fin 2015. Déposée et mise à l’enquête publique le 25 juin 2010 auprès des communes de Veytaux et de Villeneuve, la demande d’autorisation de construire du projet FMHL+ n’a fait l’objet d’aucune opposition. Cette demande a ensuite obtenu les préavis favorables des autorités compétentes du Canton de Vaud, ainsi que de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV). La modification technique de la concession existante avait été prélablement octroyée par les cantons de Vaud et de Fribourg

le 17 mai 2010. Le Conseil d’administration des FMHL a décidé le 7 février 2011, après avoir obtenu des garanties des cantons quant au retour de concession en 2051, de lancer la construction de ce projet dont l’investissement est de 331 Mio CHF. Après les premiers coups de pioche réalisés le 7 mars 2011, le chantier FMHL+ est arrivé à mi-chemin avec la fin des excavations. Cet article présente le projet, les travaux réalisés jusqu’ici, ainsi que la suite des travaux en cours.

FMHL est une société anonyme appartenant à Romande Energie (41.13%), Alpiq Suisse SA (39.31%), Groupe E (13.13%) et Commune de Lausanne (6.43%). Alpiq Suisse SA a le mandat de gestion de la société et représente le propriétaire dans le cadre du projet FMHL+. Ces installations sont actuellement exploitées, sur mandat, par la société HYDRO Exploitation SA dans le cadre du Groupement d’exploitation hydraulique du Chablais.

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Figure 1. Plan de situation.

Figure 2. Barrage double-voûte de l’Hongrin et vue de la caverne existante de 140 m de longueur. 2.

Description du projet

2.1 Aménagement existant FMHL exploite depuis 1971 un aménagement hydroélectrique de pompageturbinage de 240 MW en utilisant les ressources du lac de l’Hongrin et du lac Léman (cf. figures 1 et 2). Le barrage de l’Hongrin, qui se situe à proximité du col des Mosses à une altitude de 1255 msm, a été construit entre 1966 et 1971. Il s’agit d’un ouvrage à double voûte d’une hauteur de 105 m qui permet la retenue de 52 millions de mètres cubes d’eau. Le barrage est alimenté par 8 prises d’eau réalisées dans différents cours d’eau vaudois via une vingtaine de kilomètres de galeries. Son bassin versant a une surface de quelques 90 km2. Une galerie d’amenée d’environ 8 km de longueur permet d’acheminer l’eau depuis la prise d’eau du barrage jusqu’au puits blindé. Ce dernier de 1.4 km amène l’eau sous pression jusqu’à la centrale électrique souterraine de Veytaux située au bord du lac Léman, 878 m plus bas. Une cheminée d’équilibre et trois réservoirs totalisant un volume de 7100 m3 permettent d’amortir un éventuel coup de bélier. 94

La centrale souterraine est actuellement équipée de 4groupes de pompage-turbinage à axe horizontal d’une puissance totale de 240 MW. Chaque groupe comprend: • une turbine à 2 roues Pelton de 60 MW; • un alternateur/moteur synchrone triphasé d’une puissance de 75 MVA; • une pompe principale à 5 étages de 64 MW susceptible de refouler 6 m3/s; • une turbine de lancement d’une puissance de 5 MW environ, capable d’amener la pompe principale dénoyée à la vitesse de synchronisation; • une pompe nourrice dont la partie active est plongée au-dessous du niveau minimum du lac Léman. Elle permet de mettre en charge la pompe principale; • un transformateur triphasé 9.5/220 kV à 75 MVA. La production de la centrale est évacuée sur le réseau 220 kV. La production actuelle est d’environ 520 GWh, dont 160 GWh proviennent des apports naturels. FMHL est au bénéfice d’une concession intercantonale VaudFribourg octroyée en 1963 et dont l’échéance est fixée au 30 septembre 2051.

Toutes les installations sont sur territoire vaudois, mais une quantité d’eau de la Sarine étant détournée du bassin du Rhin pour aboutir au lac Léman (bassin du Rhône), la concession est intercantonale. 2.2 Nouvel aménagement FMHL+ Afin d’augmenter la puissance de pompage-turbinage de la centrale actuelle, FMHL est en train de construire à proximité de cette dernière une nouvelle centrale en caverne d’une puissance de 240 MW, dont 60 MW de suréquipement, et ainsi avoir une réserve lors de travaux d’entretien et de maintenance sur les groupes de pompage-turbinage de la centrale existante. La puissance totale installée sera de 480 MW, alors que la puissance totale en service sera limitée à 420 MW. Sa mise en service semi-industrielle est prévue pour fin 2015. Les caractéristiques générales du projet sont les suivantes (cf. figures 3, 4 et 7.): • construction d’une nouvelle cheminée d’équilibre au lieu dit Sonchaux (hauteur 175 m et 7.2 m de diamètre) [4]; • construction d’une nouvelle centrale totalement souterraine jouxtant la centrale hydraulique existante (100 m de

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Figure 3. Plan des nouvelles installations souterraines avec coupe du nouveau groupe.

Figure 4. Profil en long de la nouvelle centrale.

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longueur, 25 m de largeur et 56 m de hauteur); mise en place de 2 groupes ternaires de pompage-turbinage à axe vertical d’une puissance de 120 MW et dont la production est évacuée sur le réseau 380 kV [3]; piquage sur le puits blindé existant (diamètre 2.7 m); construction d’un nouveau canal de fuite rejoignant le canal de fuite existant qui sera lui-même abaissé de 1 m sur sa partie commune aux deux usines; création de tunnels d’accès pour la maintenance et la construction; acheminement de la production par le tracé souterrain existant et déjà équipé jusqu’au poste électrique des Chenaies situé au-dessus de la centrale; modernisation du poste électrique des Chenaies par la construction de deux postes GIS 220 kV et 380 kV avec 2 transformateurs de 220/380 kV. Cette partie du projet est réalisée par Swissgrid, propriétaire du réseau THT.

Les prises d’eau situées à l’amont du barrage, tout comme le barrage, la galerie d’amenée (8 km) et le puits blindé (1.2 km) resteront inchangés. Aucun apport naturel supplémentaire ne sera capté. Les débits de dotation fixés dans l’acte de concession resteront inchangés dans l’attente des décisions concernant l’assainissement des cours d’eau. A noter que le débit de turbinage des 6 groupes des deux centrales (existante et nouvelle) sera de 56 m3/s alors qu’en mode pompage, le débit sera de 42 m3/s. Les calculs transitoires [1] du système hydraulique existant avec les nouveaux groupes de FMHL+ ont montré que le volume des différents réservoirs de la cheminée d’équilibre existante ne sera pas suffisant pour l’oscillation de la masse d’eau en cas d’arrêt d’urgence. Par conséquent, une nouvelle cheminée d’équilibre d’environ 175 m de hauteur et 7.2 m de diamètre intérieur sera construite à l’extrémité amont du puits blindé et sera reliée à la galerie d’amenée par une

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galerie de 28.5 m de longueur et de 2.2 m de diamètre munie d’un diaphragme. La dimension du diaphragme a fait l’objet d’optimisation sur modèle réduit à l’EPFL (EPFL-LCH [2]). À noter que le canal de fuite commun aux 2 centrales devra également être approfondi sur la partie commune en aval. Cet approfondissement a été dimensionné suite aux essais hydrauliques réalisés à l’EPFL (EPFL-LCH [1]) et ce pour éviter des contraintes d’exploitation en mode pompage lorsque le niveau du lac Léman est bas. 2.3 Organisation Forces Motrices Hongrin-Léman SA est le propriétaire de l’aménagement. Alpiq Suisse SA (Alpiq) en tant que représentant du propriétaire est en charge de la supervision des études et de l’exécution du projet d’augmentation de puissance FMHL+. L’aménagement existant est exploité par HYDRO Exploitation SA, qui est également en charge de la réalisation du lot contrôle-commande et auxiliaire du 95

Figure 5. Injections de la caverne principale.

Figure 6. Fin des excavations de la caverne principale. 96

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projet FMHL+, ainsi que d’une partie du montage. Suite à différents appels d’offres selon la procédure des marchés publics, FMHL a retenu: • Le Consortium d’ingénieurs GIHLEM constitué des sociétés Stucky, EDFCIH et Emch-Berger pour la conception du projet, les appels d’offres ainsi que la direction des travaux et la mise en service de la nouvelle centrale. • Le Consortium CV2-LEDI, formé des entreprises PraderLosinger, Evéquoz, Dénériaz et Imboden pour les travaux de génie civil et de chaudronnerie, dont les travaux de blindage sont sous-traités à Alstom HYDRO. • Andritz HYDRO pour les fournitures et installations de 2 turbines Pelton, 2 alternateurs-moteurs, ainsi que 6 vannes sphériques en consortium avec D2FC. • Voith HYDRO pour la fourniture et l’installation de 2 pompes d’accumulation ainsi que les coupleurs. • SIEMENS pour les 2 transformateurs. • SIMELECTRO pour la fourniture et l’installation de 2 jeux de barres depuis les alternateurs-moteurs jusqu’aux transformateurs de puissance, y compris tous les appareils MT (disjoncteurs de couplage, sectionneurs de couplage, sectionneurs de terre, sectionneurs de freinage, piquages pour soutirage d’excitation,…). • STEPHAN SA pour le lot levage (ponts-

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roulants, divers engins de manutention et ascenseur). HYDRO Exploitation SA pour le réseau de mise à terre. NEXANS pour la fourniture et la pose des câbles 380 kV reliant la nouvelle usine au poste des Chenaies. Travaux réalisés

3.1 Caverne principale Les travaux de génie civil ont commencé le 7 mars 2011 par les excavations de la galerie d’accès (cf. Figure 3) d’une longueur de 330 m réalisés par des méthodes traditionnelles, tout d’abord au brise-roche, avec la pose systématique à l’avancement de cintres métalliques, puis à l’explosif lorsque la roche est devenue plus dure. Entre les TM 28.5 et 40, les 2 piles des viaducs autoroutiers de la N9 les plus proches des excavations étaient à une distance de l’ordre de 34 à 40 m. Malgré cette proximité, les ébranlements n’ont pas dépassé le 50% de la valeur maximale et prudente convenue avec l’OFROU. Les dimensions principales de la caverne sont: 100 m de longueur, 25 m de largeur et 56 m de hauteur. La caverne, ainsi que les différentes galeries ont été creusées par excavation traditionnelle, soit à l’explosif. Les matériaux d’excavation de la caverne représentent environ 94 000 m3, alors que la totalité des excavations (galeries, cheminée d’équilibre (cf. ci-

dessous et caverne), représente plus de 160 000 m3 alors qu’environ 55 000 m3 de béton seront mis en œuvre. Le revêtement de la caverne est assuré par des ancrages en acier (environ 16 000 pièces de 6.5 à 12 m de longueur) comprenant une couche de béton projeté de 30 cm, ainsi qu’une ou deux couches de treillis métallique. L’excavation de la caverne principale a été réalisée en 10 étapes (de 4 à 7 m de hauteur chacune). L’un des principaux défis du projet a été de créer un voile d’étanchéité pour excaver le canal de fuite et la centrale au-dessous du lac Léman. En effet, le fond de la caverne est situé à environ 35 m sous le niveau de la nappe phréatique (directement lié au niveau du lac Léman distant d’environ 200 m), le canal de fuite de 300 m de long et 9 m de haut, se situe pour sa partie inférieure à environ 7 m sous le niveau de cette nappe également. La perméabilité de la roche naturelle étant assez élevée (k=10-4 m/s), d’importants travaux d’injection ont été nécessaires. Pour obtenir un voile étanche tout autour des ouvrages excavés sous le niveau lacustre, ce sont plus de 107 km de forages qu’il a fallu réaliser pour injecter environ 3800 t de ciment afin d’étancher les fissures de la roche. Ces travaux d’injections, réalisés par l’entreprise Rodio, sous-traitant du Consortium LEDI, ont été un succès et se sont achevés le 31 mai 2013.

Figure 7. Schéma des cheminées d’équilibre existante et nouvelle. «Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Pour la caverne principale des machines, 58.1 km de forages ont été nécessaires avec un maillage moyen de 2×2 m et environ 1330 t de ciment injecté afin de réduire la perméabilité naturelle de la roche et ainsi permettre l’excavation du fond de la caverne sans infiltration d’eau importante (absorption moyenne de 35 kg de ciment/m). Pour contrôler l’étanchéité, 320 m de forages carottés ont été exécutés et 79 essais Lugeons effectués. Outre la chambre des vannes et la chambre des transformateurs, 1.5 km de galeries ont été également excavées: galerie d’accès en calotte de la caverne principale, galerie principale, canal de fuite, galerie des câbles 380 kV, galerie de liaisons avec la centrale existante... Ces galeries, de section entre 7 et 26 m2, ont été réalisées par excavation traditionnelle à l’explosif. Un total de 66 000 m3 de roche ont été excavés. Une galerie a été excavée pour relier le puits blindé existant à la chambre des vannes. Pour la nouvelle centrale, le flux d’eau venant du piquage au puits blindé se décompose en 2 voies d’eau pour chaque groupe, puis à nouveau en 2 voies d’eau, respectivement pour les turbines et les pompes. Ces conduites seront blindées (cf. chapitre 3.3). 3.2 Cheminée d’équilibre La nouvelle cheminée d’équilibre, constituée d’un puits vertical de 175 m avec un diamètre interne de 7.2 m, a été réalisée

par excavation traditionnelle à travers du calcaire hautement fracturé, ceci en évacuant les marins par le haut. La géologie n’étant pas suffisante, la technique du raise-drill, initialement prévue, n’a pu être mise en œuvre. Le puits vertical est raccordé en bas à la galerie d’amenée existante par une galerie de liaison de 22 m de longueur (cf. figure 7). Afin de protéger les sources, la cheminée d’équilibre et la galerie de liaison, sont blindées avec des viroles en acier (S355J2) de 3 m de longueur soudées bout à bout avec une épaisseur entre 25 et 28 mm. Auparavant, environ 30 cm de béton ont été projetés comme soutènement temporaire. Au total 15 000 m3 de roche ont été excavés. Avant de pénétrer dans le puits vertical de la cheminée d’équilibre, les demi-coques métalliques sont assemblées et soudées pour former des viroles d’un diamètre de 7.2 m et de 3.0 m de hauteur. Les éléments sont descendus dans la cheminée au moyen d’une grue à portique de 28 t. Une fois dans leur position finale, ils sont soudés ensemble en utilisant le procédé MAG (fil de remplissage fourré) puis des tests de contrôle non destructif (VT, PT et UT) sont effectués. Ensuite, le vide annulaire de 14 cm entre la roche et le revêtement en acier est rempli par du béton auto-plaçant. Au total environ 730 t d’acier seront mises en place. La galerie de liaison, entre la cheminée d’équilibre et la galerie d’ame-

née, a un diamètre intérieur de 2.2 m, et est également blindée (S355J2) avec des viroles de 3.0 m de longueur et une épaisseur de 10 mm. Un diaphragme d’une ouverture de 1.63 m de diamètre (dimension déterminée lors d’essais hydrauliques à l’EPFL-LCH [2]) est installé dans la galerie de liaison pour créer une perte de charge permettant d’amortir l’abaissement de dépression dans la galerie d’amenée lors d’éventuels coups de bélier. La cheminée d’équilibre de l’aménagement existant est prolongée et connectée au sommet du nouveau puits vertical de la nouvelle cheminée d’équilibre par un tuyau en acier de 2.5 m de diamètre et de 110 m de longueur. 3.3

Connexion au puits blindé existant et nouvelle conduite forcée Les travaux ont consisté à se connecter au puits blindé existant et à construire une conduite forcée jusqu’au groupe de pompage-turbinage. Les principaux éléments mis en place sont les suivants: • Le Té de liaison au puits blindé existant de diamètre intérieur de 2.7 m avec une épaisseur de 64 à 80 mm en S690QL haute résistance (cf. figure 8); • Une branche commune aux deux groupes avec un diamètre intérieur de 2.7 m, une longueur de 60 m, et des épaisseurs d’acier de 44 à 52 mm en S500ML; • Une bifurcation blindée pour l’alimen-

Figure 8. Arrivée du Té de laison et schéma de la connexion au puits blindé existant.

Figure 9. Illustration de la découpe du puits blindé existant et de la mise en place du Té de liaison. 98

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Figure 10. Schéma du canal de fuite.

Figure 11. Postes GIS 220 kV (vert/droite) et 380 kV (rouge/milieu) et transformateur 220/380 kV (rouge/gauche). tation des 2 groupes avec une longueur d’environ 10 m, des épaisseurs de 44 à 60 mm en S690QL haute résistance; • Deux bifurcations entre les branches pompe et turbine de diamètre intérieur de 1.8 m pour les turbines, respectivement 1.5 m pour les pompes , avec une épaisseur de 30 à 50 mm en S500ML; • Deux branches pour les turbines ayant un diamètre intérieur de 1.8 m, une longueur de 36, respectivement 55 m, un tuyau d’épaisseurs de 30 à 35 mm en S500ML; • Deux branches pour les pompes avec un diamètre intérieur de 1.5 m, une longueur de 40, respectivement 45 m, un tuyau d’épaisseurs de 26 à 30 mm en S500ML. Le Té de liaison, d’un poids de 55 t pour un diamètre de 2.7 m, est la première

pièce de chaudronnerie arrivée sur le chantier. Outre le transport dans la galerie principale, le défi a été de le mettre en place et de l’aligner sur le puits blindé existant avec un espace de 2 mm de chaque côté, puis le soudage sur place. Un coude de 15 m avec fond bombé a été mis en place sur la branche de la future centrale dans l’attente de l’installation de l’ensemble du circuit hydraulique amont et des 2 vannes de garde. À noter que les excavations de la galerie d’accès au puits blindé ont été réalisées alors que la centrale existante était en fonction et ce jusqu’à une distance de 6 m du puits blindé (cf. figure 9). Les derniers mètres ont été excavés lors d’un arrêt d’exploitation (voir ci-après). Au total, 620 t d’acier seront mises en place et soudées par Alstom HYDRO, sous-traitant du Consortium CV2-LEDI.

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Tous ces éléments de blindage sont ensuite enrobés de béton. La technique de soudage MAG a été utilisée pour souder les éléments sur site et les contrôles non destructifs (VT, UT et MT) ont été effectués systématiquement. Le Té de liaison a été mis en place lors de l’arrêt de la centrale existante entre début février 2013 et mi-juin 2013. Cet arrêt a également été mis à profit pour abaisser d’un mètre l’extrémité commune du canal de fuite de la centrale existante (cf. § 3.4), connecter la cheminée d’équilibre (cf. § 3.2), réaliser les connections au nouveau poste GIS 220 kV (cf. § 3.5), ainsi que différents travaux de maintenance lourde dans l’aménagement existant (remplacement des vannes de prise d’eau au barrage, réhabilitation d’un groupe à la centrale, réfections de la galerie d’amenée…).

3.4 Canal de fuite Les essais d’injections effectués dans le canal de fuite ont montré qu’il était nécessaire de réaliser presque partout une injection dense, la roche ne devenant étanche que si les trous d’injection sont espacés de 1.5 m, alors que les hypothèses effectuées par GIHLEM pour le budget et le planning des travaux prévoyaient un traitement avec des trous espacés de 3 m systématiquement et seulement 50% de trous espacés de 1.5 m. Ces hypothèses paraissaient raisonnables, compte tenu de la fracturation importante du massif rocheux, des injections effectuées il y a 40 ans pour l’usine existante et de la documentation disponible. Il s’avère cependant que le coulis ne peut pas toujours à traiter une zone importante autour des trous d’injection suite au manque de persistance de la fracturation du massif. Ceci oblige un traitement avec des trous plus rapprochés. De plus, il a été récemment constaté que le degré de fissuration de la roche devait être nettement moins important pour l’usine actuelle que pour la nouvelle centrale. 315 m ont été excavés sur une largeur de 5 m avec une hauteur de 9 m, dont 7 m sous la nappe phréatique (cf. figure 10). 3.5 Postes GIS 220 kV et 380 kV Le poste extérieur 220 kV de Veytaux a été construit au début des années 1970. Ce poste de couplage sert à la connexion au réseau très haute tension de la centrale dont la capacité de production ou de pompage est de 4×75 MVA. Le développement du réseau 380 kV l’obsolescence du poste 220 kV existant et l’augmentation de la puissance à la centrale de Veytaux dans le cadre du projet FMHL+ avec 2 nouveaux groupes à 135 MVA ont obligé FMHL, Alpiq et Swissgrid d’avoir une réflexion commune concernant la configuration du poste de Veytaux et sa réhabilitation après plus de 40 ans de service. Une solution s’est imposée comme étant celle offrant une plus grande flexibilité et sécurité dans les différentes phases de réalisation, qu’elles soient immédiates ou à long terme. Le projet, mené depuis le 1.1.13 par Swissgrid et réalisé par Alpiq Enertrans SA, consiste à remplacer le poste de couplage 220 kV plein air existant par une nouvelle installation de type 220 kV GIS, c’est-àdire isolé au gaz SF6, de construire un nouveau poste 380 kV GIS et d’installer 2 transformateurs 380/220 kV, 150 MVA (cf. figure 11). Les services auxiliaires seront alors alimentés par le réseau 20 kV de 100

Romande Energie. Un nouveau système de contrôle-commande et de protection avec un bus terrain selon la norme CEI61850 sera implémenté pour l’ensemble du poste de Veytaux. Les travaux de génie civil seront réalisés de façon à permettre la fonction du poste avec le minimum d’interruption de la production d’énergie. La mise en service de la première phase, soit la partie 220 kV, a été réalisée avec succés dans le courant de l’été 2013. La deuxième phase concernant la partie 380 kV et le transformateur a débuté cet automne et la fin de la mise en service est prévue pour le printemps/ été 2015. Durant cette deuxième phase, Alpiq EnerTrans SA aura comme défi d’acheminer 2 transformateurs de 100 t pièce sur les hauts de Villeneuve par une route escarpée. Tous ces travaux ont été élaborés et réalisés, avec l’aide de spécialistes de l’environnement, de telle sorte que leur intégration dans le paysage a permis sa préservation.

pompes (PDV), les vannes amont des turbines (MIV), les turbines, les corps des pompes, les injecteurs des turbines, les arbres pompe et turbine, les paliers, les bâches spirales, les alternateurs-moteurs, les barres blindées, les disjoncteurs (ABB), ainsi que les armoires des différents contrôle-commande et auxiliaires de la centrale…vont prochainement être acheminés à la nouvelle centrale de Veytaux. La mise en service industrielle des 2 groupes est prévue début 2016… Bibliographie De Cesare. G, Candolfi. S, Wickenhäuser. M, Micoulet. G (2012) – Flow and waves in a commontailrace channel of two pumped-storage plants– physical and numerical simulations. Simhydro 2012Nice, Session 12: 3D flows in the near field of structure. Hachem, F., Nicolet, C., Duarte, R., De Cesare, G., Micoulet, G., Hydraulic design of the diaphragm’s orifice at the entrance of the surge shaft of FMHL pumped-storage power plant, Proceedings of 2013 IAHR Congress, Tsinghua

4. …fin du chemin Le Consortium CV2-LEDI a terminé les excavations le 30.1.14. Les travaux de bétonnage, au fond des fosses des pompes ont alors immédiatement commencé avec pour objectif d’être prêts, début août 2014, pour l’arrivée sur site des équipements électromécaniques. Les pièces de chaudronnerie sont actuellement soudées les unes après les autres sur site. Aucun accident grave n’est à signaler, les travaux de génie civil sont réalisés avec grand professionalisme par le Consortium CV2-LEDI et le groupement d’ingénieurs GIHLEM. Un deuxième arrêt d’exploitation est planifié en automne 2014 afin de connecter la cheminée d’équilibre à la galerie d’amenée existante, le nouveau canal de fuite au canal existant, ainsi que le puits blindé aux vannes de garde des 2 futurs groupes de pompage-turbinage. Les études d’exécution des principaux lots électromécaniques, soit les lots TUR (turbines, Andritz HYDRO), PPE (pompes, Voith HYDRO), AMT (alternateurs/moteurs, Andritz HYDRO) et VAN (vannes, Andritz HYDRO/D2FC), ainsi que le suivi des études d’exécution électromécaniques des fournisseurs, ponctué d’approbation de documents et de plans, sont terminés à 95%. Les principaux équipements sont en cours de fabrication dans toute l’Europe: les vannes de garde (réceptionnées en décembre 2013), les vannes aval des

University Press, Beijing. Laurier. P, Herbivo. S, Micoulet. G, Thackray. P (2013) – Hydromechanical equipment of the FMHL+ extension project of the Hongrin-Léman powerplant, Switzerland. Hydro 2013 Innsbruck, Session 20B : hydro plants rehabilitation and refurbishment. Nicolet Christophe, Taulan Jean-Pierre, Burnier Jean-Michel, Bourrilhon Monique, Micoulet Gaël, Jaccard Alain (2014) – Transient Analysis of Hongrin-Léman Pumped-Storage Power Plant for New Surge Tank Design. SHF April 2014. Adresse de l’auteur Nicolas Rouge ALPIQ Suisse SA, Place de la Gare 12 CH-1001 Lausanne nicolas.rouge@alpiq.com

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Felix Walser

Zusammenfassung Trotz der zunehmenden Automatisierung der Instrumentierung von Talsperren kommt der Geodäsie bei der Stauanlagenüberwachung eine unvermindert wichtige Bedeutung zu. Die hochgenaue Geodäsie ist zudem meist ein integraler Bestandteil der 5-Jahresexpertise. In diesem Artikel werden einige Gedanken über die Anforderungen an die präzisen geodätischen Messungen zusammengefasst. Den Betreibern der Talsperren und den beauftragen Fachexperten kommen ebenfalls wichtige Aufgaben zu, damit die geodätischen Messungen korrekt in das Gesamtsystem der Überwachung eingebunden werden.

1. Einleitung Die Bedeutung der Geodäsie bei der Stauanlagenüberwachung hat trotz der verstärkten Instrumentierung der Talsperren keineswegs abgenommen. Im Gegenteil hat deren Bedeutung zugenommen, nicht zuletzt im Zusammenhang mit der verstärkten Überwachung der drei Stauanlagen der Kraftwerke Vorderrhein AG im Bündner Oberland sowie der Staumauer Ferden im Lötschental infolge des Baus der langen Eisenbahntunnels von AlpTransit durch die Schweizer Alpen (vgl. WEL 2009 Heft 2 [1]). Auch die Arbeitsgruppe «Talsperrenbeobachtung» des Schweizerischen Talsperrenkomitees, STK, hat sich erst kürzlich intensiv mit diesem Thema befasst und hat ihre Empfehlungen in der Publikation «Geodäsie für die Überwachung von Stauanlagen» [2] im Juni 2013 veröffentlicht. Sie empfiehlt, dass die Geodäsie ein integrierter Bestandteil der Fünfjahresexpertisen sein soll und dass diese hochpräzisen geodätischen Messungen erhöhten qualitativen Anforderungen genügen müssen. Die Anforderungen an die Geodäsie bei der Überwachung von Stauanlagen können sehr vielfältig sein. Bei kleineren Staumauern sind zudem präzise geodätische Messungen unter Umständen das alleinige Instrument zur Bestimmung von Lage- und Höhenänderungen der Kontrollpunkten an dieser Stauanlage. Dafür kann die Häufigkeit der Messungen bedeutend höher sein als bei grossen Talsperren, bei welchen andere Messsysteme (wie zum

Beispiel Lote) Aussagen über das Verhalten der Sperre ermöglichen. Die hochgenaue Geodäsie dient nicht nur als eine der Grundlagen für die Fünfjahresexpertise. Bei ausserordentlichen Ereignissen kann sie eingesetzt werden, wenn rasch zuverlässige Aussagen über den Zustand resp. das Verhalten einer Stauanlage gewonnen werden müssen. Die geodätische Messung hat gegenüber der Instrumentierung im Talsperrenkörper (Lote, Fugenmesser usw.) den Vorteil, dass mit ihr die Verschiebung der Talsperre bezüglich ihrer Umgebung festgestellt werden kann.

Geodätische Messreihen dauern im Allgemeinen über viele Jahre, und deren Vergleichbarkeit istvon grosser Bedeutung. So können für viele Stauanlagen die Resultate geodätischer Messungen über viele Epochen, d.h. meist über mehrere Jahrzehnte miteinander in Beziehung gesetzt werden. So können Rückschlüsse über das langfristige Verhalten der Stauanlage gezogen werden. Dies wird insbesonders dann wichtig, wenn Talsperren gewissen Alterserscheinungen wie beispielsweise der Alkali-Aggregat-Reaktion (AAR) unterworfen sind. Der langen Lebensdauer der geodätischen Messanlage ist auch dann Beachtung zu schenken, wenn die Messanlage umgebaut resp. erneuert wird oder wenn das Mandat der Überwachungsmessungen auf einen anderen Geodäten übertragen wird. Moderne Messmethoden, wie 3DLaserscanning, Radar-Interferometrie, Mobile Mapping und weitere können weitergehende Informationen zum Zustand einer Talsperre liefern, beispielsweise mittels Kartierung von Abplatzungen, Rissen usw. (vgl. Kapitel 6).

Bild 1. Präzisionsnivellement über die Mauerkrone der Stauanlage Hongrin.

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Talsperren-Tagung

Geodäsie für die Talsperrenüberwachung

Talsperren-Tagung

en allenfalls auch vom Talsperrenbetreiber wahrgenommen werden. Beispielsweise können Nivellements, welche keinen hohen Genauigkeitsanforderungen genügen müssen, durch speziell geschultes und instruiertes Kraftwerkspersonal ausgeführt werden. Solche Messungen werden idealerweise durch einen Geodäten begleitet und die Resultate von ihm überprüft.

Zusammenarbeit von Bauingenieur, Geologe und Geodät Die Planung oder allenfalls die Erneuerung einer geodätischen Überwachung resp. eines geodätischen Netzwerkes ist immer eine sich stufenweise annähernde Arbeit zwischen Geodäsie und Bautechnik. Dabei sind die Anforderungen an die Geodäsie aus Sicht des Bauingenieurs mit den Möglichkeiten des Geodäten zur Umsetzung sinnvoll zu kombinieren, wobei stets auch die Wirtschaftlichkeit und die erreichbaren Genauigkeiten im Auge zu behalten sind. Ziel dieser Zusammenarbeit ist die Festlegung des Messkonzeptes bezüglich Umfang, erreichbarer Genauigkeiten, Art der Resultate usw. Ein besonderer Stellenwert kommt der Verbindung des geodätischen Netzes mit anderen Messsystemen wie Extensometer, Lote usw. zu. Damit wird gewährleistet, dass diese inneren Messsysteme, welche in der Regel relative Verschiebungen liefern, in einem absoluten Rahmen bestimmt werden. In Zusammenarbeit mit dem Geologen bezeichnet der Geodät Anzahl und Lage der Festpunkte. Diese sollten über eine lange Zeit verfügbar und möglichst stabil sein. Das Vorhandensein von solchen Festpunkten ist von entscheidender Bedeutung für die Aussagekraft der geodätischen Messreihe, welche meist über Jahrzehnte andauert. Bedrohen instabile Geländepartien die Staumauer direkt oder indirekt, können in enger Zusammenarbeit mit dem Geologen zusätzliche Kontrollpunkte in der Umgebung der Talsperre in das geodätische Überwachungsnetz eingebunden werden. Häufig sind jedoch für solche

Überwachungsaufgaben eigenständige geodätische Netze sinnvoll, welche nicht mit der Überwachung der Talsperre verknüpft sind.

Bild 2. Einmessung eines Lotdrahtes.

Bild 3. Messungen im Trangulationsnetz der Staumauer Zervreila.

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Aufgaben des Talsperrenbetreibers Die geodätische Messanlage ist ein integraler Bestandteil der Talsperre und sie ist demzufolge vom Betreiber der Talsperre zu unterhalten. Ein einwandfreier Zustand der geodätischen Messanlage bildet die Grundlage für zuverlässige Resultate mit der geforderten Genauigkeit. Der Talsperrenbetreiber ist auch dafür verantwortlich, dass sich die geodätische Messanlage jederzeit in einem messbereiten Zustand befindet. Dies bedingt insbesonders ein regelmässiges Begehen der Messanlage, damit z.B. eingewachsene Visuren frühzeitig ausgeholzt werden können. Werden im Laufe der Zeit einzelne Kontrollpunkte zerstört oder beschädigt, oder werden wichtige Visuren infolge Umbauarbeiten in oder bei der Staumauer behindert, sind in Zusammenarbeit mit dem beauftragten Geodäten umgehend Massnahmen zu erarbeiten, damit die Beständigkeit der geodätischen Messreihe möglichst erhalten bleibt. Mit diesem Vorgehen ist sichergestellt, dass die geodätische Messanlage jederzeit messbereit ist und somit auch nach einem unvorhergesehenen Ereignis sofort eine Messung durchgeführt werden kann. Häufig ist es sinnvoll, den Unterhalt der geodätischen Messanlage dem zuständigen Talsperrenwärter zu übertragen. Er kennt die Verhältnisse um «seine» Talsperre am besten und kann entsprechend frühzeitig reagieren. Gewisse einfache und häufig wiederkehrende Vermessungsaufgaben kön-

Anforderungen an den Geodäten Die Überwachung von Talsperren stellt an die geodätischen Messungen grundsätzlich hohe Anforderungen bezüglich Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Die Geodäsie in der Überwachung von Talsperren kann in den wenigsten Fällen als eine reine Vermessungsaufgabe betrachtet werden. Daher sind auch beim Geodäten nicht nur bei der Datenerfassung im Feld (den eigentlichen Messungen), sondern auch bei der Auswertung der Messdaten vertiefte Kenntnisse notwendig. Neben dem Verständnis von geologischen und geotechnischen Aspekten sind auch bautechnisches Wissen und das Verständnis über ein mögliches Verhalten von Stauanlagen notwendig. Wichtig ist auch, dass der Geodät zur interdisziplinären Zusammenarbeit mit den Betreibern und Experten der Stauanlage, den Aufsichtsbehörden, Bauingenieuren, Geologen u.a. fähig ist und dass er mit diesen eine «gemeinsame Sprache» spricht. Sind Lotmessungen oder geotechnische Referenz- und Vergleichsmessungen (Extensometer, TRIVEC-Messanlagen usw.) in die Deformationsmessung einer Stauanlage zu integrieren, bedingt dies die Kenntnis über die Eigenheiten dieser Messverfahren und

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Talsperren-Tagung Bild 4. Präzise Distanzmessung bei der Stauanlage Contra. deren Auswertung. Das Verständnis der Konzepte und Verfahren betreffend der Sicherheit der Talsperren und Stauanlagen sowie über mögliche Deformations- und Gefahrenszenarien erlaubt es dem Geodäten, die Messanlage optimal einzurichten und die mit seiner Vermessung ermittelten Lage- und Höhenänderungen auf deren Plausibilität zu überprüfen. Die erweiterten Kenntnisse und langjährige Erfahrungen ermöglichen es dem Geodäten, geodätische Messanlagen zu projektieren und einzurichten, welche auf die speziellen Anforderungen der Überwachung von Stauanlagen abgestimmt sind. Bei der Konzeption dieser Messanlagen ist immer darauf zu achten, dass spätere Erweiterungen, allfällige Verfeinerungen oder der Einbezug neuer Messmethoden möglich sind. Mit Fachkenntnis und Weitsicht soll eine Messanlage mit Blick auf ein möglichst langjähriges Bestehen von Beginn weg optimal anlegt werden. Dabei muss der Geodät alle Eigenheiten, Vor- und Nachteile der bestehenden und allenfalls neu zu integrierenden Verfahren und Instrumente kennen, um ein effektives und effizientes Messkonzept zu realisieren resp. zu erweitern. Grosse Investitionen in das Messinstrumentarium und dessen Zubehör, sowie in die Auswertesoftware und vor allem auch in das Know-how und die Weiterbildung der Mitarbeitenden sind nötig, damit genaue geodätische Deformationsmessungen überhaupt möglich werden. Technische Voraussetzung für präzise Deformationsmessungen an Stauanlagen sind nicht nur geeignete Messinstrumente (Theodolite, hochpräzise Distanzmesser, andere Spezialgeräte wie allenfalls

Bild 5. Wintermessung Stauanlage Nalps.

Bild 6. Präzisionsreflektor.

Bild 7. Invardraht-Distanzmessung in einem Kontrollgang der Staumauer Contra.

GNSS), sondern auch ein den speziellen Anforderungen genügendes Zubehör. So ist beispielsweise das Vorhandensein von kalibrierten Nivellierlatten, Zielmarken und Reflektoren in genügender Anzahl unerlässlich. Daneben ist auch ein Instrumentarium nötig, um eher seltene, aber immer wieder anzutreffende Spezialaufgaben wie Lotungen, Höhenübertragungen mittels vertikaler Distanzmessung usw. sicher und effizient zu bewältigen. Die Kalibrierungen des Instrumentariums mit den entsprechenden Nachweisen sind ein wichtiger Bestandteil des Instrumentenunterhalts.

sollte klar sein, wie er bei einer solchen Messung vorzugehen hat. Für den Betreiber einer Stauanlage wie auch für die zuständigen Experten sollen im Folgenden ein paar interessante Aspekte zusammengefasst werden. Bei der Projektierung einer geodätischen Messanlage ist durch den Geodäten eine detaillierte Präanalyse durchzuführen. Dies erlaubt es, vor dem Bau der Messanlage die Einhaltung der geforderten Genauigkeiten zu überprüfen und eventuelle Schwachstellen bereits vor der Durchführung einer ersten Messung zu beseitigen. Bei der eigentlichen Messung der Talsperre ist eine zügige Durchführung anzustreben; dies, um mögliche systematische Fehlereinflüsse, beispielsweise durch Änderungen der Temperaturver-

Durchführung von geodätischen Deformationsmessungen Dem Geodäten, welcher sich mit der Überwachung von Stauanlagen beschäftig,

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Talsperren-Tagung

Bild 8. Einsatz des Kern-Mekometers ME5000 bei der Staumauer Sufers.

Bild 9. Nivellement im Rutschhang Natons, Stauanlage Marmorera. ning für Aufgaben der Zustandsaufnahme an, beispielsweise für die Kartierung von Rissen und Abplatzungen. Für die Bestimmung von Verschiebungen sind sie zurzeit bedingt geeignet, da sie zwar hochgenau (Radar-Interferometrie) sind, jedoch die Verschiebung nur in der Richtung des Instruments wiedergeben. Literatur [1] F. Walser: Die Überwachung von Stauanlagen mittels hochpräziser Distanzmessungen in Zusammenhang mit dem Bau des Gotthard-Basistunnels,. «Wasser Energie Luft» 2009 Heft 2 [2] Empfehlungen des Schweizerischen Talsperrenkomitees, STK, Arbeitsgruppe Talsperrenbeobachtung: Geodäsie für die Überwachung von Stauanlagen, 2013 (www.swissdams.ch) [3] K. Egger, Beratender Ingenieur: Der mittlere Fehler in der Geodäsie als Grundlage für die Interpretation von Verschiebungen, «Wasser

Bild 10. Einsatz des 3D-Laserscanners bei der Kartierung von Rissen der Staumauer Valle di Lei.

Energie Luft» 2002 Heft 11/12. Anschrift des Verfassers

hältnisse, des Wasserstandes, im Staubecken usw. möglichst gering zu halten. Dies bedingt eine gute Vorbereitung der Messanlage, welche bereits heute von vielen Betreibern von Stauanlagen eine Selbstverständlichkeit ist. Geodätische Messungen können nach unterschiedlichen Verfahren ausgewertet werden. Dabei sind unter anderem die Anzahl und die Stabilität der vorhandenen Festpunkte sowie das Design des geodätischen Netzes ausschlaggebend für die Wahl des Auswerteverfahrens. Die gewählte Ausgleichungsmethode (gezwängte oder freie Ausgleichung, MultiEpochen-Ausgleich usw.) beeinflusst auch die Grösse der mittleren Fehler. Der Artikel über die mittleren Fehler in der Geodäsie [3] gibt im Übrigen einen sehr guten Überblick über die mittleren Fehler im Zusammenhang mit Deformationsmessungen. Geodätische Messungen haben nur dann einen Sinn, wenn deren Auswer104

tung sowie die daraus entstehenden Resultate klar beschrieben und dokumentiert sind. In einem technischen Bericht sind daher durch den Geodäten mindestens folgende Punkte zu beschreiben: Zustand und Geschichte der Messanlage, Umfang der durchgeführten Messungen, Art der erfolgten Auswertungen, Resultate (Lageund Höhenänderungen) mit Beschreibung der erreichten Genauigkeiten. Ergänzend zum technischen Bericht sind die Resultate grafisch und numerisch mittels Plänen, Diagrammen und Tabellen zusammenzufassen: Übersicht der Messanlage, Netzplan, grafische und numerische Darstellung der Lage- und Höhenänderungen.

Felix Walser, Schneider Ingenieure AG, Rossbodenstrasse 15, CH-7007 Chur f.walser@siag-chur.ch

6. Neue Messmethoden Die neu entwickelten Messmethoden wie Radar-Interferometrie oder 3D-Laserscanning erschliessen neue Möglichkeiten in der Überwachung von Talsperren. Beispielsweise bietet sich das Laserscan«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Mylène Jacquemart, Lorenz Meier

Zusammenfassung Mit terrestrischer Radarinterferometrie können Oberflächendeformationen flächig und aus Distanzen von einigen Kilometern millimetergenau gemessen werden. Sie eignet sich damit auch zur Überwachung von Talsperren, wie am Beispiel von Messungen an der Staumauer Santa Maria illustriert wird. Die absolute Genauigkeit der Radarmessung ist von der Güte der Atmosphärenkorrektur abhängig, die in der Regel aufgrund von bekannten stabilen Gebieten berechnet wird. Wenn zusätzlich geodätische Messwerte zur Verfügung stehen, lässt sich die Atmosphärenkorrektur für die Radarmessung erheblich verbessern. Die Radarmessungen liefern dann flächenhafte Deformationswerte in den Bereichen zwischen den geodätischen Messpunkten. Dasselbe Prinzip lässt sich auch an Felswänden und Hängen im Umfeld von Talsperren anwenden, um Geländedeformationen frühzeitig zu erkennen und zu überwachen. Dabei kann es sich um sehr langsame Deformationen (mm/Jahr) handeln, wie am Beispiel einer Felsüberwachung in Mendrisio (TI) gezeigt wird. Wo sehr schnelle Bewegungen (cm/Stunde) auftreten, wie beispielsweise an der Rutschung Val Parghera bei Domat/Ems, zeigen sich weitere Vorteile der Radarmessung: der Gang ins Gefahrengebiet entfällt, und im Gegensatz zu optischen Messmethoden liefert das Radar auch ohne Sicht auf das Zielgebiet (Regen, Nebel) rasch Messergebnisse. Je nach Bedarf und lokaler Situation lassen sich aus einer Kombination der verschiedenen Messmethoden massgeschneiderte Überwachungskonzepte erstellen.

1. Einleitung Messungen von Deformationen sind seit jeher ein Kerngebiet der klassischen Geodäsie. In den letzten Jahren haben Messungen mit GPS und Laserscanning zusätzliche Möglichkeiten geschaffen, um Bewegungen im Gelände zu erfassen und zu überwachen. Bislang weniger genutzt werden terrestrische Messungen mit Radarinterferometrie (InSAR: Interferometric Synthetic Aperture Radar), die im Vergleich zu den punktuellen geodätischen Methoden oder GPS-Messungen eine flächenhafte Erfassung von Bewegungen erlauben und gegenüber von Laserscans eine deutlich höhere Genauigkeit aufweisen. Naheliegende Anwendungen von InSAR-Messungen sind Deformationsmessungen an Felsflanken und Hängen zur Stabilitätsüberwachung. Im Rahmen von Veränderungen, wie sie im Zuge des Klimawandels im Hochgebirge erwartet werden, sind Hanginstabilitäten an Felsflanken oberhalb von Staumauern und Infrastrukturbauten in den Fokus der Wissenschaft und der Öffentlichkeit ge-

raten (Gruber & Haeberli, 2007). Wo sich die Alpengletscher zurückziehen und in Übertiefungen Gletscherseen zurückbleiben, bietet sich der Wasserkraftindustrie potenzielles Neuland. Mit dem Schwinden des Eises und dem Tauen des Permafrostes in hohen Lagen entstehen aber auch neue Gefahren, die im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und Sicherheit neu zu erschliessender oder bereits genutzter Gebiete nicht vernachlässigt werden können (Frey et al., 2010). InSAR-Messungen können aber ebenso gut verwendet werden, um Aufschluss über Deformationen von Staudämmen in Abhängigkeit des Füllstandes zu geben – flächenhaft über die ganze Mauer mit einer Genauigkeit im Millimeterbereich (Alba et al., 2008). Im folgenden Bericht soll zuerst kurz auf das InSARMessprinzip eingegangen werden. Im dritten und vierten Teil werden drei Fallbeispiele beschrieben, die Möglichkeiten und Grenzen von InSAR-Messungen an künstlichen Bauten sowie an sich schnell oder langsam bewegenden Hängen aufzeigen.

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Flächenhafte Radarmessungen Im Folgenden erläutern wir das Grundprinzip von interferometrischen Radarmessungen. Eine ausführlichere Erklärung findet sich beispielsweise in Rödelsperger (2011). 2.1 Messprinzip Bei laserbasierten Messverfahren wie Theodoliten oder Laserscannern wird ein Lichtstrahl in eine bestimmte Richtung gesandt. Dieser Strahl ist gut kollimiert, das heisst, er hat einen Durchmesser von nur wenigen Millimetern und weitet sich bis zum Zielgebiet nur wenig auf. Die Distanz zur in dieser Richtung liegenden Oberfläche wird bestimmt, indem die Laufzeit des Lichts vom Gerät zur Oberfläche und wieder zurück möglichst genau gemessen wird (z.B. Lemmens, 2011). In der Geodäsie werden dazu typischerweise Spiegel als Reflektoren an der Oberfläche verwendet, beim Laserscanning begnügt man sich mit dem von der natürlichen Oberfläche reflektierten Licht. Kennt man Azimut und Elevation der Strahlrichtung, können die dreidimensionalen Koordinaten des Reflektors genau bestimmt werden. Da sich der Brechungsindex der Luft mit den Wetterbedingungen ändert, müssen nach der Messung Korrekturen vorgenommen werden. Meist geschieht dies über Fixpunkte, die sich in bekanntlich stabilem Gelände befinden. Eine Messung liefert die dreidimensionalen Koordinaten (x, y, z) eines jeden Punktes. Von einem Laserscan resultiert üblicherweise eine Punktwolke aus mehreren Millionen solcher Punkte. Messungen mit dem interferometrischen Radar funktionieren nach einem völlig anderen Prinzip: anstatt Licht wird Mikrowellenstrahlung mit einer Wellenlänge von ungefähr 2 cm ausgesandt – die Wellenlänge von Licht ist demgegenüber rund 10 000-mal kürzer! Die Mikrowellenstrahlung kann deshalb nicht gleich gut kollimiert werden wie ein Lichtstrahl, und 105

Talsperren-Tagung

Deformationsmessungen an Talsperren und in deren alpiner Umgebung mittels Radarinterferometrie

Talsperren-Tagung

es ist nicht möglich, nur ein einzelnes Ziel zu treffen. Das Radar empfängt deshalb von allen Zielen gleichzeitig Reflexionen. Über eine Modulation der Sendefrequenz kann die Distanz der Ziele zum Gerät bestimmt werden, allerdings nur auf ungefähr 1 m genau. Zusätzlich kann die Richtung, aus welcher eine Reflexion eintrifft, über eine horizontale Bewegung der Antenne gemessen werden. Verschiebt man das Radar senkrecht zur Blickrichtung um 2 m, so kann der Azimut eines Ziels auf etwa 4 mrad genau ermittelt werden. Dies entspricht einer Horizontaldistanz von 4 m auf eine Distanz von 1 km. Die Elevation kann mit diesem Verfahren nicht gemessen werden, dazu müsste die Radarantenne auch noch senkrecht bewegt werden, was in der Praxis ungleich schwieriger ist. Ein solches Radar wird SAR genannt (Synthetic Aperture Radar). Für die Deformationsmessung kommt nun die Interferometrie ins Spiel: die Distanz zu einem «Zielpixel» besteht aus einem ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge plus einem «Restwert», welcher kleiner ist als eine Wellenlänge. Diese Restwellenlänge entspricht der sogenannten Phase des Signals, und diese wird vom Radar gemessen. Vergleicht man nun für jedes Radarpixel die Phasen zu unterschiedlichen Zeitpunkten, so kann die Distanzänderung zu jedem Pixel im SubMillimeterbereich bestimmt werden. Eine fundamentale Schwäche der Messmethode wird hier sogleich klar: hat sich das Zielpixel um mehr als eine Wellenlänge bewegt, kann das Radar dies nicht erkennen. Die Messung muss also genügend schnell geschehen, damit die Deformation immer kleiner als eine Wellenlänge bleibt. Weil die Wellen den Weg zweimal zurücklegen und das Radar sowohl Deformationen zum Radar hin als auch vom Radar weg misst, liegt das Limit zwischen zwei Messungen sogar bei einer Viertel Wellenlänge, also etwa ± 5 mm. Dauert eine Messung t = 3 min mit der Wellenlänge λ = 17.5 mm, so beträgt die maximal messbare Oberflächengeschwindigkeit

(1)

Sind die erwarteten Geschwindigkeiten höher, so lässt sich die Scanzeit des hier verwendeten Systems verkürzen, in dem die Antenne in horizontaler Richtung nur um die halbe Distanz verschoben wird. Dadurch verdoppelt sich die eindeutig mess106

bare Geschwindigkeit, es muss aber eine äquivalente Reduktion der räumlichen Auflösung in Azimut hingenommen werden. Auch Radarmessungen sind nicht wetterunabhängig: zwar kann im Gegensatz zu laserbasierten Messungen auch bei fehlender Sicht aufs Zielgebiet (Nebel, Regen) gemessen werden, doch führen Änderungen der Luftfeuchte, des Luftdrucks und der Temperatur ebenfalls zu Änderungen des Brechungsindexes der Luft und damit zu vermeintlichen Distanzänderungen. Diese müssen – ähnlich wie bei laserbasierten Messungen – über mathematische Verfahren kompensiert werden, wozu oft stabile Gebiete zur Korrektur herbeigezogen werden. 2.2

Kombination mit herkömmlichen geodätischen Messungen Interferometrische Radarmessungen unterscheiden sich also wesentlich von laserbasierten Distanzmessungen. Anstelle von Punktwolken mit absoluten 3D-Koordinaten stehen relative Deformationen im Millimeterbereich auf einem 2D-Koordinatensystem zur Verfügung. Dieses 2D-Koordinatensystem besteht aus der Distanz zum Radar (Range, ungefähr in 1-MeterSchritten) und dem Azimut in ungefähren 4-mrad-Schritten. Um die Interpretation dieser Daten zu vereinfachen, werden sie meist auf ein digitales Höhenmodell projiziert, das mit einem Laserscanner erfasst wurde. Dieser kann das Gelände mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich erfassen. Für die Darstellung der Radardaten ist dies längst genügend. Werden wiederholt Laserscans gemessen, so können Deformationen, die grösser als eine Radarwellenlänge sind, durch den Vergleich zweier Höhenmodelle ebenfalls ermittelt werden – der Laserscanner ist damit eine ideale Ergänzung zum Radar. Die Korrektur der Atmosphäreneinflüsse für das Radar wird meist anhand von stabilen Gebieten vorgenommen, also Pixeln im Zielgebiet, von denen man weiss oder annimmt, dass sie sich zwischen zwei Radarmessungen nicht deformiert haben. Stehen dafür geodätische Messungen zur Verfügung, so können diese Annahmen überprüft werden. Sind im bewegten Messbereich zusätzlich geodätische Spiegel vorhanden, kann die Genauigkeit der Radarmessung weiter verbessert werden, indem die Atmosphärenkorrektur anhand der geodätischen Messungen auf dieses Gebiet ausgedehnt wird. Die Radarmessungen liefern dann flächige Deformationen mit Millimetergenauigkeit zwischen den geodätischen Spiegeln. Insbesondere

an Talsperren sind solche Messungen sehr hilfreich: da als stabiles Gebiet meist nur der Wandfuss angenommen werden kann, gelingt die Atmosphärenkorrektur nicht perfekt, weil die Atmosphäre für die wesentlich weiter entfernte Dammkrone nur näherungsweise korrigiert werden kann. Sind dort einige geodätische Spiegel vorhanden, können diese für eine genauere Korrektur beigezogen werden. Eine Kombination verschiedener Methoden lohnt sich auch preislich: eine permanente Radarmessung von mehreren Wochen oder Monaten Dauer kostet rasch mehrere 10 000 Franken, begründet durch den Betreuungsaufwand und den hohen Gerätepreis. Hier kann es sinnvoll sein, die instabilen Bereiche mit einer ersten Radarmessung zu bestimmen und sie dann, sofern möglich, mit geodätischen Spiegeln oder Extensometern für die langfristige Beobachtung auszurüsten. Während weniger heiklen Phasen verlässt man sich dann auf die punktuellen Messungen und setzt das Radar erst im Fall einer Beschleunigung der Bewegung wieder für eine umfassendere Überwachung ein. 2.3 Deformationen in 2D Eine InSAR-Messung kann nur die Komponente der Deformation in Blickrichtung (line of sight) des Radars messen. Bewegte sich eine Oberfläche ausschliesslich in einer Ebene, die exakt senkrecht zur Blickrichtung des Radars liegt, so wäre die Verschiebung in der Radarmessung nicht sichtbar. Die Tatsache, dass eine Bewegung im Raum über verschiedene orthogonale Komponenten beschrieben werden kann erlaubt aber, über Messungen aus zwei, oder drei Positionen neben den absoluten Deformationswerten auch deren Bewegungsrichtung in zwei respektive drei Dimensionen zu bestimmen. Aus zwei unterschiedlichen Radarpositionen wird für jedes Radarpixel jeweils die Komponente a1 resp. a2 der wahren Deformation d gemessen (Bild 1). Kennt man die Blickrichtung α1 resp. α2 zu jedem Pixel, so lassen sich die wahre Deformation d und deren Richtung β bestimmen:

(2)

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Radarposition

Bild 1. Messprinzip einer Deformationsmessung in 2D auf ein Ziel, welches sich in Richtung d bewegt. Von den zwei Positionen P1 und P2 aus werden die Deformationskomponenten a1 und a2 gemessen.

Bild 2. Vertikale Pixelgrösse in Abhängigkeit der Radarposition vor einer Talsperre.

Höhe

range Auflösung overlay

Radarposition

ground range Auflösung

Radarschatten

Horizontaldistanz

Bild 4. Phasendifferenz von zwei Messkampagnen mit einem um 10 m veränderten Seepegel. Der Radarstandort ist mit einem orangen Kreis markiert. Ein Farbzyklus von Blau nach Rot bedeutet eine Verschiebung um eine volle Phase, was einer Oberflächendeformation um eine halbe Wellenlänge entspricht.

Bild 3. Schematische Darstellung von Radarschatten und Overlay im Kontext der Radar-Aufnahmegeometrie. 3.

InSAR-Anwendung an künstlichen Bauten Im Sommer 2013 haben wir an zwei Zeitpunkten im Juli und im August interferometrische Radarmessungen an der Talsperre Santa Maria am Lukmanierpass durchgeführt. Solche Messdaten ermöglichen der Betreiberin der Stauanlage, Deformationen aufgrund von Änderungen im Füllstand, aber beispielsweise auch nach einem Erdbeben auf den Millimeter genau zu erfassen. Aufgrund der glatten und vegetationslosen Oberfläche der Mauer sind gute Ergebnisse zu erwarten. Die Herausforderung besteht bei Staumauern in der Regel in der Standortwahl: Einerseits soll der grösstmögliche Bereich der Mauer abgedeckt und auch die Randbereiche als stabile Partien erfasst werden. Andererseits wird eine möglichst hohe Range-Auflösung angestrebt. Im Idealfall blickt das Radar relativ steil in die Wand, um einen möglichst grossen Distanzunterschied zwischen dem tiefsten und dem höchsten Punkt der Mauer zu erreichen (Bild 2). Die Platzierungsmöglichkeiten sind aber häu-

fig stark von der lokalen Topografie vor der Sperre abhängig. Die Wahl dieser Aufnahmegeometrie bestimmt über die RangeAuflösung die Anzahl Pixel, die in vertikaler Richtung die ganze Staumauer abdecken. Bei doppelt gekrümmten Bogenstaumauern ergibt sich zusätzlich die Gefahr, dass bei einer schlechten Standortwahl Doppeldeutigkeiten in der räumlichen Verortung von Pixeln auftreten, wenn überhängende Bereiche der Mauer in Range und Azimut dieselben Koordinaten aufweisen (sogenanntes Overlay, siehe Bild 3). Gleichzeitig muss im Auge behalten werden, dass das Radar nur die Komponente der Deformation in Richtung zum Radar misst. Im Rahmen einer periodischen Messkampagne müssen Standorte für die Radarmontage zusätzlich so gewählt werden, dass die Radarschiene bei der Wiederholungsmessung am exakt gleichen Ort montiert werden kann. Dies kann sowohl auf anstehendem Fels oder auf einem Betonfundament erfolgen. An der Santa Maria-Talsperre ergab die Range-Auflösung 30 Pixel über eine Höhe von 117 m und damit eine Pixel-

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höhe von durchschnittlich rund 4 m (Bild 2 und Bild 4). Im Vergleich dazu war die Pixelbreite etwa 1 m. Um atmosphärische Effekte korrigieren zu können, wurde der Bereich am Fusse der Staumauer in einer ersten Auswertung als stabil angenommen. Der Seespiegel lag bei der zweiten Messung rund 10 m höher. Bild 4 zeigt die gemessenen Phasendifferenzen, projiziert auf ein Höhenmodell, welches vor Ort mit einem Laserscanner erfasst wurde. Die Farbskala umfasst eine Phase und geht von –180° bis +180°. Eine Veränderung der Phase in positive Richtung bedeutet eine Annäherung des Ziels an das Radar. Es ist gut ersichtlich, dass insgesamt drei Phasensprünge stattfinden (Übergänge direkt von Rot zu Blau). Die totale Deformation beträgt also mehr als eine Wellenlänge. In diesem Fall ist die Interpretation kein Problem, die Wellenlängen können einfach addiert werden, wenn man sich auf einem zusammenhängenden Pfad vom Rand der Talsperre zu deren Mitte bewegt. Um den tatsächlichen Wert der Deformation zu erhalten, müssen 107

Talsperren-Tagung

Pixelhöhe

range bin r ≈1m

Talsperren-Tagung

geodätischen Punktmessungen können sie räumlich aufgelöste Deformationswerte bereitstellen, was insbesondere bei komplexen, grossflächigen Geländebewegungen von grosser Bedeutung ist (Tarchi et al. 2003). Zudem erübrigt sich der zumeist unwegsame und teilweise gefährliche Zugang ins instabile Gebiet, um Spiegel oder lokale Messgeräte anzubringen. Im Folgenden beschreiben wir zwei Beispiele, in denen sowohl langsame Fels- als auch sehr schnelle Rutschbewegungen mittels Radarinterferometrie überwacht werden. Bild 5. Oberflächendeformationen an der Talsperre Santa Maria nach der Atmosphärenkorrektur und der Entfaltung der Phase. diese Phasenübergänge «entfaltet» werden. Diese Entfaltung der Phase (sogenanntes «Spatial Phase Unwrapping») ist in vielen technischen Anwendungen nötig (beispielsweise bei MRI-Aufnahmen in der Medizin). Sie ist bei Radaraufnahmen nicht immer so einfach wie im vorliegenden Beispiel. Aus dem linken Bereich der Talsperre (siehe Bild 4 und Bild 5) erreichen das Radar keine Signale mehr. Der Einfallswinkel der Strahlung auf die Oberfläche ist dort zu flach, um eine genügend starke Reflexion zu ermöglichen. Neben der Entfaltung der Phase muss die Atmosphäre korrigiert werden. Es sind zwar Formeln bekannt, inwieweit die Luftfeuchte, der Luftdruck und die Temperatur die Ausbreitung der Radarstrahlung beeinflussen (z.B. Zebker, 1997). In der Praxis ist die raumfüllende Messung dieser Parameter aber nicht möglich, sodass diese Einflüsse anhand von Annahmen korrigiert werden müssen. Im vorliegenden Beispiel wurde der geländenahe

Teil der Sperre als stabil angenommen und damit ein Atmosphärenmodell erzeugt, das von den Messdaten subtrahiert wurde. Das Resultat ist in Bild 5 wiederum auf das digitale Höhenmodell gezeichnet. Im zentralen, oberen Wandbereich sind Deformationen (in Radarstrahlrichtung) um die 12 mm aufgetreten. Es ist gut möglich, dass die absoluten Werte dieser Deformationen nicht exakt stimmen, da die Atmosphärenkorrektur aufgrund der stabilen Gebiete nur eine Schätzung der Einflüsse auf bewegte Gebiete erlaubt. Mithilfe von geodätischen Kontrollmessungen an wenigen Punkten wäre es möglich, das Atmosphärenmodell soweit anzupassen, damit in allen Bereichen Genauigkeiten von einem Millimeter erreicht würden. 4.

InSAR-Anwendungen bei Naturgefahren Die Überwachung grossflächiger Geländebewegungen ist ein Haupteinsatzgebiet der Radarinterferometrie. Im Vergleich zu

4.1

Messung von langsamen Deformationen Die Überwachung von sehr langsamen Deformationen im Fels erfordert eine Messgenauigkeit im Millimeterbereich. Beispielhaft für eine solche Messung zeigen wir eine Felswand oberhalb eines Wohngebiets in Mendrisio (Kanton Tessin), wo eine Felsschuppe im unteren Bereich der Wand überwacht werden sollte (Bild 6). Die zu erwartenden Deformationen sind in dieser Situation sehr gering und liegen im Bereich von einigen Millimetern pro Jahr. Deshalb wurden zwei Messkampagnen im Februar 2013 und im Januar 2014 durchgeführt. Wie im Beispiel der Talsperre ist auch hier die Montage von grosser Bedeutung. Die Montagevorrichtung des Radars wurde an Betonblöcken befestigt, welche mit Zementkleber auf das Flachdach einer Trafostation geklebt wurden. Somit ist die Installation über mehrere Jahre hinweg nutzbar, ohne dass sich die Montageposition des Radars verändern kann. Der Zielbereich liegt in einer Distanz von 250 m vom Gerätestandort. Grossflächige stabile Bereiche im Hauptteil der Wand und die scharfe Abgrenzung zwischen

Bild 6. Felswand oberhalb von Mendrisio. Die zu überwachende Schuppe im unteren Wandbereich ist rot eingekreist. 108

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potenziell instabiler Schuppe und stabiler Hauptwand vereinfachen die Atmosphärenkorrektur und lassen im Umfeld der Schuppe submillimetergenaue Messungen zu. Für die Projektion der Radardaten wurde auch hier mittels Laserscanning ein lokales Höhenmodell erstellt und mit der Radarposition verknüpft. Die Genauigkeit der Georeferenzierung in der Wand liegt im Bereich von ca. 1 m. Die Messresultate in Bild 7 zeigen, dass die Schuppe während der elf Monate zwischen den zwei Messungen leicht zur Wand gekippt ist. Am Fuss der Schuppe ist keine Bewegung festzustellen, während sich der obere Teil um ca. 1.5 mm vom Radar entfernt hat. Bereiche, welche bewachsen sind, wo Wasser fliesst oder Erdreich die Oberfläche bedeckt, führen zu einem stark schwankenden Rückstreuverhalten und müssen von der Analyse ausgeschlossen werden. An solchen Stellen kann keine Aussage zur effektiven Deformation gemacht werden, daher werden die meisten dieser Gebiete von der Auswertung ausgeschlossen. Weil die wenigsten Felswände frei von jeglicher Vegetation sind, bleiben meist vereinzelt rauschende Pixel übrig. Für zuverlässige Aussagen sind deshalb in der Regel zusammenhängende Flächen von mindestens 5 × 5 Pixel nötig. 4.2

Messung von schnellen Deformationen Die im Frühsommer 2013 reaktivierte Rutschung im Val Parghera bei Domat-Ems hat im Sommer 2013 in mehreren Murgängen schätzungsweise 160 000 m3 Geschiebe zu Tale gefördert. Bereits die Schneeschmelze Mitte April führte zur Mobilisierung grosser Mengen Material, das die Kapazität des bestehenden Geschiebesammlers am 20. April 2013 ein erstes

Mal überstieg. In der Folge wurden die Schlammmassen über die Kantonsstrasse auf freie Flächen zwischen der Kantonsstrasse und den Schienen der Rhätischen Bahn geleitet, um diese und die angrenzende Autobahn A13 vor Schäden zu bewahren. Die Kantonsstrasse konnte später dank dem Bau einer Notbrücke wieder freigegeben werden. Nach einem trockenen und entsprechend ruhigen Hochsommer wurde die noch im Einzugsgebiet verbleibende Rutschmasse auf 340 000 m3 geschätzt (Medienmitteilung Kanton GR, Sept. 2013). Um das Ausmass der Rutschung bestimmen zu können, wurden bereits Ende Juni interferometrische Radarmessungen durchgeführt. Die Herausforderung an dieser Stelle bestand in der gleichzeitigen Erfassung von ganz unterschiedlichen Deformationsraten: während sich der untere Teil der Rutschung so schnell bewegte, dass die Deformationen von Auge auf den stündlichen WebcamBildern sichtbar waren (siehe Link 1 für einen Zeitraffer-Film), so mussten die oberen, felsigen Bereiche mit Millimetergenauigkeit erfasst werden, um Deformationen festzustellen. Erschwerend kam hinzu, dass keine bekannt stabilen Gebiete vorhanden waren, welche eine Atmosphärenkorrektur hätten ermöglichen können. Das Radar wurde während zwei Wochen ununterbrochen betrieben. Eine angelieferte Betonplatte (Bild 8), auf der die Radarschiene installiert werden konnte, ermöglichte eine rasche Installation. Die Distanz zum Zielgebiet betrug in diesem Fall rund 1500 m. Um die stark unterschiedlichen Geschwindigkeiten im Zielgebiet erfassen zu können, wurden die Auswertungen für die langsamen und die schnellen Bereiche separat durchgeführt. Für die Auswertung der hohen Ge-

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109

Talsperren-Tagung

Bild 7. Deformationsmessung oberhalb von Mendrisio. Im Fokus steht die Schuppe im unteren Wandteil, die sich nach 11 Monaten leicht zur Hauptwand hin geneigt hat. In den Randbereichen deuten farblich stark variierende Pixel auf den Einfluss der Vegetation hin.

schwindigkeiten wurde das Radar einmal am Tag in einen schnelleren Messmodus geschaltet. In diesem Messmodus wird die räumliche Auflösung halbiert, dafür dauert eine Messung nur noch halb so lang und es können doppelt so hohe Geschwindigkeiten erfasst werden (vgl. Kapitel 2.1). Die Bestimmung der schnellen Deformationen im unteren Bereich (rot markierte Bereiche in Bild 9) bereitete keine nennenswerten Probleme, schon nach einem Messzyklus von wenigen Minuten lagen erste Resultate vor, da sich das Zielgebiet zwischen zwei Messungen messbar bewegt hatte (Bild 10 links). Die Atmosphäreneinflüsse mussten in diesem Fall nicht korrigiert werden, da sie gegenüber der schnellen Oberflächendeformationen vernachlässigbar sind. Diese hohen Deformationsraten wurden täglich bestimmt und zeigen eine erstaunliche Dynamik des Rutschgebiets mit einer Variation der Oberflächengeschwindigkeiten zwischen 2 cm/hund 10 cm/h (Bild 10 rechts). Eine unabhängige Vergleichsmessung der ETH Zürich (Professur für Geosensorik und Ingenieurgeodäsie) mit einem Laserscanner bestätigte diese Werte. Da der Laserscanner eine wesentlich höhere Pixeldichte als das Radar aufweist, wurden mit diesem Gerät sehr lokal noch höhere Geschwindigkeiten erkannt. Das Radar misst jeweils einen Geschwindigkeitsmittelwert über ein Pixel, welches hier eine Grösse von ungefähr 10 × 2 m hat. Auch für die oberen, mutmasslich stabilen Bereiche konnte aus den Messdaten eine Stabilitätsabschätzung für die Dauer der Messkampagne gemacht werden. Dabei wurden Messungen vom Beginn der Kampagne mit solchen von deren Ende verglichen. Als Mass für die Vergleichbarkeit zweier Radarmessungen dient die Kohärenz. Diese Zahl zwischen 0 und 1 sagt aus, wie stark sich das Rückstreuverhalten eines Radarziels zwischen zwei Messungen verändert hat. Die räumliche Kohärenz für den oberen Bereich ist relativ tief (Bild 11 links), was auf starke Veränderungen an der Oberfläche hindeutet. In den mit A und B bezeichneten Bereichen ist sie höher. Hier handelt es sich um die zur Beurteilung stehenden felsigen Gebiete (orange markierte Bereiche in Bild 9). Im Vergleich dazu zeigt das Interferogramm in Bild 11 rechts in denselben Bereichen ein sehr konsistentes Bild, mit einer konstanten Phasenverschiebung im Bereich um 160°. Diese Phasenverschiebung setzt sich, wie oben diskutiert, hauptsächlich aus der Geländedeformation und den Atmosphäreneinflüssen zusammen.

Deformation (mm/h)

Bild 9. Blick auf das Rutschgebiet Val Parghera. Oben (orange markiert) die mutmasslich stabilen, felsigen Bereiche. Unten (rot markiert) die sich am schnellsten bewegenden Bereiche. Geschwindigkeiten im Bereich grösster Deformationen

80 120

Regen (mm/Tag)

1200 60 40

1000

900

800

-20 -40

700

-60

600 -200

-150

-100

-50 x (m)

-80

Median Geschwindigkeit pro Stunde (mm/h)

1100

y (m)

Talsperren-Tagung

Bild 8. Einfache Montage auf einem Betonsockel für die temporären Messungen in Domat-Ems.

100

25%-Perzentil 75%-Perzentil

0 17

Tag (18. - 30. Juni 2013, 1. Juli 2013)

Bild 10. Deformationsmessungen im Bereich schneller Deformationen am Kegelhals an der Rutschung im Val Parghera. Links: Örtlich aufgelöste Deformationen (Rot bedeutet eine Annäherung ans Radar). Rechts: Variation der Geschwindigkeiten im unteren Rutschbereich während der Messkampagne sowie Messdaten der benachbarten Regenmessstation. dass diese gemeinsame Oberflächengeschwindigkeit null beträgt und sich die Gebiete während der Messkampagne nicht deformiert haben.

Bild 11. Räumliche Kohärenz (links) und Interferogramm (rechts) des oberen Rutschgebiets im Val Parghera. Rote Farben im Kohärenzbild zeigen eine hohe räumliche Kohärenz. Im Interferogramm bedeuten blaue Farben eine Phasenverschiebung um –160°. Sie ist identisch für die beiden, nicht zusammenhängenden Gebiete. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass sich beide Gebiete mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen und die Atmosphäre diese genau so «kompensiert», dass am Ende identische Phasenverschiebungen resultieren. Wir nehmen deshalb an, dass die 110

Atmosphäreneinflüsse für beide Gebiete identisch sind. Dann müssen sich aber auch beide Gebiete mit exakt der gleichen Geschwindigkeit bewegt haben. Da die Gebiete nicht zusammenhängen und auch der Blickwinkel des Radars auf die Gebiete verschieden ist, kann mit hoher Wahrscheinlichkeit angenommen werden,

5. Zusammenfassung Die präsentierten Beispiele zeigen, dass sich interferometrische Radarmessungen sowohl zur Deformationsmessung an künstlichen Bauten wie Talsperren als auch zur Überwachung und Quantifizierung von Massenbewegungen im alpinen Umfeld sehr gut eignen. Die sauberen, vegetationslosen Oberflächen und die langsamen Deformationsgeschwindigkeiten von Talsperren ermöglichen die flächige Bestimmung von millimetergenauen Oberflächenänderungen. Herausforderungen in diesem Umfeld sind die Wahl eines optimalen Radarstandorts, damit eine möglichst hohe räumliche Auflösung erreicht werden kann und die erwartete Bewegungsrichtung auch tatsächlich gemessen wird. Diese

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fahrenpotenzial, Verfügbarkeit der Messdaten, Messgenauigkeit, Flächenabdeckung und Zugänglichkeit des Zielgebiets umfassend Rechnung trägt.

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Anschrift der Verfasser

nologies, Applications and the Environment,

Mylène Jacquemart, Lorenz Meier

Geotechnologies and the Environment, Vol. 5,

Geopraevent AG

Springer

Technoparkstrasse 1, CH-8005 Zürich

Science+Business

Media.

DOI

10.1007/978-94-007-1667-4.

mylene.jacquemart@geopraevent.ch

S. Rödelsperger (2011), Realtime Processing

lorenz.meier@geopraevent.ch

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Talsperren-Tagung

Fragen lassen sich im Vorfeld der Messungen gut abschätzen, beispielsweise mit einem schon vorhandenen, digitalen Höhenmodell. Geodätische Punktmessungen und Radarmessungen ergänzen sich gegenseitig, indem das Radar flächige Messungen zwischen den Spiegeln bereitstellt, welche mit geodätischen Messungen an wenigen Punkten auf Millimetergenauigkeit kalibriert werden können. Zur Überwachung von Felsdeformationen und Rutschungen können mit dem Radar flächige Deformationsmessungen mit hoher Genauigkeit und schneller Messfrequenz auch bei schlechten Wetter- und Sichtverhältnissen zur Verfügung gestellt werden. Herausfordernd sind stark vegetationsbedeckte Oberflächen oder Veränderungen an der Oberfläche, z.B. durch fliessendes Wasser, welche die Kohärenz verringern und eine Vergleichbarkeit der Messungen schon nach Stunden oder Tagen verunmöglichen können. Aus einer Kombination interferometrischer Radarmessungen und herkömmlichen geodätischen oder lokalen Messmethoden lässt sich ein ideales Überwachungspaket schnüren, das den verschiedenen Ansprüchen bezüglich Ge-

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Lasergrammétrie terrestre – une Solution pour l’Auscultation Surfacique Vincent Barras

Résumé Les scanners lasers terrestres permettent de numériser un environnement pour fournir un nuage de points 3D. Leur rapidité d’acquisition en fait des instruments très intéressants pour obtenir une représentation raster d’un ouvrage avec une précision meilleure que le centimètre. Avec l’évolution des logiciels traitant les données de la lasergrammétrie (technique utilisant les scanners lasers), il est aujourd’hui possible de suivre l’évolution d’une surface et non de repères ponctuels comme c’est le cas avec les réseaux géodésiques de surveillance. Cette méthode est particulièrement intéressante pour suivre des érosions ou autres modifications de forme. Comme la mesure de distance se fait directement sur l’objet, sans pose de réflecteurs, il est envisageable de suivre l’évolution de zones difficiles d’accès. Pour le géomaticien, la lasergrammétrie est un outil supplémentaire disponible pour effectuer de l’auscultation d’ouvrages. Cette technique permet de compléter la surveillance de secteurs critiques en renseignant sur les mouvements surfaciques absolus.

1. Introduction Depuis la fin des années 90, quelques développeurs ont proposé des instruments à balayage laser, les lasers scanners terrestres. Cette dernière décennie a vu l’arrivée sur le marché d’un grand nombre de scanners lasers dans le monde de la géomatique avec des portées dépassant souvent les 200 [m], voire le kilomètre pour quelques appareils. La précision d’un point est souvent meilleure que le centimètre et la rapidité d’acquisition peut atteindre le million de points par seconde. Le retour du terrain est souvent synonyme de grandes masses de données qui doivent être traitées par des logiciels spécifiques à la lasergrammétrie. Dans ce domaine également, le développement de logiciels, «digérant» plusieurs centaines de millions, permet de convertir ces informations raster en données vectorielles. Ce travail de passage d’un nuage de points à une modélisation 3D s’automatise de versions en versions, mais beaucoup d’étapes manuelles demeurent. Un modèle vectoriel représente toujours un travail considérable. Dans son activité quotidienne, la grande majorité des travaux de lasergrammétrie conduits par le géomaticien

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se concentre sur le relevé d’ouvrages du patrimoine, des relevés de façades, des documentations «tel que construit».

2. La technologie Basés sur des observations polaires, les scanners lasers terrestres fonctionnent avec 2 encodeurs angulaires, souvent couplés à un inclinomètre. Cela permet d’avoir des informations angulaires liées à la verticale du lieu. La distance entre l’instrument et son environnement est déterminée par 2 techniques lasers, soit le temps de vol, soit via la technique du déphasage (Landes & Grussenmeyer, Les principes fondamentaux de la lasergrammétrie terrestre, 2011). La première technologie

propose souvent des portées plus importantes, jusqu’à plusieurs kilomètres. La seconde offre de meilleure précision. Cependant, les derniers développements tendent à limiter ces différences. Le tableau donne des ordres de grandeur. Il est basé sur le site indépendant www.geo-matching.com qui tente de tenir à jour un inventaire des instruments disponibles sur le marché. Lors d’un choix d’instrument, la longueur d’onde est également un paramètre très important. Aujourd’hui, les constructeurs travaillent sur une gamme allant du vert (~400 [nm]) au proche infrarouge (~1600 [nm]). Certains lasers avec peu de risque oculaire (plage vers 1500 [nm]) sont également très absorbés par l’eau et la neige. Cela limite grandement leur portée pour des relevés de glacier ou autre surface humide. Même si les données acquises sont polaires (angles et distance), le résultat final est toutes les positions 3D en XYZ des impacts lasers: un nuage de points. L’évolution actuelle s’oriente principalement sur la simplicité d’utilisation et sur l’amélioration des numérisations via des répétitions de mesures ou des techniques de filtrage. Quelques instruments proposent de traiter les multi-échos de l’empreinte laser. Les stations totales proposent également des solutions de mesures sans réflecteurs. Leur acquisition est beaucoup plus lente (entre 50 et 1000 [Hz]), mais

Figure 1. Différences entre les 2 techniques de mesure électronique des distances. «Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

La numérisation 3D pour l’auscultation d’ouvrages Si avec un relevé traditionnel, le résultat est un rendu ponctuel avec des relations vectorielles, un relevé lasergrammétrique propose un retour raster avec un nuage de points 3D (figure 2). La visée optique ayant disparue sur les scanners lasers terrestres, il n’est pas possible de mesurer un point précis. Le travail se concentrera sur une surface, un secteur (figure 3). En s’aidant de points homologues, voire de points de référence connus en coordonnées, il est possible d’assembler et de géoréférencer des nuages de points de plusieurs stations pour obtenir une numérisation complète d’un ouvrage. Après nettoyage et élimination du bruit, ce nuage 3D global peut ensuite servir à différents travaux. En relation avec l’auscultation d’ouvrages, nous pouvons évoquer la modélisation «tel que construit», la recherche de formes géométriques (plans, cylindre …) ou le maillage pour obtenir une surface (figure 4). Il est également possible de comparer les points mesurés à une surface de référence en les projetant soit suivant un axe spécifique (par exemple verticalement) soit de manière normale (figure 5). Au final, la surveillance ne se fait plus de manière fine par rapport à un repère, mais de manière surfacique, sur l’ensemble du secteur analysé. Cette technique permet de détecter des changements de forme de l’ordre de ± 5 [mm] en s’aidant de quelques points de calage.

Talsperren-Tagung

généralement avec une précision supérieure, spécialement dans les cas particuliers de réflectivité.

Quelques exemples d’auscultations Déjà depuis 2004, de nombreux travaux ont été entrepris pour suivre des ouvrages d’art avec des scanners lasers terrestres. Les tunnels ont été les premières zones de tests, car les distances sont relativement courtes et les déformations attendues assez importantes. L’étude de l’usure et des déformations du tapis routier est également un domaine où la lasergrammétrie a apporté des réponses intéressantes. L’apport majeur de cette technique qui ausculte des surfaces est de pouvoir suivre des zones où il y a des dégradations ou des érosions des surfaces. L’institut G2C 1 de la heig-vd a travaillé, durant plusieurs années, sur la mise

Figure 2. Un nuage de points, retour brut d'un balayage laser (image de gauche: P. Assali, 2014).

Figure 3. Lasergrammétrie = raster 3D/Tachéométrie = relevé vectoriel.

Figure 4. A gauche: recherche d’un cylindre dans un nuage/au centre: modélisation du cylindre/à droite: maillage d’une surface irrégulière.

Figure 5. Projection selon la normale à la surface de référence.

Figure 6. Évolution des dégradations d'un mur de soutènement.

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Talsperren-Tagung

Figure 7. Carte des érosions : suivi d'une rampe de déversement après chaque purge.

Figure 8. En haut : une vue 3D de la surface avec les déformations accentuées/En bas: coupe avec amplification de 10x des érosions.

Figure 9. Nettoyage de la rampe de déversement avant numérisation.

Figure 10. A gauche: l'effet d'un caillou blanc sur une inspection/à droite: le retour sur une surface lisse par rapport à une surface sablée.

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en place d’une technique et d’un processus pour suivre, après chaque purge annuelle, l’érosion d’une rampe de déversement située au pied d’un barrage. L’acquisition de 6 millions de points au minimum, qui se fait en moins d’une ½ journée suivant l’instrument employé, permet d’obtenir une numérisation 3D de l’état de la rampe. Ces travaux ont montré qu’avec une méthodologie spécifique, il est possible de suivre les modifications de la surface avec une précision de ± 5 [mm], même en changeant d’instrumentation entre les campagnes de mesure. Pour visualiser les transformations, il est possible, comme le présente la figure 7, de proposer une carte colorée des transformations depuis la réfection de la rampe. Avec ces données tridimensionnelles, des solutions de visualisation 3D sont parfois plus parlantes, en accentuant les déformations détectées. En tout temps, le mandant peut obtenir des documents plus traditionnels comme des coupes. Leur nombre et leur position peuvent varier à tout instant, sans avoir à retourner sur le terrain (figure 8).

5. Avantages et inconvénients Le grand avantage de la lasergrammétrie est de proposer une vision surfacique et globale de l’ouvrage, avec ces modifications. Par contre, à ce jour, cette solution ne permet pas de rivaliser, en termes de précision, avec les réseaux géodésiques mis en place autour des barrages et autres retenues, qui permettent de détecter des mouvements de l’ordre du millimètre sur des repères solidaires à l’ouvrage. De plus, comme la mesure s’effectue sur l’ensemble de la surface à surveiller, sans pose de prismes, il est primordial d’avoir une zone dans un état identique à chaque campagne. Tout développement de végétation ou ajout de matériaux viennent perturber l’interprétation des résultats obtenus. Les scanners terrestres peuvent être perturbés par une forte intensité retour de leur signal laser. Cela va dégrader la distance et engendrer un nuage de points imprécis. La réflectance dépend de la longueur d’onde du laser, de la couleur, de l’orientation et de l’état (humide, rugueuse …) de la surface, de l’éloignement de l’objet par rapport à l’instrument. Quelques tests ont montré que les numérisations perpendiculaires et proches sont les plus perturbées. Pour plus d’informations, le lecteur pourra se référer aux travaux des projets ALTer 2 (Barras, Delley, & Chapotte, Analyses aux limites des scanners lasers terrestres, 2013).

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Talsperren-Tagung Figure 11. Traitement via des plans moyens.

Figure 12. Illustration schématique de la combinaison de quelques techniques géodésiques.

7. Conclusions Les mesures géodésiques apportent depuis longtemps des informations primordiales en donnant des mouvements absolus des barrages et autres ouvrages d’art. Les mesures GNSS 3 apportent des déplacements globaux avec une précision millimétrique, indépendamment des mouvements environnants. Les mesures tachéométriques et de nivellement fournissent des indications sub-millimétriques par rapport aux points jugés fixes situés autour de l’objet. Aujourd’hui, grâce à la lasergrammétrie, l’offre de solutions s’agrandit et permet de surveiller de manière surfacique, à ±5 [mm] des secteurs ou la modification de forme est le problème principal. De plus, la mesure sans réflecteur offre des solutions pour suivre des régions où la pose de repères est un problème majeur. Par la combinaison de ces différentes techniques, le géomaticien peut répondre à une palette toujours plus large de problématiques relatives aux contrôles d’ouvrages et fournir des informations capitales à la sécurité des retenues.

Perspectives et développements L’acquisition de nuages de points devient de plus en plus simple pour un coût toujours plus abordable. Ce document présente les scanners laser terrestres, mais il est possible de générer des numérisations au travers de corrélations d’images. La grande part du travail réside dans le traitement et l’analyse de ces grandes masses de données pour en extraire des mouvements ou modifications, sans être perturbé par le bruit des mesures ou les apports accidentels à la surface. Pour améliorer la précision, une piste consiste à ne plus travailler avec les points bruts, mais avec des facettes planes qui reprennent un ensemble de points. En travaillant sur des moyennes/médianes, cette solution prometteuse semble améliorer la précision des modèles pour se rapprocher du millimètre. Par contre, elle va lisser le modèle et faire disparaitre des petits mouvements locaux. Pour tenir compte de la végétation, spécialement lors de suivi de surfaces naturelles, telles que des falaises, la combinaison d’images à la lasergrammétrie devrait permettre de séparer les parties du nuage pour ne garder que les secteurs pertinents.

dam by terrestrial laser scanning. Proceedings of the ISPRS Commission V Symposium «Image Engineering and Vision Metrology». Dresden. Barras, V. (2012, septembre). Un scanner pour surveiller le pied d'un barrage. Géomètre, 41–43. Barras, V., Delley, N., & Chapotte, G. (2013, août). Analyses aux limites des scanners lasers terrestres. Géomatique suisse, 460–464. Barras, V., Delley, N., & Chapotte, G. (2014, Février). Plusieurs scanners pour surveiller une rampe. Géomatique Suisse, 63–67. Boavida, J., Oliveira, A. & Berberan, A. (2008). Dam Monitoring using combined terrestrieal. 13thh FIG Symposium on Deformation Measurment and Analysis. Lisbon. Landes, T., & Grussenmeyer, P. (2011, 3ème semestre). Les principes fondamentaux de la lasergrammétrie terrestre. Revue XYZ, 37–49. Landes, T., & Grussenmeyer, P. (2011, 3ème trimestre). Les principes fondamentaux de la lasergrammétrie terrestre. Revue XYZ N°128, 37-49. Wu, J., & Merminod (Dir.), B. (2012). Cell-Based Deformation Monitoring via 3D Point Clouds, Thèse EPFL N°5399. Lausanne: EPFL.

Adresse de l’auteur Vincent Barras, professeur Topométrie & Instrumentation

Bibliographie

Heig-vd 4, Département EC+G 5

Alba, M., Fregonese, L., Prandi, F., Scaioni, M., &

vincent.barras@heig-vd.ch

Valgoi, P. (2006). Structural monitoring of a large Heig-vd, Rte de Cheseaux 1/CP

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G2C: Géomatique, Gestion de l’environnement, Construction et surveillance d’ouvrage (g2c.heig-vd.ch) ALTer: Projet d’Auscultation via scanner Laser terrestre, projet de la réserve stratégique de la HES-SO GNSS: Global Navigation Satellite System, Système de positionnement par satellites Heig-vd: Haute école d’Ingénierie et de gestion du canton de Vaud (http://www.heig-vd.ch) EC+G, département Environnement construit & Géoinformation (http://depg.heig-vd.ch)

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Zusammenfassung Nach erfolgreichem Abschluss der interdisziplinären Vorgängerprojekte «Rhone-Thur» und «Integrales Flussgebietsmanagement» wurde im Rahmen des durch das Bundesamt für Umwelt (BAFU) unterstützten Forschungsprogramms «Wasserbau und Ökologie» ein neues Projekt gestartet, welches sich auf die Geschiebe- und Habitatsdynamik in Fliessgewässern konzentriert. Im Projekt werden die zwei Themenschwerpunkte Geschiebereaktivierung und Gewässerdynamisierung sowie Revitalisierung von Auenlandschaften bearbeitet. Im vorliegenden Beitrag werden die Zielsetzung sowie die Projektschwerpunkte mit den daraus resultierenden einzelnen Teilprojekten vorgestellt.

1. Zielsetzung Behörden auf Bundes- und Kantonsebene stehen vor der grossen Herausforderung, die Fliessgewässer als Lebensraum aufzuwerten und den Schutz vor Hochwasser sicherzustellen. Um die Behörden in ihren Anstrengungen zu unterstützen, hat das Bundesamt für Umwelt (BAFU) vor mehr als zehn Jahren das interdisziplinäre Forschungsprogramm «Wasserbau und Ökologie» lanciert. Ziel des Programms ist es, wissenschaftliche Grundlagen zur Beantwortung aktueller Praxisfragen zu erarbeiten und umsetzungsgerecht aufzubereiten. Am Programm beteiligen sich Ökologen, Flussbauingenieure und Sozialwissenschaftler von vier Institutionen des ETH-Bereichs sowie weitere Partner aus Praxis und Wissenschaft. Damit soll die praxisorientierte Forschung an den Institutionen langfristig gestärkt und der Dialog zwischen Wissenschaft und Praxis gesichert werden. «Rhone-Thur-Projekt» und «Integrales Flussgebietsmanagement»: Diese beiden Projekte wurden im Rahmen des Programms bereits erfolgreich abgeschlossen. Projektunterlagen sowie die Umsetzungsprodukte für die Praxis finden sich auf der Projektwebsite «www.rivermanagement.ch». Im Herbst 2013 ging die Zusammenarbeit nun in die dritte Runde. Im Austausch mit Praxispartnern wurden

Résumé Après l’achèvement avec succès des deux projets interdisciplinaires précédents, un nouveau projet a été démarré dans le cadre du programme de recherche «Aménagement de cours d’eau et écologie» soutenu par l’Office fédéral de l’environnement (OFEV). Le projet se focalise sur la dynamique du transport solide ainsi que la dynamique des habitats liés au cours d’eau. Deux thèmes principaux sont élaboré plus en détail; c’est à dire la réactivation de la dynamique du transport solide et du cours d’eau lui même ainsi que la revitalisation des zones alluviales. La présente contribution décrit en détail les objectifs, les grandes lignes du projet et les sous-projets correspondants.

folgende zentralen Forschungsbereiche identifiziert: • Feststofftransport (und Wasserführung): Bedeutung hinsichtlich Sicherheit und Ökologie, vor allem in mittelgrossen Gewässern • Gewässerraum als Lebensraum: optimale Gestaltung und Nutzung des Gewässerraums hinsichtlich Sicherheit und Ökologie und unter Berücksichtigung der sozialen Dimension Das neu lancierte Forschungspro-

jekt «Geschiebe- und Habitatsdynamik» nimmt diese Fragestellungen auf und konzentriert sich auf zwei Projektschwerpunkte (Bild 1): 1: Geschiebereaktivierung und Gewässerdynamisierung 2: Revitalisierung von Auenlandschaften Die beiden Projektschwerpunkte mit ihren insgesamt elf Teilprojekten werden in den nachfolgenden Abschnitten vorgestellt. Das Projekt wird über die gesamte Projektdauer von einer Begleitgruppe aus

Bild 1. Übersicht über die zwei Projektschwerpunkte und elf Teilprojekte (TP) des interdisziplinären Forschungsprojekts «Geschiebe- und Habitatsdynamik».

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Praktikern beraten und unterstützt. Ein Schwerpunkt in der Arbeit der Begleitgruppe bildet die Konzeption der Umsetzungsprodukte. Wie in den vorangehenden Projekten werden die Projektergebnisse einem breiten Publikum zugänglich gemacht werden, z.B. mittels Merkblättern und Kursen. 2.

Projektschwerpunkt 1: Geschiebereaktivierung und Gewässerdynamisierung

2.1 Einleitung Aufgrund von Art. 43 des Gewässerschutzgesetzes (GSchG) darf «der Geschiebehaushalt im Gewässer […] durch Anlagen nicht so verändert werden, dass […] Lebensräume […] wesentlich beeinträchtigt werden.» Es liegt jedoch in der Natur der Sache, dass Stauanlagen den Geschiebe trieb unterbrechen. Eine Lösung besteht in der Geschiebereaktivierung. Mögliche Massnahmen zur Geschiebereaktivierung sind die künstliche Anreicherung des Gewässers unterhalb von Stauanlagen mit Geschiebe oder das Durch- resp. Umleiten des Geschiebes im Staubereich. Beide Konzepte werden beispielsweise in Japan bereits mit Erfolg angewendet. Für die Schweiz sind grundsätzlich zwei praktische Fälle von Bedeutung: • Geschiebereaktivierung bei Talsperren in Gebirgstälern unter Berücksichtigung der Restwasser- sowie der Schwall/Sunk-Problematik, und • Geschiebereaktivierung bei Flussstauhaltungen in Alpenvorlandflüssen unter Berücksichtigung der Restwasserproblematik (bei Ausleitkraftwerken) Die Auswirkungen und Kriterien einer Geschiebereaktivierung sind wenig untersucht. Konkret stellen sich folgende zentrale Fragen: • Wie wird eine effektive Geschiebereaktivierung durchgeführt? D.h., wie und wann muss beschickt werden und welche Morphologie wird sich im Gewässer einstellen? Welche Abflüsse und Sedimenteigenschaften sind massgebend? • Was ist eine ökologisch optimale Geschiebereaktivierung? D.h., welche Indikatoren beschreiben aus ökologischer Sicht einen ausreichend dynamischen Geschiebetransport und was sind die besten Zeiträume für die Geschiebereaktivierung? Wie viel Geschiebe wird benötigt und wie kann mit den Schüttungen gewährleistet werden, dass die gewünschten Habitate wie Fischlaichgründe entstehen? 118

Diese Fragen sind für die Praxis mit wissenschaftlichen Untersuchungen zu beantworten. Dabei hat unter anderem eine Zustandserfassung bei beeinflussten Strecken und ein Vergleich mit Referenzstrecken zu erfolgen. Das interdisziplinäre Projekt geht diese Problematik mit mehreren eng verknüpften Teilprojekten an (Bild 1). Dabei werden die Wirkung und Bewirtschaftung von geschütteten Geschiebedepots flussabwärts von Talsperren und Flussstauhaltungen untersucht. Bei Talsperren muss dies im Rahmen einer Dynamisierung des Restwassers sowie der geplanten Spülungen geschehen. Bei Flussstauhaltungen müssen die Schüttungen bereits bei geringen und mittleren Hochwasserabflüssen vom Fluss erodiert werden können, um damit den zuvor geschiebefreien Abschnitt stromabwärts anzureichern. Im Falle von Ausleitkraftwerken ist auch die Dynamisierung des Restwassers zu berücksichtigen. Die Resultate dieses interdisziplinären Projekts sollen ebenso Anhaltspunkte geben, wie die Bestimmungen der Gewässerschutzverordnung (Abschn. 4 GSchV) eingehalten werden können, ohne den Betrieb der Stauanlagen massgeblich zu beeinträchtigen. Im Weiteren weisen die Schweizer Fliessgewässer eine grosse Anzahl an Querbauwerken auf, die Geschiebe plan- oder unplanmässig zurückhalten und daher negative Auswirkungen auf die morphologischen und ökologischen Bedingungen im Unterwasser haben (Eintiefungs- und Erosionstendenz, Verlust von morphologischer und biologischer Vielfalt). Zu diesen Bauwerken zählen in erster Linie die bereits erwähnten Stauanlagen für die Wasserkraftnutzung sowie Geschiebesammler zur Gefahrenprävention. Derartige Querbauwerke halten in der Regel nahezu alles Geschiebe zurück, sodass zur Kompensation der Erosionstendenz im unterhalb liegenden Gewässer häufig Schwellen und massive Ufersicherungen eingesetzt werden. In den meisten Fällen wird damit auch die Durchgängigkeit für Fische und andere Lebewesen unterbrochen. Das fehlende Geschiebe verursacht zudem grosse Defizite im Einmündungsbereich zum Hauptgewässer. Als Gegenmassnahmen bieten sich hydraulisch-konstruktive Lösungen zur Geschiebedurchleitung an solchen Querbauwerken bzw. zur Reaktivierung des Geschiebetriebs im Staubereich und im Unterwasser an. Geschiebeumleitstollen führen z.B. im Hochwasserfall ankommendes Geschiebe um das Absperrbauwerk

herum und ermöglichen dadurch auch die Remobilisierung von Geschiebeablagerungen im Unterwasser mittels dynamischer Hochwasserabgaben ähnlich zum Zustand ohne Sperre. Geschiebesammler können mit Dosier- oder Sortiersperren versehen werden, welche insbesondere für kleinere, bettbildende Hochwasser mit einer Jährlichkeit von typischerweise zwei bis fünf Jahren immer einen natürlichen Geschiebedurchgang gewährleisten und erst bei grösseren Hochwassern das Geschiebe zurückhalten und so die Gerinnekapazität unterhalb gewährleisten. Mit beiden Massnahmen, Umleitstollen bzw. Dosier-/Sortiersperren, wird ein Wechsel von der vormals endgültigen Geschiebeablagerung in Speichern bzw. Geschiebesammlern hin zur Geschiebezwischenlagerung angestrebt. 2.2 Kurzbeschrieb der Teilprojekte Der Projektschwerpunkt 1 «Geschiebereaktivierung und Gewässerdynamisierung» umfasst sieben Teilprojekte (Bild 1). Diese werden nachfolgend kurz vorgestellt. TP 1.1 Geschiebeanreicherung in Mittelland-Flüssen (VAW) Der Geschiebetransport in einem Mittellandfluss kann durch Geschiebeanreicherung verbessert werden. Als Quelle für das Geschiebe können Kiesschüttungen (Bild 2) oder das bestehende Ufer, sofern erodierbar, dienen. Der massgebende Prozess zur Aktivierung dieser Geschiebedepots ist die Seitenerosion, die sich aus einer Kurvensituation oder durch spezielle Einbauten induzieren lässt. Die Auswirkungen dieser lokalen Geschiebequellen auf das Nah- und Fernfeld eines Flussabschnitts und somit auf den Revitalisierungserfolg sind unklar und sollen daher mittels hybrider Modellierung (numerisch – experimentell) untersucht werden. Mithilfe numerischer Simulationen der Hydraulik und des Geschiebetransports an einem längeren Flussabschnitt (Fernfeld) soll ermittelt werden, welche Sedimentfracht notwendig ist, um eine Verbesserung der morphologischen Heterogenität und Dynamik und somit der ökologischen Verhältnisse zu erlangen, wobei auch die Fragen der Korngrössen und der Transportdistanzen von Bedeutung sind. Mithilfe von Laborversuchen sollen die lokalen Prozesse der Seitenerosion (Nahfeld) im Detail untersucht werden. Zu variierende Parameter sind dabei unter anderem die Heterogenität des Sohlenmaterials. Parallel zu den Laborversuchen werden numerische Simulationen mit der Software BASEMENT

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durchgeführt, um die im Labor gemessenen Erosionsraten zu reproduzieren. Die Arbeit vertieft das Grundlagenwissen zum Prozess der Seitenerosion und dessen Parametrisierung für die Prognose mittels numerischer Simulation. Zusätzlich soll für die Praxis aufgezeigt werden, wie Einbauten bzw. Kiesschüttungen optimal ausgeführt werden können (z.B. Ort und Art der Zugabe, Häufigkeit der Erneuerungen), damit sie effizient Seitenerosionsprozesse auslösen und gleichzeitig als Geschiebedepot dienen. TP 1.2 Geschiebedurchgängigkeit mittels Umleitstollen an alpinen Stauanlagen (VAW). Die Geschiebeführung an der Albula (GR) unterhalb des Speichers Solis ist seit Inbetriebnahme der Talsperre im Jahr 1986 sehr stark bis vollständig reduziert. Mit dem jüngst in Betrieb genommenen Geschiebeumleitstollen ergibt sich nun die Möglichkeit, zusätzlich zur dynamischen Hochwasserabgabe auch Geschiebe durch bzw. um den Stauraum herum zu leiten und dem Unterwasser zuzuführen. Anhand von Feldmessungen und numerischen Simulationen soll der Einfluss der geschieberelevanten Hochwasserereignisse und der Geschiebedurchleitung auf die morphodynamische Entwicklung einer ausgedehnten Fliessstrecke mit Schwerpunkt auf das Fernfeld studiert werden (Albula und Hinterrhein über den verzweigten Abschnitt in Rhäzüns hinaus bis zum Zusammenfluss mit dem Vorderrhein). Ergänzend dazu sollen neuartige Verfahren, wie z.B. «Tagging» von grobem Geschiebe, unterhalb der Stauanlage Solis das bestehende Monitoring-Programm von VAW und ewz (Elektrizitätswerk der Stadt Zürich) ergänzen. Die daraus gewonnenen Ergebnisse dienen der Validierung der numerischen Modelle und ermöglichen, die Auswirkung auf den ökologischen Zustand zu dokumentieren. Durch die numerische Simulation verschiedener Langzeitszenarien soll der Betrieb des Umleitstollens hinsichtlich der ökologischen Entwicklung im Unterwasser unter Beachtung seiner Funktion als Entlandungsmassnahme optimiert werden. Zudem soll die Wirkung der Feststoffreaktivierung anhand einer differenzierten Betrachtung von remobilisiertem Material untersucht werden (Unterschied zwischen Geschiebeanreicherung durch Spülung und der Umlagerungen entlang der Fliessstrecke durch Hochwasser, Erfassung von Transportdistanzen). Die Ergebnisse sollen derart aufgearbeitet werden, dass sie auf andere Projekte mit Massnahmen zur Re-

Bild 2. Kiesschüttung Breitensteinstrasse in der Limmat. Blick gegen die Fliessrichtung. Photo: AWEL, Baudirektion Kanton Zürich. aktivierung der Geschiebedurchgängigkeit als Prognosemöglichkeit übertragen werden können.

in Abhängigkeit der örtlichen Gegebenheiten und der Gewässercharakteristik anzulegen sind.

TP 1.3 Geschiebeanreicherung unterhalb von Talsperren in Gebirgsflüssen (LCH) Bei Talsperren mit grossen Stauseen in alpinen Einzugsgebieten ist die Durchleitung von Geschiebe nicht möglich. Geschiebeschüttungen in der Restwasserstrecke unterhalb der Talsperre sind deshalb der einzig gangbare Weg. Im Gegensatz zu Schüttungen in Mittellandflüssen ist für den Abtransport der Depots jedoch nicht die Seitenerosion der massgebende Prozess. Vielmehr müssen auch Überströmen und schiessende Strahlerosion aktiviert werden, sodass die Depots bei einem gewünschten zeitlich beschränkten Abflussereignis jedes Jahr auch tatsächlich mobilisiert werden. Der gewünschte Abfluss muss mit einer Dynamisierung des Restwasserabflusses resp. durch Generierung von künstlichen Hochwassern durch Öffnung des Grundablasses, allenfalls kombiniert mit Spülungen, erzielt werden. Im Rahmen des Teilprojekts werden künstlich angelegte Sedimentdepots untersucht, welche unterstrom von Talsperren in der Nähe der Restwasserabgabestelle angelegt werden. Mit systematischen hydraulischen Modellversuchen sollen die hydraulisch-morphologischen Aspekte resp. die kurzzeitige Mobilisierung solcher künstlichen Geschiebedepots beschrieben werden. Dabei stehen empirische Dimensionierungsgrundlagen im Vordergrund: Die eingebauten Geschiebedepots sollen bezüglich ihrer Form, der Lage (Ausrichtung) und dem Ort optimiert werden. Gleichzeitig wird abgeklärt, welche gesteuerten Abflüsse (Zeitraum, Dauer und Grösse) erforderlich sind, um die Depots unterhalb der Talsperre zu mobilisieren und über den zu sanierenden Gewässerabschnitt zu verteilen. Es sollen Empfehlungen erarbeitet werden, wie die Depots in Gebirgsflüssen unterhalb von Stauanlagen

TP 1.4 Auslegung von durchgängigen Geschiebesammlern (LCH) In vielen Gebirgsbächen wurden in der Vergangenheit stromaufwärts von Schwemmkegeln Geschiebesammler gebaut (Bild 3), welche bei Hochwasserereignissen das Geschiebe zurückhalten und so die Hochwasserabflusskapazität des Gerinnes auf dem Schwemmkegel gewährleisten und Siedlungen schützen (z.B. Schächen, Altdorf, sowie die meisten Seitenzuflüsse zur Rhone). Diese Geschiebesammler halten nahezu alles Geschiebe zurück, sodass im Gewässer unterhalb eine Erosionstendenz besteht und viele Gerinne gesichert werden mussten, beispielsweise mit Schwellen. In den meisten Fällen wurde damit auch die Durchgängigkeit für Fische und andere Organismen unterbrochen. Das fehlende Geschiebe verursacht zudem Defizite im Einmündungsbereich zum Hauptgewässer. Gewisse Geschiebesammler können sich bei extremen Hochwasser zudem unerwartet entleeren und so gefährliche Ausuferungen verursachen. Mit systematischen Modellversuchen sowie einer Analyse von bestehenden Geschiebesammlern im Inund Ausland sollen Geschiebesammler entwickelt werden, welche die oben genannten Nachteile möglichst unterbinden. Dabei muss zwischen den verschiedenen Gewässertypen mit unterschiedlichen Geschieberegimes unterschieden werden. Ziel ist es, Bemessungskriterien für die Auslassorgane von neuen Geschiebesammlern zu geben (z.B. Typ und Anordnung) sowie Anpassungsregeln bei bestehenden vorzuschlagen. Es soll dabei insbesondere für kleinere, bettbildende Hochwasser mit einer Wiederkehrperiode von zwei bis fünf Jahren immer ein natürlicher Geschiebedurchgang gewährleistet bleiben, d.h., der Geschiebesammler soll erst bei grösseren Hochwassern das Geschiebe zurückhal-

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ten. Wünschenswert wäre auch eine teilweise, dosierte Selbstentleerung nach grösseren Hochwasserereignissen. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden einen Beitrag zur Dynamisierung des Geschiebes durch Geschiebesammler in beeinträchtigten Gewässern leisten und die Problematik der Entleerung und Lagerung grosser Geschiebemengen entschärfen. TP 1.5. Sedimentzusammensetzung und Ufervegetation (WSL) Da der Kenntnisstand zu dieser Thematik ungenügend ist, wird zunächst eine systematische Literaturanalyse zum Thema «Auswirkungen von unnatürlichen Abflussverhältnissen und verändertem Geschiebehaushalt auf auentypische Lebensgemeinschaften» durchgeführt. Im Rahmen von Gewächshausversuchen konnte im Projekt «Integrales Flussgebietsmanagement» gezeigt werden, dass sowohl die Korngrössenverteilung als auch der Humusanteil der Sedimente die Keimungsraten bei der Deutschen Tamariske (Myricaria germanica) stark beeinflussen. Es wird erwartet, dass veränderte Abflussverhältnisse und ein veränderter Geschiebehaushalt erst die Keimraten und später die Konkurrenzverhältnisse zwischen auentypischen Straucharten einerseits und invasiven Problempflanzen andererseits verändern können. In umfangreichen Gewächshausexperimenten wird der Einfluss von Korngrösse, Humusanteil und Nitratgehalt des Wassers auf Keimrate und Etablierung von Jungpflanzen getestet. In Folgeexpe-

rimenten werden Konkurrenzverhältnisse zwischen ausgewählten Arten bei unterschiedlichen Feuchteverhältnissen untersucht. Das Teilprojekt soll unter anderem auf nachfolgende Fragen Antwort geben: Welche Korngrössenverteilung ist für die Keimung von auentypischen Straucharten wie Salix triandra, S. daphnoides oder Myricaria germanica entscheidend? Kann der Humusanteil in Sedimenten die Konkurrenzverhältnisse zwischen auentypischen Straucharten und invasiven Problempflanzen beeinflussen (z.B. Buddleja davidii, Heracleum mantegazzianum)? TP 1.6 Geschiebereaktivierung und Fische in Gebirgsflüssen (Eawag) Lebewesen nutzen die Gewässersohle auf unterschiedlichste Weise, beispielsweise zur Nahrungssuche, als Substrat zur Fortpflanzung oder als Refugium. Ein wichtiges Ziel von Geschiebesanierungen ist denn auch die Förderung und Erhaltung einheimischer Pflanzen- und Tierarten sowie ihrer Lebensräume. Um Sanierungsmassnahmen planen und ihren ökologischen Erfolg beurteilen zu können, sind verschiedene Grundlagen nötig. Erstens ist eine gute Kenntnis des natürlichen Geschieberegimes sowie seiner direkten und indirekten Auswirkungen auf die unterschiedlichen Organismen, Arten und Altersstadien zwingend. Zweitens gilt es abzuschätzen, wie sich menschliche Eingriffe in das Geschieberegime auf die Struktur und Funktion von Fliessgewässerökosystemen auswirken. Drittens müssen aussagekräftige,

Bild 3. Geschiebesammler am Dorfbach von Sachseln mit Grobrechen zum Schutz vor Geschwemmsel. Die kleine Durchlassöffnung staut den Sammler schnell ein, sodass die Geschiebedurchgängigkeit bereits bei kleineren Hochwasser nicht mehr gewährleistet ist (Photo Dr. Martin Jäggi). 120

praxistaugliche Indikatoren verfügbar sein, um die ökologischen Auswirkungen einer Sanierungsmassnahme prognostizieren sowie die Beeinflussung des Geschieberegimes vor und nach einer Sanierung beurteilen zu können. Die drei Punkte werden im Teilprojekt mit einem integralen Ansatz angegangen: Zum einen wird untersucht, wie sich Eingriffe in das Geschieberegime auf Flussfischgemeinschaften auswirken (Vergleich unbeeinflusste, beeinträchtigte und sanierte Geschiebedynamik). Zum anderen ziehen wir auch Interaktionen im weiteren Nahrungsnetz mit ein. Wir konzentrieren uns auf die Ernährung und das Wachstum juveniler und adulter Fische sowie auf die Zusammensetzung der Fischgemeinschaften (z.B. Dichte, Altersstruktur). Methodisch werden Feldaufnahmen und experimentelle Ansätze unter kontrollierten Bedingungen in Versuchsrinnen kombiniert. TP 1.7 Geschiebereaktivierung und Zoobenthos in Gebirgsflüssen (Eawag) Die Gewässersohle ist ein wichtiger Lebensraum für verschiedene Pflanzen und Tierarten. Es ist bekannt, dass menschliche Eingriffe wesentliche Auswirkungen auf die Struktur der Gewässersohle haben. Hierzu zählen unter anderem die Kolmatierung oder Eintiefung der Gewässersohle durch verminderte Geschiebedynamik oder durch Geschiebeentnahme. Die Auswirkungen dieser Eingriffe auf das Zoobenthos der Gewässersohle ist in verschiedenen Studien untersucht worden. Weitgehend unbekannt ist allerdings, wie sich Sanierungsmassnahmen in Form von Geschiebezugaben oder -mobilisierungen auf das Zoobenthos auswirken. Darüber hinaus ist von Interesse, ob Änderungen in der Zusammensetzung des Zoobenthos im Zuge von Geschiebesanierungen als Indikator zur Erfolgskontrolle oder für Monitoringprogramme herangezogen werden können. In diesem Zusammenhang ergeben sich folgende Fragen: Wie wirkt sich eine Geschiebezugabe sowie eine räumlich und zeitlich veränderte Geschiebedynamik auf die Verteilung und Zusammensetzung der Zoobenthosgemeinschaften aus? Zeigen die Gemeinschaften ein allgemeines Verhalten in Bezug auf eine geänderte Geschiebedynamik und/oder infolge von Geschiebezugaben? Können Veränderungen der Zoobenthosgemeinschaften herangezogen werden, um aussagekräftige und praxistaugliche Indikatoren zu definieren für eine Bewertung des Ist-Zustands, zur Prognose der Auswirkungen von Geschiebezugaben und -dynamisierungen sowie für eine Erfolgskontrolle?

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Projektschwerpunkt 2: Revitalisierung von Auenlandschaften

3.1 Einleitung Natürliche Auenlandschaften sind äusserst heterogene und dynamische Ökosysteme und spielen daher eine wichtige Rolle für die Biodiversität und den Schutz vor Naturgefahren. Durch Klimaveränderung und menschliche Einflüsse wie Wassernutzung, Kanalisierung und Wasserkraftproduktion gehören sie aber gleichzeitig zu den am meisten gefährdeten Systemen weltweit. In der Schweiz sind bereits mehr als 70% aller Auenlandschaften verschwunden und nur noch sehr wenige befinden sich in einem naturnahen Zustand. Das GSchG verlangt in den kommenden Jahrzehnten eine umfassende Revitalisierung der Gewässer. Aquatische und auentypische Lebensgemeinschaften sollen gefördert und Ökosystemdienstleistungen wie Trinkwasserversorgung, Energieproduktion oder Erholung erhalten werden. Hinzu kommt, dass gerade bei grösseren Flüssen der verfügbare bzw. ausgewiesene Raum für Revitalisierungen beschränkt ist und deshalb optimal genutzt werden sollte. Diese verschiedenen sozioökonomischen und ökologischen Interessen haben ein hohes Konfliktpotenzial und stellen somit grosse Anforderungen an ein nachhaltiges Gewässer- und Auenmanagement mit dem Ziel, einen tragfähigen Kompromiss zwischen Gewässerschutz, Gewässernutzung und Hochwasserschutz zu finden. Um diese komplexe Aufgabe anzugehen, müssen zunächst die Zusammenhänge zwischen diesen einzelnen Bereichen in Form einer integrativen Sichtweise verstanden und berücksichtigt werden. Sowohl für die Wissenschaft als auch für die Praxis stellt sich damit folgende Frage: Was ist nötig, um die Struktur und Funktion eines Ökosystems zu erhalten oder zu revitalisieren und gleichzeitig von seinen Leistungen zu profitieren, ohne dabei die Tragfähigkeit des Systems zu überschreiten und den Hochwasserschutz zu vernachlässigen? Werkzeuge und aussagekräftige Indikatoren, die eine Quantifizierung oder Vorhersage von Eingriffen oder Revitalisierungsmassnahmen hinsichtlich deren Auswirkungen auf ökologische (z. B. Erhöhung der morphologischen und biologischen Vielfalt) und sozioökonomische (z.B. Verlust an Wasserkraftproduktion, Eigentumsbelange) Belange erlauben, sind noch kaum vorhanden bzw. in ihrer Aussagekraft beschränkt. In diesem Zusammenhang geht der Projektschwerpunkt «Revitalisierung von

Auenlandschaften» verschiedene Fragestellungen an. • Wie lässt sich der ausgewiesene Gewässerraum im Rahmen von Revitalisierungen ökologisch, aber auch sozioökonomisch optimal nutzen? • Wie müssen Revitalisierungen gestaltet werden, damit die Lebensgemeinschaften nach Abschluss der Revitalisierung hauptsächlich durch die natürliche Flussdynamik geprägt werden und nur subsidiär durch Eingriffe oder Pflegemassnahmen? • Wie lassen sich praxistaugliche Indikatoren validieren, die es ermöglichen, den Einfluss von Eingriffen und den Erfolg von Revitalisierungsmassnahmen zu quantifizieren und Projekte zu priorisieren? • Wie muss eine Erfolgskontrolle aussehen, die es erlaubt Revitalisierungsmassnahmen in komplexen Auenlandschaften zu bewerten und gegebenenfalls im Sinne eines adaptiven Managements anzupassen? Das Ziel dieses Projektschwerpunkts ist es, unter Einbezug der bereits bestehenden Grundlagen, ein integrales Management von fluss- und auentypischen Lebensgemeinschaften zu fördern und zu optimieren. Hierzu werden Indikatoren zur Beurteilung der Qualität des Lebensraumes, zur ökologischen Vernetzung und des Raumbedarfs validiert und entsprechend angepasst sowie Grundlagen und Vorgehensweisen zur Planung von Revitalisierungsmassnahmen und für Erfolgskontrollen respektive Defizitanalysen erweitert. Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine enge Verknüpfung und Zusammenarbeit zwischen den Teilprojekten stattfinden. 3.2 Kurzbeschrieb der Teilprojekte Der Projektschwerpunkt 2 «Revitalisierung von Auenlandschaften» umfasst vier Teilprojekte (Bild 1). Diese werden nachfolgend kurz vorgestellt. TP 2.1 Feinsedimentdynamik in revitalisierten Flüssen (LCH) Obwohl der Kolmationsprozess von Flusssohlen schon erforscht wurde, ist der Transport und die Absetzung von Feinsedimenten in revitalisierten Gewässern noch kaum bekannt, insbesondere deren Effekt auf die Gewässerökologie. In vielen Gebirgsflüssen erfolgt der Eintrag direkt von den hochgelegenen Stauseen über die Speicherkraftwerke. Feinsedimente sind auch ein wichtiges Thema im Zusammenhang mit Schwall und Sunk. Das

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Abturbinieren von Feinsedimenten durch künstlich erzeugte Turbulenz in Stauseen ist eine erfolgversprechende Alternative zu Stauraumspülungen. Zukünftig ist daher mit einem erhöhten Eintrag von Feinsedimenten in Fliessgewässer zu rechnen. Aus hydraulischer Sicht stellt sich die Frage, welche Flussmorphologien weniger anfällig auf die Absetzung von Feinsedimenten und die Kolmation der Sohle sind (z.B. Auswaschung von Feinsedimenten durch sohlennahe Turbulenz). Damit können Empfehlungen für Renaturierungs- und Hochwasserschutzprojekte gegeben werden. Diese Fragestellung wird mit systematischen Modellversuchen mit Feinsedimenten angegangen, um die ablaufenden Prozesse besser zu verstehen (z.B. Einfluss von Schwall und Sunk auf Kolmation, Wirkung der Kolmation auf Benthos und Fische). Morphologie und hydraulische Randbedingungen des Versuchskanals werden dabei variiert. Dadurch wird es möglich, numerische Berechnungsmodelle zu überprüfen und zu kalibrieren, um künftig beliebige Gewässermorphologien untersuchen zu können. Begleitet werden diese Laborversuche von Felderhebungen, wobei auch ökologische Kriterien einbezogen werden. Diese Kombination von Laborversuchen, Felderhebungen und numerischen Simulationen wird es erlauben, Empfehlungen hinsichtlich des Verhaltens von Feinsedimenten bei Gewässerrevitalisierungen abzugeben. TP 2.2 Habitats- und Artendynamik in Hartholzauen (WSL) Ziel dieser Untersuchungen ist es, mittels populationsbiologischer Untersuchungen die minimalen Werte für Flächengrösse und Vernetzungsgrad von Auen-Lebensgemeinschaften zu bestimmen, damit die charakteristische Artenvielfalt und ihre genetische Diversität langfristig regional erhalten werden können. Der Fokus liegt auf den Lebensgemeinschaften der Hartholzauen mit Wiederkehrzeiten grösserer Sedimentumlagerungen im Bereich von bis zu über 150 Jahren. Wir untersuchen die Dynamik auentypischer Arten, insbesondere von Zielarten, welche als Totholzbewohner, Symbionten oder Epiphyten auf auentypische Baum- und Straucharten angewiesen sind (Bild 4). Diese Zielarten sind besonders abhängig von einem intakten Lebensraumverbund und können deshalb als Indikatoren für einen intakten AuenLebensraumverbund bei Erfolgskontrollen eingesetzt werden. Basierend auf den im Projekt «Integrales Flussgebietsmanagement» gewonnenen Erfahrungen können 121

wir die populations- und landschaftsgenetischen Forschungskonzepte auf die Lebensgemeinschaften der Hartholzauen übertragen. In den Untersuchungsgebieten charakterisieren wir die Metapopulationen der ausgewählten Zielarten und untersuchen die genetische Diversität der einzelnen Populationen sowie den Genfluss zwischen Populationen in Abhängigkeit von Habitatsgrösse, Habitatsqualität und Vernetzungsgrad. Aus den Untersuchungen lässt sich ableiten, unter welchen Bedingungen Zielarten sich etablieren und langfristig überleben können. Die Erkenntnisse liefern wissenschaftliche Grundlagen für die Dimensionierung von Revitalisierungen, welche die konkrete Förderung von Auen-Zielarten ermöglichen. TP 2.3 Monitoring der Artendynamik in Auenlandschaften (WSL) Basierend auf bereits erarbeiteten Grundlagen, werden smarte Indikatoren für die Lebensgemeinschaften der Auen entwickelt und getestet. Die Indikatoren für das Monitoringkonzept beurteilen die Qualität des Lebensraumes, die ökologische Vernetzung und die Bedeutung für national prioritäre Arten. Bei der Festlegung der Entwicklungsziele stellt sich jeweils die Frage des Potenzials respektive der Referenzsituation. Bezüglich Biodiversität ist die regional vorhandene Flora und Fauna zu berücksichtigen, insbesondere die noch vorhandenen Populationen der Zielarten. Die vollständigste, räumlich und zeitlich dokumentierte Information über Zielarten existiert in den nationalen Daten- und Informationszentren (Info Flora, CSCF, Swiss Lichens, Swiss Fungi, NISM, Schweizerische Vogelwarte Sempach). DasTeilprojekt soll unter anderem auf nachfolgende Fragen Antwort geben: Welche auentypischen Lebensgemeinschaften werden sich erwartungsgemäss in einer revitalisierten Aue einstellen? Welche Zielarten werden sich durch natürliche Ausbreitungsprozesse in einer revitalisierten Aue etablieren? Mit welchen Massnahmen, wie der Schaffung von Trittsteinen, Korridoren und Vergrösserung des Lebensraumes, lassen sich auentypische Lebensgemeinschaften und die Anzahl resp. Populationsgrösse von Zielarten fördern? Mit diesen Untersuchungen lassen sich räumlich (Perimeter von Revitalisierungen) und zeitlich (z.B. 3, 5, 10, 25, 100 Jahre) explizite Prognosen der sich etablierenden auentypischen Lebensgemeinschaften und Zielarten erstellen. Weiter lassen sich mit diesem Instrument die Potenziale hinsichtlich Biodiversitätsförderung verschiedener Revitali122

Bild 4. Zielarten wie die EichenStabflechte (Bactrospora dryina) sind auf einen intakten Auen-Lebensraumverbund angewiesen. Photo: WSL.

Bild 5. Geschiebe- und Lebensraumdynamik machen Auenlandschaften zu den artenreichsten Ökosystemen der Schweiz. Photo: Eawag.

sierungsprojekte vergleichen. Schliesslich lassen sich die Spezifikationen eines begleitenden, langfristigen Monitorings zur Entwicklung der auentypischen Biodiversität erstellen. TP 2.4 Monitoring der Habitatsdynamik in Auenlandschaften (Eawag) Bestehende Indikatoren für Erfolgskontrollen und Monitoring, wie etwa aus dem Handbuch zur Erfolgskontrolle, beziehen sich häufig auf strukturelle Veränderungen in der Habitatsvielfalt unter der Annahme, dass sich diese positiv auf die Biodiversität auswirken (Bild 5). Die wenigen Untersuchungen dieser Zusammenhänge in Form von Erfolgskontrollen haben allerdings gezeigt, dass dies nicht zwingend der Fall sein muss. Darüber hinaus wurden bei diesen Untersuchungen funktionelle Aspekte in Form von Ökosystemprozessen, die den Stoffumsatz im System charakterisieren und somit eine wichtige Rolle in Nahrungsnetzen spielen, weitestgehend ausgeklammert. Weiterhin werden dynamische Verhältnisse, die insbesondere in Auenlandschaften von Bedeutung sind und durch menschliche Eingriffe verringert oder durch morphologische und hydrologische Revitalisierungsmassnahmen erhöht werden können, nicht berücksichtigt. Hierzu gehören z.B. Wasserstandsschwankungen, Überflutung, Vernetzung, aber auch Massnahmen wie Sedimentzugabe und -mobilisierung, die zu einer veränderten Geschiebedynamik führen. Daraus ergeben sich folgende angewandten Forschungsfragen: Welche bestehenden strukturellen Indikatoren sind eng mit der ökologischen Funktion verbunden und lassen sich damit allgemeingültig und für

unterschiedliche Auentypen anwenden? Wie lassen sich diese Indikatoren praxistauglich erweitern, anpassen und anwenden, um komplexe und dynamische Auensysteme zu bewerten? Wie lässt sich mit diesen Indikatoren eine Bewertung des Ist-Zustands, eine Prognose der Auswirkungen von hydrologischen und morphologischen Eingriffen oder Revitalisierungsmassnahmen sowie eine Erfolgskontrolle durchführen, um Projekte zu planen und zu priorisieren? Wie lassen sich diese Indikatoren möglichst effizient und auf Ökosystemebene für eine quantitative Erfolgskontrolle und ein Monitoring erfassen? Anschrift der Verfasser Prof. Dr. Anton Schleiss, Laboratoire de Constructions Hydrauliques (LCH), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Station 18, CH-1015 Lausanne Tel. +41(0)21 693 23 85, http://lch.epfl.ch anton.schleiss@epfl.ch Prof. Dr. Christoph Scheidegger Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, WSL Zürcherstr. 111, CH-8903 Birmensdorf, Tel. +41 (0)44 739 24 39, http://www.wsl.ch christoph.scheidegger@wsl.ch Dr. David Vetsch, Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) ETH Zürich, Wolfgang-Pauli-Strasse 27 CH-8093 Zurich +41 (0)44 632 40 91, http://www.vaw.ethz.ch vetsch@vaw.baug.ethz.ch Dr. Christine Weber, Eawag: Das Wasserforschungs-Institut des ETH-Bereichs Seestrasse 79, CH-6047 Kastanienbaum +41 (0)58 765 22 14, http://www.eawag.ch christine.weber@eawag.ch

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Ökologische Aufwertung der Thur an der Eggrankkurve bei Andelfingen ZH Matthias Mende, Stefano Pellandini, Otmar Grober, Philip Lüthi, Matthias Oplatka

Zusammenfassung Die Eggrankkurve bei Andelfingen ZH ist heute aufgrund der Thurkorrektion durch fehlende Strömungsvielfalt und Strukturarmut gekennzeichnet. Zur ökologischen Aufwertung der Kurve werden im Verlauf des Jahres 2014 fünf inklinante Lenkbuhnen mit einer Länge von 30 bis 50 m und eine Schneckenbuhne, ein besonderer Bautyp der Lenkbuhne, in die Thursohle eingebaut. Die bereits bei Niedrigwasser überströmten Lenkbuhnen dienen der Verringerung der Fliessgeschwindigkeit am Prallufer und bewirken über die gesamte Gewässerbreite eine deutlich erhöhte Strömungsvielfalt, die mit einer grossen Tiefenvarianz und Substratsortierungen einhergeht. Als weitere Massnahmen werden die Thur am Innenufer aufgeweitet und der begradigte Flusslauf oberhalb der Eggrankkurve in einen gewundenen Verlauf umgestaltet.

Ausgangslage und Zielsetzung Zum Schutz des Zürcher Thurtals vor Überschwemmungen hat der Kanton Zürich die Thur zwischen 1983 und 2005 in fünf Etappen naturnah umgestaltet. Im Jahr 2008 kam mit dem Projekt «Hochwasserschutz und Auenlandschaft Thurmündung» der sechste und letzte Abschnitt bis zur Mündung der Thur in den Rhein hinzu. In diesem Abschnitt durchfliesst der Fluss die Thurauen. Sie sind das grösste Auengebiet des Schweizer Mittellands und von nationaler Bedeutung. Ein spezieller Teilbereich bei der Umgestaltung des sechsten Abschnitts ist die ökologische Aufwertung der Eggrankkurve (Bild 1). Die Kurve ist heute durch eine grosse Strukturarmut gekennzeichnet. Zwar besteht ein ausgeprägter Kurvenkolk mit Niedrigwasserfliesstiefen bis zu vier Metern, der auch im Sommer gerne von Badenden genutzt wird. Durch hohe Fliessgeschwindigkeiten und fehlende strömungsberuhigte Bereiche werden insbesondere Fische jedoch auch hier bereits bei mittleren Abflüssen (MQ = 47 m3/s) verdriftet oder müssen viel Energie aufwenden, um am Standort zu bleiben. Als Hauptgrund für die grossen Fliessgeschwindigkeiten entlang des Talwegs ist der Ausbau im Rahmen der Thurkorrektion des letzten und vorletzten Jahrhunderts zu nennen. Der ursprünglich mäandrierende Fluss wurde auf eine einheitli-

che Sohlenbreite von 50 m eingeengt und begradigt, womit bereits eine Erhöhung der mittleren Fliessgeschwindigkeit verbunden ist. Im Bereich Eggrank geht die ausgebaute Thur darüber hinaus von einem schnurgeraden, ca. 400 m langen Abschnitt ohne Übergangsbogen in die sehr enge 110°Kurve (mittlerer Kurvenradius r = 125 m, Kurvenradius entlang des Talwegs rT ≈ 140 m) über. Die Hauptströmung liegt am Einlauf in die Kurve bereits in der Gewässermitte und kann sich so schnell an das im Vergleich zur Breite glatte, durch Blockwurf gesicherte Prallufer verlagern. Verschärft wird die Situation zudem durch eine in den 1990er-

Jahren gebaute leichte Gerinneaufweitung oberhalb der Eggrankkurve, die dort zu einem Anstieg der Sohlenlage geführt hat. Daraus resultieren ein grösseres Gefälle und eine weitere Erhöhung der Fliessgeschwindigkeit am Einlauf in die Kurve. Für eine ökologische Aufwertung der durch ausgeprägte Abflussspitzen gekennzeichneten Thur (HQ100 = 1400 m3/s am Pegel Andelfingen [Horat & Scherrer AG 2000]) muss daher im Bereich der Eggrankkurve neben einer Erhöhung der Strukturvielfalt auch eine Verringerung der Fliessgeschwindigkeit erreicht werden. 2.

Anpassungen der Flussgeometrie Die ökologische Aufwertung der Thur erfolgt im Projekt «Hochwasserschutz und Auenlandschaft Thurmündung» nach Möglichkeit durch das Zulassen und Fördern einer eigendynamischen Entwicklung. Voraussetzung hierfür sind ungesicherte Ufer, weshalb, sofern vorhanden, ein Rückbau des Uferverbaus erfolgt. Am Aussenufer der Eggrankkurve kann jedoch nicht auf den bestehenden Längsverbau verzichtet werden, da der Erhalt der angrenzenden Kantonsstrasse eine harte Randbedingung darstellt.

Bild 1. Luftaufnahme der Eggrankkurve bei einem mittleren Abfluss (Fliessrichtung von oben nach links, Foto: AWEL, Matthias Oplatka).

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Aus diesem Grund werden bauliche Massnahmen umgesetzt. 2.1 Initialaufweitung am Innenufer Am Innenufer der Eggrankkurve hat sich eine Kiesbank gebildet, die im Sommer gerne von Badegästen genutzt wird. Diese Nutzung soll auch in Zukunft möglich sein oder sogar verbessert werden, um hier die Freizeitnutzung zu konzentrieren und andere Teile der Auenlandschaft zu entlasten. Zur ökologischen Aufwertung und Verbesserung der Freizeitnutzung wird die bestehende Böschungsoberkante durch Abgrabungen um 30 bis 50 m verschoben (Bild 2), wobei stellenweise bis zu 5 m Erdreich abgetragen werden (Planergemeinschaft Bachmann, Stegemann + Partner AG, Staubli, Kurath & Partner AG 2013). Durch diese Initialaufweitung entstehen zusätzliche Kiesflächen, die jedoch nur dann von Dauer sind, wenn die hydraulische Belastung am Innenufer durch Lenkbuhnen erhöht wird (Kapitel 3). Die Kiesflächen gehen mit zunehmender Entfernung zur Flussmitte allmählich in eine Weichholzaue über. 2.2 Verlauf Der heute begradigte Abschnitt oberhalb der Eggrankkurve wird durch eine neue Kurve geringfügig verlängert (Bild 2). Der neue naturnahe Verlauf lehnt sich an den Charakter der Thur als mäandrierender Fluss an. Er führt zu erhöhter Strömungsvielfalt und verstärkter Dynamik im Sohlenbereich (Talwegbildung, Flachufer, Substratsortierungen). Am linken Ufer wird auf einer Länge von ca. 300 m ein Flachufer mit standortgerechten Gehölzen erstellt, das Lebensraum für zahlreiche seltene Landtiere und -pflanzen aber auch Unterstände für Fische (z.B. durchströmte Erlen- und Weidenwurzeln, Totholzstrukturen) bietet. Durch den naturnahen Verlauf wird neben der ökologischen Aufwertung oberstrom der Eggrankkurve auch ihre Anströmung verbessert. Die Hauptströmung liegt durch die vorgelagerte Kurve am Einlauf in die Eggrankkurve am Innenufer und verlagert sich daher erst weiter unterstrom an das Prallufer. Die heute auftretende starke Fliessgeschwindigkeitszunahme im Kurvenbereich wird dadurch verringert. Zudem induziert die vorgelagerte Kurve eine leichte Sekundärströmung, deren Drehrichtung sich im Verlauf des Eggranks umkehrt (Kurvenfolge links / rechts). Durch diese Umkehrung wird der Strömungsverlust erhöht, was zusätzlich zur Reduktion der Strömungsgeschwindigkeiten entlang des Aussenufers der Eggrankkurve beiträgt. Eine weitere ökologische Verbes124

Bild 2. Geplante Umgestaltung der Thur im Bereich Eggrank (Planergemeinschaft Bachmann, Stegemann + Partner AG, Staubli, Kurath & Partner AG 2013). serung wird durch eine mit Lenkbuhnen erreichte Verschiebung des Talwegs in Richtung Innenufer und die damit verbundene Vergrösserung des Kurvenradius von derzeit ca. 140 m (Kapitel 1) auf ca. 215 bis 280 m erreicht. Durch die grösseren Radien wird die im Kurvenbereich auftretende Querströmung verringert, die durch ihre Interaktion mit der Hauptströmung zu einer Zunahme der Fliessgeschwindigkeit im Talweg und seine Verlagerung an das Prallufer führt (Meckel 1978). Mit der Vergrösserung der Kurvenradien geht daher auch die aus ökologischen Gründen gewünschte Verringerung der Fliessgeschwindigkeit im Talweg einher. Zusätzlich ermöglicht eine Vorschüttung entlang des heutigen Prallufers die Entwicklung eines standorttypischen Gehölzsaums, der neben weiteren ökologischen Funktionen bei grösseren Abflüssen grossräumige strömungsberuhigte Bereiche bietet. 3.

Massnahmen im Fluss: Lenkbuhnen

3.1 Zielsetzung Der Uferschutz am Prallufer der Eggrankkurve ist bereits heute durch den bestehenden Blocksatzverbau sichergestellt. Der

Einbau von Lenkbuhnen erfolgt daher ausschliesslich zur ökologischen Aufwertung und in geringerem Masse zum Erhalt des hohen Freizeitwerts. Als Teilziele sind zu nennen: • Verhinderung von Auflandungen am aufgeweiteten Innenufer • Gewässertypische Fliessgeschwindigkeiten, Verlagerung des Talwegs in Richtung Innenufer (Kapitel 2.2) • Möglichst grossräumige Erhöhung der Strömungs- und damit der Strukturvielfalt (Kolke, Substratsortierungen, Fischeinstände usw.). 3.2 Definition und Wirkungsweise Die zum Einsatz kommenden Lenkbuhnen sind eine Buhnenbauweise, die bereits bei Niedrigwasserabfluss vollständig überströmt wird (Bild 3). Als wesentliches Kennzeichen induzieren sie bei grösseren Abflüssen eine grossräumige Sekundärströmung (Bild 4). Bei inklinanter Anordnung (α < 90°, Bild 4 unten) lenkt die induzierte Sekundärströmung langsam fliessendes sohlennahes Wasser in den Bereich der Einbauten. Schnell fliessendes oberflächennahes Wasser wird dagegen heraustransportiert. Dieser Massen- und Impulsbereich bewirkt im Buhnenbereich

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eine deutliche Verringerung der Fliessgeschwindigkeit. Die Ablagerung eingetragener Sedimente wird begünstigt und das Ufer entlastet. Ausserhalb der Einbauten nimmt die Fliessgeschwindigkeit zu, Eintiefungen sind die Folge (Sindelar & Mende 2009). Bild 3. Inklinante Lenkbuhne in der Mur bei St. Michael/Obersteiermark bei Niedrigwasserabfluss (Foto: Otmar Grober).

Bild 4. Schematische Isotachendarstellung einer geraden Gewässerstrecke ohne (links) und mit inklinanter Lenkbuhne (rechts; Sindelar & Mende 2009, modifiziert).

Bild 5. Schneckenbuhne an der Wiese bei Maulburg (Quelle: Erich Linsin, modifiziert). «Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

3.3 Bautyp Schneckenbuhne Neben inklinanten Lenkbuhnen wird an der Eggrankkurve auch eine sogenannte «Schneckenbuhne» gebaut. Diese besondere Form der Lenkbuhne wird ebenfalls an Prallufern eingesetzt, jedoch einzeln und meist bei bestehenden Ufereinrissen angeordnet. Die Schneckenbuhne weist einen in Fliessrichtung kleiner werdenden Radius auf. Sie wird tangential angeströmt, was z.B. durch den Einbau eines S-Riegels erreicht werden kann (Bild 5). Nach dem Drehimpulserhaltungssatz muss die Fliessgeschwindigkeit zunehmen, wenn der Radius kleiner wird. Dieser Effekt ist z.B. auch vom Auslaufwirbel eines Waschbeckens bekannt und wird umgangssprachlich als «Pirouetteneffekt» bezeichnet. Das Umfeld der Schneckenbuhne ist aufgrund der sich ständig ändernden Fliessgeschwindigkeit durch eine besonders grosse Strömungsvielfalt gekennzeichnet. Durch die Wirbelbildung wird ein Teil der Strömungsenergie umgewandelt, wodurch unterhalb liegende Gewässerabschnitte entlastet werden (Mende 2012). Zur Entlastung des Prallufers trägt ausserdem bei, dass die Buhne zum Innenufer um ein bis zwei Dezimeter abfällt und den Abfluss somit dort konzentriert. Bei einer im Jahr 2011 an der Wiese bei Maulburg gebauten Schneckenbuhne zeigte sich, dass der entstehende Wirbel zu einem grossflächigen Kolk oberstrom der Buhne führt (Bild 5). Die Fläche dieses trichterförmigen Kolks beträgt an der Wiese ca. 250 m2, die Fliesstiefe am tiefsten Punkt knapp einen Meter. Die Wiese weist bei Maulburg einen mittleren Abfluss von 10.7 m3/s, der hundertjährliche Abfluss beträgt 260 m3/s (HQ100). Die dort erstellte Schneckenbuhne wurde bisher mit einem maximalen Abfluss von ca. 100 m3/s belastet. Die an der Thur geplante Schneckenbuhne besitzt mit ca. 35 m einen etwa doppelt so grossen Durchmesser (Messung quer zur Gewässerachse) wie die an der Wiese. Es wird daher eine noch grossflächigere und auch etwas tiefere Kolkbildung erwartet. Neben der ökologischen Aufwertung bietet dieser Kolk im Sommer sehr gute Bademöglichkeiten («Flussschwimmbad»). 125

3.4

Dimensionierung und Gestaltung

3.4.1 Zielsetzung und grundsätzliche Überlegungen Der Einbau von Lenkbuhnen zum Uferschutz verfolgt das Ziel, die hydraulische Belastung durch die Verringerung der ufernahen Fliessgeschwindigkeit zu reduzieren. Beim Einbau von Lenkbuhnen an einem Prallufer sollen sie darüber hinaus die Ausbildung eines tiefen ufernahen Kurvenkolks verhindern, der die Standsicherheit des Ufers durch das Unterspülen des Böschungsfusses zusätzlich zur hydraulischen Belastung herabsetzt. An der Eggrankkurve ist die Zielsetzung eine andere. Die Verringerung der Fliessgeschwindigkeit dient hier in erster Linie der ökologischen Aufwertung (Kapitel 1). Die Zunahme der Fliessgeschwindigkeit entlang eines Prallufers entsteht durch die kurveninduzierte Sekundärströmung. Ihre Ausbildung kann durch die Induzierung einer mindestens gleich starken Sekundärströmung umgekehrter Drehrichtung mithilfe von Lenkbuhnen verhindert werden. Bestehende Kurvenkolke werden nach dem Einbau von Lenkbuhnen eigendynamisch verfüllt. Zwar geht durch diese Wirkung das Habitatelement Kurvenkolk weitgehend verloren, die erhöhte Strömungsvielfalt und zahlreiche neu entstehende Kolke im Umfeld der Buhnen kompensieren diesen Verlust jedoch mehr als vollständig. Im Gegensatz zum Kurvenkolk werden diese Kolke nur langsam durchströmt, weshalb sie ideale Fischeinstände darstellen. Als Bemessungsziel für Lenkbuhnen wurde in Mende (2014) ein Kräftegleichgewicht zwischen der krümmungsinduzierten und der lenkbuhneninduzierten Sekundärströmung definiert. Lenkbuhnen werden so bemessen, dass die lenkbuhneninduzierte Sekundärströmung nahe der Buhnenwurzel bis zum Bemessungsabfluss (i.d.R. HQ100) grösser als die kurveninduzierte ist. Da die buhneninduzierte Sekundärströmung von der Wurzel zum Kopf auf null abnimmt, bildet sich am kopfnahen Bereich der Lenkbuhne wieder die kurveninduzierte Sekundärströmung aus (Bild 6). Die hydraulische Belastung der Lenkbuhne ist aus diesem Grund am Kopf besonders gross. Der Talweg bildet sich entlang der Buhnenköpfe aus, er wird durch die Lenkbuhnen also vom Prallufer in Richtung Innenufer verschoben (Bild 7), wodurch ein Unterspülen des Böschungsfusses verhindert wird. Durch das Verfüllen des Kurvenkolks und die damit verbundene Verringerung der 126

Bild 6. Schematische Darstellung der Sekundärströmungen in einer Flusskrümmung mit inklinanten Lenkbuhnen bei Hochwasserabfluss (nach Grober 1998, modifiziert). Fliesstiefe ermöglichen Lenkbuhnen auch den vermehrten Einsatz ingenieurbiologischer Bauweisen entlang von Prallufern, an denen ihre Einsatzmöglichkeiten ansonsten stark eingeschränkt sind. Dies gilt auch für die Eggrankkurve, an der der vorhandene Blockwurf im Rahmen der Umgestaltung mit Kies abgedeckt und punktuell mit Buschlagen gesichert wird (Planergemeinschaft Bachmann, Stegemann + Partner AG, Staubli, Kurath & Partner AG 2013). 3.4.2 Bemessungsverfahren Wie bereits erläutert, soll durch den Lenkbuhneneinbau die kurveninduzierte Sekundärströmung nahe des Prallufers neutralisiert werden. Zu ihrer analytischen Beschreibung wurden verschiedene Verfahren entwickelt, von denen das Verfahren von Rozovskii (1957) das gebräuchlichste ist. In dem Verfahren wird eine lineare Verteilung der Quergeschwindigkeit über die Tiefe angenommen. Die Quergeschwindigkeit ist folglich an der Wasseroberfläche und an der Sohle gleich gross, die Fliessrichtung jedoch umgekehrt. Zur analytischen Beschreibung der durch Lenkbuhnen hervorgerufenen Quergeschwindigkeit ging Mende (2014) ebenfalls von einer linearen Verteilung über die Tiefe aus und bestimmte für jede von ihm in Laborversuchen untersuchte Lenkbuhnenanordnung die «relative Quergeschwindigkeit c». Die relative Quergeschwindigkeit beschreibt das Verhältnis von Quergeschwindigkeit an der Wasseroberfläche vS [m/s] zur mittleren Geschwindigkeit in Fliessrichtung um [m/s]. Wegen der zugrunde liegenden linearen Verteilung sind relative Quergeschwindigkeiten, die nach Rozovskii (1957) berechnet werden, unmittelbar vergleichbar mit den lenkbuhneninduzierten, die in Bild 8 in Abhängigkeit vom «relativen Abstand AB» (Gl. 1) und der «relativen Höhe H» (Gl. 2) dargestellt sind. AB und H sind wie folgt definiert:

(1)

(2) mit: ax = Lenkbuhnenabstand in Fliessrichtung [m] = auf die Gewässerbreite projizierte lP Länge [m] (Bild 4, Bild 7) hB,m = mittlere Bauwerkshöhe; Bezugsniveau: mittlere Sohlenlage [m] hm = mittlere Fliesstiefe [m] Ist die lenkbuhneninduzierte Quergeschwindigkeit an der Wasseroberfläche bei entgegengesetzter Fliessrichtung grösser als die kurveninduzierte, wird die kurveninduzierte Sekundärströmung vollständig eliminiert. Es überwiegt die durch die Lenkbuhnen hervorgerufene Sekundärströmung. Um die Zunahme der Fliessgeschwindigkeit am Prallufer und die Ausbildung des Kurvenkolks zu verhindern, muss die Lenkbuhnenanordnung und -geometrie so gewählt werden, dass die buhneninduzierte Querströmung nahe des Prallufers bis zum Bemessungsabfluss grösser als die kurveninduzierte ist. Zur Bemessung von Lenkbuhnen sind somit folgende Schritte notwendig: Schritt 1: • Berechnung der relativen kurveninduzierten Quergeschwindigkeit cKurve = vS/um. Schritt 2: • Ermittlung des maximalen relativen Lenkbuhnenabstands AB und der relativen Höhe H (siehe Bild 8) Schritt 3: • Festlegung einer Lenkbuhnenanordnung und -geometrie für das ermittelte AB und H. Für die Bemessung der Lenkbuhnen in Flusskurven müssen folglich nur der Krümmungsradius entlang des Talwegs rT und die mittlere Fliesstiefe im Bemessungsfall hb bekannt sein.

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3.4.3 Bemessung der Lenkbuhnen in der Eggrankkurve Für die Bemessung ist der Krümmungsradius des Talwegabschnitts relevant, in dem der Talweg entlang des Prallufers verläuft. Da der Talweg durch die neue Krümmung oberhalb der Eggrankkurve und die Schneckenbuhne am Beginn der Kurve am Innenufer liegt, erreicht der Talweg erst in der unteren Kurvenhälfte das Prallufer (Bild 7, blaue Linie). Der engste Krümmungsradius beträgt hier nach Einbau der Lenkbuhnen rT = 280 m (Bild 7, rote Linie). Die Bemessung wird nachfolgend exemplarisch für diesen Radius erläutert. Die mittlere Fliesstiefe im Bemessungsfall HQ100 ist aus Wasserspiegellinienberechnungen bekannt und beträgt hb = 4.9 m. Schritt 1: Berechnung der relativen kurveninduzierten Quergeschwindigkeit cKurve

Bild 7. Bemessungsgrundlagen der Lenkbuhnen in der Eggrankkurve (Planergemeinschaft Bachmann, Stegemann + Partner AG, Staubli, Kurath & Partner AG 2013, modifiziert).

(3) mit: vS = Quergeschwindigkeit an der Wasseroberfläche [m/s] um = mittleren Geschwindigkeit in Fliessrichtung [m/s] αv = Sekundärströmungskoeffizient [ - ] hb = mittlere Wassertiefe beim Bemessungsabfluss (hier HQ100) [m] rT = Kurvenradius entlang des Talwegs [m] Der Sekundärströmungskoeffizient ist eine Funktion der Gerinnerauheit. Da der Wertebereich von αv jedoch mit 6.3 bis 6.7 (Malcherek 1999) klein ist, kann eine ausreichend genaue Berechnung in der Regel bereits unter Verwendung des Mittelwerts 6.5 erzielt werden. Schritt 2: Ermittlung des maximalen relativen Lenkbuhnenabstands AB und der relativen Höhe H, sodass nahe des Prallufers gilt cLenkbuhne > cKurve Die in Schritt 1 berechnete relative kurveninduzierte Quergeschwindigkeit cKurve dient als Eingangswert für die Bemessung (Bild 8, schwarzer Pfeil). Soweit möglich, wird wie hier ein Inklinationswinkel von α = 60° verwendet. Zwar können mit α = 30° etwas grössere Quergeschwindigkeiten erreicht werden, bei gleicher projizierter Länge lP ist die wahre Länge l (Bild 4) und damit der Materialbedarf für die Lenkbuhne bei 30° jedoch wesentlich grösser (Mende 2014). Aus Bild 8 wird deutlich, dass zur Neutralisierung der Sekundärströmung nahe der Buhnenwurzel und damit in Prallufernähe ein relativer Abstand von AB = 1.8 bei H = 1/10 notwendig ist. Schritt 3: Festlegung der Lenkbuhnenan-

Bild 8. Abhängigkeit zwischen der relativen Quergeschwindigkeit c und dem relativen Abstand AB im Bereich der Buhnenwurzel für α = 60°. ordnung und -geometrie für das ermittelte AB und H In der Praxis hat sich für Lenkbuhnen das sogenannte «Drittelprinzip» zur Festlegung der Länge bewährt. Die Lenkbuhnen werden so dimensioniert, dass etwa ein Drittel der Sohlenbreite unverbaut bleibt. Bei einseitiger Buhnenanordnung wie in der Eggrankkurve reichen die Lenkbuhnen über 2/3 der zukünftigen Sohlenbreite von ca. 60 m, die projizierte Länge lP beträgt somit ca. 40 m, die wahre Länge beträgt bei α = 60° l = 46.2 m (siehe Bild 4). Der Abstand zwischen den Lenkbuhnen ist (4) Die Höhe der Lenkbuhne sollte möglichst niedrig gewählt werden, da aus der geringen Höhe zahlreiche Vorteile resultieren,

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z.B. geringerer Materialbedarf, vernachlässigbarer Wasserspiegelanstieg, ständige Überströmung und damit keine negative Auswirkung auf das Landschaftsbild. Für H = 1/10 ergibt sich die Höhe der Lenkbuhne über der mittleren Sohlenlage zu (5) Bei der Festlegung der Lenkbuhnenanordnung und -geometrie ist darauf zu achten, dass die Bemessungsgrössen von Buhne zu Buhne ein wenig variieren. Zusätzlich wird die Wahl einer leicht geschwungenen oder gebogenen Buhnenachse empfohlen. Diese Variationen haben nur wenig Einfluss auf die induzierte Sekundärströmung und die Geschwindigkeitsverteilung, wirken sich jedoch positiv auf die Strömungsvielfalt und das Erscheinungsbild aus. 127

Zusammenfassung und Ausblick Im Rahmen des Projekts «Hochwasserschutz und Auenlandschaft Thurmündung» wird auch die Eggrankkurve revitalisiert, wobei der bestehende Uferschutz am Prallufer belassen wird, um die Kantonsstrasse zu schützen. Die Eggrankkurve ist heute aufgrund der Thurkorrektion durch Strukturarmut und unnatürlich grosse Fliessgeschwindigkeiten gekennzeichnet. Insbesondere Fische werden daher bereits bei mittleren Abflüssen verdriftet oder müssen viel Energie aufwenden, um am Standort zu bleiben. Neben der Strukturverbesserung kommt daher auch einer Verringerung der Fliessgeschwindigkeit im Bereich der Eggrankkurve eine grosse Bedeutung zu. Zur ökologischen Aufwertung der Kurve wird bereits der Abschnitt oberhalb eingebunden und durch eine neue Kurve geringfügig verlängert. Der neue, naturnahe Verlauf führt zu verstärkter Dynamik im Sohlenbereich (z.B. Talwegbildung) und ermöglicht die Entwicklung eines Flachufers mit standortgerechten Gehölzen. Neben der ökologischen Aufwertung oberstrom führt der naturnahe Verlauf auch zu einer Verringerung der Fliessgeschwindigkeit am Prallufer der Eggrankkurve. Zusätzlich zum neuen Verlauf oberhalb werden in der Eggrankkurve fünf 30 bis 50 m lange inklinante Lenkbuhnen und eine Schneckenbuhne in die Thursohle eingebaut. Die bereits bei Niedrigwasser überströmten Buhnen dienen der weiteren Verringerung der Fliessgeschwindigkeit am Prallufer und bewirken über die gesamte Gewässerbreite eine deutlich erhöhte Strömungsvielfalt, die mit einer grossen Tiefenvarianz und Substratsortierungen einhergeht. Neben dem Einbau der Lenkbuhnen und weiteren Massnahmen wird die Eggrankkurve auch durch eine Initialaufweitung am Innenufer aufgewertet. In Teilen dieses bis auf den Kieshorizont abgegrabenen Bereichs werden sich, wie bereits auf dem heutigen Gleitufer, im Sommer Badegäste aufhalten können. Der erhöhten Gefahr einer übermässigen Auflandung des abgegrabenen Bereichs wird durch die Lenkbuhnen, die die hydraulische Belastung am Innenufer erhöhen, wirkungsvoll und nachhaltig entgegengewirkt. Um aus der Aufwertungsmassnahme im Bereich Eggrank den grösstmöglichen Erkenntnisgewinn zu erzielen, wird sie durch ein intensives Monitoring vor und nach der Umsetzung begleitet. Das Monitoring beinhaltet zum einen die grossflächige zweidimensionale Mes128

Bild 9. Lenkbuhnenaufbau bei Einbau in Kurvenkolk (Schnitt in Fliessrichtung). sung von Fliessgeschwindigkeiten mittels Oberflächen-Particle-Image-Velocimetry (PIV) aus Helikopteraufnahmen (Detert & Weitbrecht 2014). Zum anderen werden in zehn Querprofilen dreidimensionale Acoustic-Doppler-Current-Profiler-Messungen (ADCP) durchgeführt, bei denen neben den Fliessgeschwindigkeiten auch die Querprofilgeometrie erfasst wird. Mithilfe dieser umfangreichen Erfolgskontrolle können insbesondere weitreichende Erkenntnisse zum Einfluss der Lenkbuhnen auf die Strömungsverhältnisse und die Morphologie in einem grossen Talfluss gewonnen und das Prozessverständnis weiter verbessert werden. Der Einbau der Lenkbuhnen in der Thur ist die bislang grösste Massnahme des Instream River Trainings (Mende 2012) in der Schweiz und weist daher Pilotcharakter auf. Die bauliche Umsetzung wird eine grosse Herausforderung darstellen, da die tonnenschweren Blocksteine (Masse bis 10 t) sehr genau gesetzt werden müssen und im heutigen Kurvenkolkbereich ein mehrlagiger Aufbau notwendig ist (Bild 9). Nichtsdestotrotz überwiegen bei dieser innovativen Massnahme die Chancen bei Weitem, da eine bedeutende ökologische Aufwertung zu moderaten Kosten erwartet wird und die gewonnenen Erfahrungen auch zukünftigen Flussbauprojekten zugutekommen.

des Kantons Zürich. Malcherek, A. (1999). Hydromechanik der Oberflächengewässer – Version 5.0. Bundesanstalt für Wasserbau, Aussenstelle Küste, Hamburg. Meckel, H. (1978). Spiralströmungen und Sedimentbewegung in Fluss- und Kanalkrümmungen. Wasserwirtschaft. 68(10), 287–294. Mende, M. (2012). Instream River Training – Naturnaher Flussbau mit minimalem Materialeinsatz. Korrespondenz Wasserwirtschaft. 5(10), 537–543. Mende, M. (2014). Naturnaher Uferschutz mit Lenkbuhnen – Grundlagen, Analytik und Bemessung. Dissertation an der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig (Veröffentlichung voraussichtlich im Juli 2014). Planergemeinschaft Bachmann, Stegemann + Partner AG, Staubli, Kurath & Partner AG (2013). HWS und Auenlandschaft Thurmündung. Technischer Bericht Bauprojekt 2. Etappe, Bericht Nr. 2490 (08.07.2013). Rozovskii, I.L. (1957). Flow of water in bends of open channels. Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, Institute of Hydrology and Hydraulic Engineering, Kiev. Sindelar, C.; Mende, M. (2009). Lenkbuhnen zur Strukturierung und Stabilisierung von Fliessgewässern. Wasserwirtschaft, 1-2, 70–75. Anschrift der Verfasser Matthias Mende, IUB Engineering AG CH-3000 Bern 14, Belpstrasse 48 matthias.mende@iub-ag.ch

Literatur

Stefano Pellandini, Dr. Matthias Oplatka

Detert, M.; Weitbrecht, V. (2014): Oberflächen-

Baudirektion Kanton Zürich, AWEL Amt für Abfall,

PIV aus Helikopteraufnahmen. Tagungsband

Wasser, Energie und Luft, Abteilung Wasserbau,

Internationales Symposium 2014 in Zürich, Was-

CH-8090 Zürich, Walcheplatz 2

ser- und Flussbau im Alpenraum, Versuchsan-

Otmar Grober, AT-8643 Allerheiligen im Mürztal,

stalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie,

Wieden 77

ETH Zürich (im Durck).

Philip Lüthi, Staubli, Kurath & Partner AG

Grober, O. (1998). Ökologisch orientierte Ge-

CH-8048 Zürich, Bachmattstrasse 53

wässerinstandhaltungen mit naturnaher dynamischer Landschaftseingliederung nach Grundsätzen von V. Schauberger in der Region Mariazell an der Salza und ihren Nebenbächen. Zusammenstellung der Baubezirksleitung Bruck an der Mur. Horat & Scherrer AG (2000): Hochwasserschutz und Auenlandschaft Thur-Mündung: Hydrologische Grundlagen. Auftraggeber: Baudirektion «Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Wie Samedan den Flaz Mores lehrte Erste Gebirgsﬂussverlegung – heute internationales Vorzeigestück

Heini Hofmann

Zusammenfassung Samedan im Engadin, bekannt durch seinen Gebirgsflugplatz und das höchstgelegene Akutspital Europas, hat noch einen weiteren Trumpf: Im Rahmen des Hochwasserschutzes wurde hier alpenweit die erste Gebirgsflussverlegung realisiert, ein spektakuläres Jahrhundertbauwerk mit Signalwirkung, das rückblickend zeigt, dass da, wo ein gemeinsamer Wille, auch ein Weg ist. «Il fö e l’ova sun buns servituors, ma noschs patruns» («Das Feuer und das Wasser sind gute Diener, aber schlechte Herren»), sagt eine alte romanische Weisheit. Will heissen: So, wie ohne Wasser kein Leben möglich ist (Wassernot), so können entfesselte Wässer Tod und Zerstörung bringen (Wassersnot). Das weiss man in Samedan, das sinnigerweise den Wassermann in seinem Wappen führt, aus bitterer Erfahrung. Deshalb musste gehandelt werden: Mutige Entscheide sowohl der Verantwortlichen als auch der Bevölkerung liessen in nur vier Jahren (2002–2006) ein wasserbautechnisches Jahrhundertwerk realisieren, das, wie der damalige Gemeindepräsident und Promotor, Thomas Nievergelt, heute nicht ohne Stolz vermerkt, «vorbildhaft für Sicherheit, Lebensqualität und Natur steht».

Zwei extrem ungleichartige Flüsse Die Gründerväter von Samedan hatten etwas überlegt, als sie für ihr Dorf eine Terrasse über der Ebene wählten, geschützt vor Lawinen und Hochwasser. Hier war man sicher. Doch das änderte sich Anfang des 20. Jahrhunderts, als man die Gefahren zu unterschätzen

begann und sich die Siedlung in die Ebene ausdehnte. Denn hier bahnten sich auch zwei ganz unterschiedliche Gebirgsflüsse ihren Weg, der abgeklärte Inn und der ungebärdige Flaz. Während der Inn, abtempiert durch die Engadiner Seen, nur mit gedämpften Hochwasserspitzen aufwartet und praktisch kein Geschiebe mitführt, transportiert der Flaz aus der Berninaregion, gespiesen durch Bernina- und Rosegbach, grosse Mengen

an Sand und Steinen. Er ist denn auch verantwortlich für die fast 70 Meter mächtige Schwemmebene von Samedan, entstanden durch unzählige Hochwasserereignisse seit der letzten Eiszeit. Grosse Gefahr für Samedan bestand vor allem dann, wenn – gewöhnlich im August oder September – grossräumige, überregionale Niederschlagsereignisse eintraten, die den Flaz zum wilden Wasser werden liessen. Ein Ausbruch des Gletscherwassers unterhalb des Roseggletschers konnte zudem, wie 1954, die Situation noch zusätzlich verschärfen. 2.

Katastrophen selten, aber verheerend Während die Einzugsgebiete von Inn und Flaz flächenmässig nicht gross divergieren, ist der Gletscheranteil in demjenigen des Flaz gut achtmal grösser. Gletscher vermögen grosse Wassermengen zu speichern und dämpfen dadurch die Hochwassergefahr. Wenn jedoch extreme Niederschläge mit einer Periode intensiver Eisschmelze zusammenfallen, steigt die Hochwassergefahr massiv. Auch klimabedingter Gletscherschwund erhöht sie. Umgekehrt führt schwindender Permafrost zu vermehrten Murgängen und dadurch zu mehr Geschiebe im Fluss.

Bild 1. Schadensbild aus der Samedaner Ebene von 1927 im Bereich des heutigen Cho d’Punt.

Bild 2. Das Hochwasser von 1956 zeigt, wie überlastete Systeme das Schadensausmass erhöhen.

Bild 3. Baustelle riesigen Ausmasses: Der neue Flazlauf oben entlang dem Berg Muottas Muragl.

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Bild 4. Als die Baumaschinen auffuhren, konnte man sich das Endresultat noch kaum vorstellen.

Bild 5. Unglaublich, welch riesige Materialmengen bei einer solchen Übung verschoben werden.

Bild 6. Ein Mammutbauvorhaben dieser Dimensionen bedingt einen hohen Mechanisierungsgrad.

Bild 7. Ohne die Kraft starker Maschinenarme wäre die Rekordbauzeit nicht möglich gewesen.

Bild 8. An Kunstbauten mussten unter anderem nicht weniger als fünf Brücken erstellt werden.

Bild 9. Die spezielle, bei der Brücke für die Rhätische Bahn angewendete Senkkasten-Fundation.

Bild 10. Resultat nach harter Arbeit: Der Gebirgsfluss Flaz hat einen neuen, naturnahen Flusslauf.

Bild 11. Vor- und nachher: Der alte, kanalisierte Flaz (oben) und der naturnah gestaltete (rechts). (Bilder: Gemeinde Samedan)

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Extreme, schadstiftende Hochwasser sind wohl selten; aber sie treten meist unerwartet und verheerend auf. In den letzten 200 Jahren lag deren Kadenz bei etwa 15 bis 20 Jahren. Die schlimmsten Hochwasser ereigneten sich 1888 und 1954, gefolgt von jenen von 1834 und 1868 sowie zuletzt demjenigen vom 18. Juli 1987, als der Inn beinahe über die Dammkronen schwappte. 3.

Frühe Idee für Konzeptwechsel Dammbauten von Anfang 20. Jahrhundert erwiesen sich bereits bei den verheerenden Überschwemmungen in den Zwanzigerjahren als ungenügend. Deshalb schlug der Gemeinderat schon 1932 einen grundsätzlichen Konzeptwechsel vor mit Einbau eines Überlaufs für den Flaz und Ersatz des Bahndamms durch Brücken. Das aber fiel in Bundesbern, wo die hohen Herren «von Ursache und Wirkung der infolge höherer Gewalt geschaffenen Umstände keine Belehrung annehmen» auf taube Ohren … Doch ein langer und konsequenter politischer Entscheidungsprozess führte dann 1995 zur Auftragserteilung umfassender Studien an die ETH Zürich, deren Resultate die Hochwassergefährdung Samedans deutlich zementierten und zur Folge hatten, dass der Kanton 1997 – ironischerweise im Bereich der am dichtesten besiedelten Gebiete von Samedan – «höher gefährdete Bereiche» ausschied, diese mit Bauverbot belegte und damit die Gemeinde in die Pflicht nahm. Jetzt war definitiv Handungsbedarf angesagt. 4.

Pilotprojekt Verlegung Gebirgsfluss Am 15. Juni 2000 fiel – trotz höherer Baukosten – der weitsichtige Entscheid zugunsten einer zukunftsweisenden, ganzheitlichen Lösung. Anstelle lediglich bautechnischer Sanierung der bestehenden Schutzbauten entschied man sich für die Verlegung des Gebirgsflusses Flaz, des problematischeren der beiden Fliessgewässer, ein in dieser Art erstmaliges Pilotunterfangen. Die Bevölkerung und vor allem auch die betroffenen Landwirte bewiesen Weitsicht und sanktionierten an der Gemeindeversammlung diesen Antrag des Gemeinderats mit 128 zu 6 Stimmen, und an der Urnenabstimmung im Herbst wurde der happige Bruttokredit von 28.4 Mio. CHF (mit einem Nettokredit von 6.6 Mio. CHF zulasten der Gemeinde) mit 459 Ja- gegen 145 Neinstimmen komfortabel abgesegnet. Die Gemeinde entschied sich für eine sichere Zukunft auch folgender Generationen und erkannte die Chancen in ökologischer und touristischer Hinsicht.

Ein Bauprojekt nicht wie andere Solch ein Jahrhundertbauwerk war auch für die Fachleute etwas Besonderes, allein schon bezüglich der Fläche von 100 ha. So musste etwa das Flazprojekt in zwölf Baulose unterteilt werden mit fünf Brücken- und vier Wasserbauobjekten, einer provisorischen Strassenverlegung und einem Renaturierungsprojekt. Auch die Umsetzung dieses Grossprojekts zusammen mit einer ökologischen Begleitgruppe, den kantonalen Ämtern, allen Fachstellen, Interessenvertreten und Anrainern stellte hohe Anforderungen an die Konsensfindung. Doch am Schluss waren alle stolz auf das Vollbrachte. Das kommt besonders schön zur Geltung im Fazit eines Baggerführers: «Das war einmalig. Man konnte an die Grenzen der Maschinen gehen. Jeder hatte Interesse daran, hier zu arbeiten. Auf kleineren Baustellen gibt es immer wieder Wartezeiten. Hier war das nicht der Fall. Die Aufschüttung der Dammkrone wäre ein sinnloses ‹Gebastel› gewesen. Jetzt haben wir eine saubere ‹Lösung›.» Sagt’s und geht mit seiner Familie auf dem neuen Wanderweg spazieren … Das Bundesamt für Wasser und Geologie, erfreut ob dem nachhaltigen Pilotprojekt von Kanton und Gemeinde, hat dann zum maximalen Subventionssatz für den Kanton von 39% ausnahmsweise einen Zuschlag von 11% gewährt, das heisst, den Subventionssatz auf 50% oder 14.2 Mio. CHF erhöht. Und alle waren glücklich! Diese Geschichte erinnert fast ein bisschen an die Taktik der positiven Obstruktion eines Danilo Dolci: Zuerst realisieren, dann kassieren. 5.

Was brachte die mutige Übung? Mit diesem Jahrhundertbauwerk wurden zentrale Vorgaben des modernen Hochwasserschutzes erfüllt: Das Siedlungsgebiet mit seinem hohen Schadenspotenzial ist von Gefahr befreit, und die Überflutungszone liegt jetzt in einem weniger sensiblen Bereich. Aber auch die Natur hat gewonnen: Dank dem neuen Flaz, dem Rückbau des alten Flazgerinnes und dem renaturierten Inn entstanden neue, vernetzte Lebensräume für Flora und Fauna. Kurz: Dieses mutige, in Rekordzeit realisierte Hochwasserschutz-Pilotprojekt, das den Stier bei den Hörnern packte, brachte eine – auch aus touristischer Sicht – wertvolle ökologische Aufwertung der Landschaft und sicherte die Lebensgrundlage in der Talebene auf Generationen hinaus: ein Win-win

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Wandel im Hochwasserschutz Das kostbare Gut Wasser kann vom Segen zum Fluch mutieren, wenn es in entfesselten Bächen und Flüssen über die Ufer tritt, Verwüstungen anrichtet oder sogar Tod bringt. Deshalb wurden – immer im Wissen darum, dass es keine absolute Sicherheit gibt – die Massnahmen zur Risikoverminderung entsprechend dem Wissensstand ständig verbessert, mit Bannwaldpflege, Bauzonenvorschriften und Schutzbauten. Doch bald zeigte sich, dass ausgeräumte und kanalisierte Fliessgewäser gerade den gegenteiligen Effekt haben können, nämlich Kumulierung der Hochwassergefahr. Mit Dämmen und Wuhren allein ist es also nicht getan. Nachhaltiger Hochwasserschutz stellt einem Fliessgewässer auch Überflutungsflächen zur Verfügung, das heisst, es geht um ein Abwägen zwischen wirtschaftlichen Nachteilen und ökologischen Vorteilen. In Samedan ist dies, mit der Verlegung des Flaz und der Renaturierung des Inn, beispielhaft gelungen, mit einem Mehrfachnutzen für Mensch und Natur. Und das Spezielle daran: Das menschengemachte Bauwerk ist zwar fertig, doch die «Abschlussarbeiten» besorgt jetzt die Natur. Sie wird der neugestalteten Talebene von Samedan langfristig ihren Stempel aufdrücken – zur Freude der Bewohner und der Touristen.

für Mensch und Natur. Oder anders gesagt: Ein Musterbeispiel dafür, was erreicht werden kann, wenn alle Beteiligten Konsensfähigkeit und Bereitschaft zur Zusammenarbeit an den Tag legen und wenn eine aktive und offene Informationspolitik Vertrauen schafft. In einer Zeit, wo Neid, Angst und fehlender Optimismus grosse Würfe oft verhindern, war es nur dank mutigem Handeln und Willen zur Kooperation möglich, dieses Mammutprojekt zu realisieren. Das Resultat beweist augenfällig, dass sich Sicherheit mit ökologischen Anliegen kombinieren lässt, was ihm sogar internationale Beachtung und Nachahmung eintrug. Hier lebte der alte Pioniergeist des Oberengadins wieder auf. Nüchterne Beurteilung rückblickend: Ein Unterfangen, das die Höchstnote verdient.

Anschrift des Verfassers Heini Hofmann, Zootierarzt und freier Wissenschaftspublizist Hohlweg 11, CH-8645 Jona

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Jahresbericht 2013 des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes

Rapport annuel 2013 de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux

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Jahresbericht 2013

Inhalt/Contenu

Jahresbericht 2013 des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes / Rapport annuel 2013 de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux

Anhänge / Annexes: 1a

Rechnung 2013 und Voranschläge 2014/2015 / Comptes 2013 et budgets 2014/2015

Bilanz per 31. Dezember 2013 / Bilan au 31 décembre 2013

Verteilung der Einnahmen 2013 / Distribution des recettes 2013

Mitgliederstatistik / Effectifs des membres

Zusammensetzung Gremien per 31. Dezember 2013 / Membres des Comités au 31 décembre 2013

Mitteilungen aus den Verbandsgruppen / Messages des groupes régionaux

Witterungsbericht und hydroelektrische Produktion 2013 / Méteo et production hydro-éléctrique 2013

Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband Rütistrasse 3a · CH-5401 Baden Tel. 056 222 50 69 · Fax 056 221 10 83 · www.swv.ch

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Tätigkeiten des Verbandes

1.1

Ausschuss, Vorstand, Hauptversammlung, Geschäftsstelle

Ausschuss Der geschäftsleitende Ausschuss trat 2013 zu zwei Sitzungen zusammen und traf diverse Absprachen auf dem Zirkulationsweg. An der Sitzung vom 24. April 2013 in Zürich wurde die von der Revisionsstelle geprüfte Jahresrechnung 2012 und das Budget 2014 zu Händen von Vorstand und Hauptversammlung verabschiedet. Zudem nahm sich der Ausschuss der Vorbereitung statutarischer Geschäfte für die Hauptversammlung an, insbesondere der ausserordentlichen Ersatzwahlen in den Vorstand. Im Weiteren leitete der Ausschuss an der gleichen Sitzung erste Abklärungen für einen allfälligen Primatwechsel bei der Pensionskasse ein. An der zweiten Sitzung vom 19. Dezember 2013 in Zürich beschäftigte sich der Ausschuss primär mit der Auswertung der Verbandstätigkeit des vergangenen Jahres sowie dem Ausblick auf das kommende Jahr. Die Zielsetzungen und Aktivitäten für das Geschäftsjahr 2014 wurden diskutiert und festgehalten. Zudem nahm der Ausschuss Kenntnis von der provisorischen Verbandsrechnung 2013 und dem Budgetentwurf 2015. Und schliesslich wurden konkrete Modelle für einen Primatwechsel bei der Pensionskasse diskutiert sowie der Zeitplan und Rahmen für einen allfälligen Wechsel per April 2015 festgelegt, unter Beachtung der notwendigen Abstimmungen in den Gremien SWV und bei den Versicherten. Vorstand Der Vorstand nahm an seiner Sitzung vom 22. Mai 2013 in Olten von den vielfältigen Verbandsarbeiten Kenntnis und befasste sich hauptsächlich mit der Vorbereitung der statutarischen Geschäfte der Hauptversammlung. Er nahm den Jahresbericht 2012 zur Kenntnis und genehmigte gestützt auf den Kontrollbericht der Re-

visionsstelle und den Antrag des Ausschusses die Jahresrechnung 2012 und das Budget 2014, beides zu Händen der Hauptversammlung. Aufgrund der Rücktritte von Jörg Aeberhard, Alpiq, und Peter Molinari, EKW, aus dem Vorstandsausschuss und der Kommission Hydrosuisse, von Andreas Weidel, SBB und Markus Züst, RR Kanton Uri, aus dem Vorstand sowie von Dominique Bérod, BAFU, aus der Kommission Hochwasserschutz galt es, im Rahmen von Ergänzungswahlen die Neubesetzung der Kommissionen zu beschliessen bzw. Wahlvorschläge in den Vorstand zu Händen der Hauptversammlung zu verabschieden. Als neuer Vorsitzender der Kommission Hydrosuisse hat der Vorstand einstimmig Andreas Stettler, BKW, gewählt, als neue Mitglieder der Hydrosuisse Beat Imboden, Alpiq, und Felix Vontobel, Repower, sowie als neues Mitglied der Kommission Hochwasserschutz Therese Bürgi, BAFU. Auch die Vorschläge des Ausschusses für die Neubesetzung des Vorstandes wurden einstimmig genehmigt und folgende neue Mitglieder nominiert: Andreas Stettler, BKW, und Beat Imboden, Alpiq – beide für den Vorstandsausschuss – sowie Martin Roth, ewz, Thomas Staffelbach, SBB, und Michael Roth, bisheriger Vertreter der ewz neu als Vertreter EKW. Die vollständige Liste der an der Hauptversammlung bestätigten Mitglieder von Vorstand und Kommissionen per 31.Dezember 2013 kann dem Anhang 3 entnommen werden. Im Weiteren wurde der Vorstand auf dem Korrespondenzweg an der Erarbeitung von Vernehmlassungen und Positionserarbeitungen beteiligt, namentlich: am Positionspapier «Rolle der Wasserkraft in der Energiestrategie 2050» sowie an der Stellungnahme zur Botschaft des Bundesrates zum «1. Massnahmenpaket Energiestrategie 2050». Hauptversammlung Die 102. Hauptversammlung des SWV fand im Rahmen eines gemeinsam mit der Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft

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(AGAW) am 5./6. September 2013 durchgeführten Symposiums in Interlaken statt. Das Symposium startete aufgrund des internationalen Teilnehmerkreises bereits am Vorabend mit einem Nachtessen auf dem Harder Kulm, einem eindrücklichen Aussichtspunkt ob Interlaken. An der Tagung zum Thema «Wasserkraft im Alpenraum – Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen» widmeten sich dann insgesamt 15 Referenten aus der Schweiz, Deutschland, Österreich und Südtirol den neuen und noch unsicheren energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Wasserkraft. Das Spektrum der Vorträge reichte von der Darstellung vorhandener Potenziale und Ausbaumöglichkeiten von Speicher- und Pumpspeicherkraftwerken bis hin zu der zentralen Frage, wie ein wirtschaftlicher Einsatz der Speicher- und Pumpspeicheranlagen bei dem massiven Angebot subventionierter Strommengen in Europa erreicht werden kann. Die Tagung stiess mit rund 220 Teilnehmenden auf grosse Resonanz. Die eigentliche Hauptversammlung wurde im Anschluss an die Tagung mit der Präsidialansprache von Nationalrat Caspar Baader eröffnet. Der vollständige Text der Ansprache findet sich zusammen mit dem Protokoll zur Hauptversammlung in «Wasser Energie Luft», 105. Jahrgang, Heft 4/2013, Seiten 315–321. Die vom geschäftsleitenden Ausschuss und vom Vorstand vorbereiteten statutarischen Geschäfte konnten rasch und ohne Diskussion verabschiedet werden. Damit wurden insbesondere die Rechnung 2012 und das Budget 2014 genehmigt, die Organe entlastet und die Ersatzwahlen in den Vorstand durchgeführt. Der Einsatz der abtretenden Vorstandsmitglieder wurde dabei herzlich verdankt. Insbesondere wurde das langjährige Engagement der beiden anwesenden Vorstands- und Kommissionsmitglieder Jörg Aeberhard, Alpiq, und Peter Molinari, EKW, vom Präsidenten offiziell gewürdigt. Nach den statutarischen Geschäften des Verbandes konnten die Teilnehmenden beim Apéro 135

Jahresbericht 2013

Jahresbericht 2013 des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes

Jahresbericht 2013

und beim anschliessenden Nachtessen im historischen Theatersaal des Kurhauses von Interlaken den Austausch pflegen und den Tag in prächtigem Ambiente ausklingen lassen. Am Folgetag bot sich den interessierten Teilnehmenden die Möglichkeit einer Exkursion zu den Kraftwerken Oberhasli am Grimselpass. Neben der Kraftwerksbesichtigung wurde von KWO-Mitarbeitenden über verschiedene Vorhaben berichtet, so unter anderem über den Ausbau der Zentralen Innertkirchen und Handeck, das geplante Pumpspeicherkraftwerk Grimsel 3, die geplante Erhöhung der Staumauer Spitallamm/Seeuferegg, das Projekt zur Nutzung des entstehenden Sees am Triftgletscher sowie die zahlreichen ökologischen Ausgleichs- und Sanierungsmassnahmen. Der Tag und damit der gesamte Anlass fand bei einem gemeinsamen Mittagessen im historischen und KWO-eigenen Alpinhotel Grimsel Hospiz seinen gelungenen Abschluss. Geschäftsstelle Für die Geschäftsstelle war das Jahr 2013 wiederum reich befrachtet. So besorgte sie die laufenden Geschäfte des SWV und der beiden Fachkommissionen, die Geschäfte des Verbandes Aare-Rheinwerke (VAR) und des Rheinverbandes (RhV), die Redaktion und Herausgabe der Fachzeitschrift «Wasser Energie Luft» sowie die Organisation einer rekordverdächtigen Anzahl Tagungen und Kurse. Zudem engagierte sich der SWV über den Geschäftsführer erfolgreich in verschiedenen Arbeitsgruppen und Partnergremien sowie durch Vernehmlassungen, Referate, Publikationen und Beantwortung von Medienanfragen bei der Weiterentwicklung der Wasserwirtschaft und Interessenvertretung, namentlich für die Wasserkraft (vgl. nachfolgende Abschnitte). Die Geschäftsstelle blieb nach dem grossen Umbruch mit Wechsel des Geschäftsführers im Jahr 2010 bereits im dritten aufeinanderfolgenden Jahr ohne personelle Wechsel, was sich positiv auf die Konsolidierung auswirkte. Auch der Einsatz für den E-Mail-Newsletter in Kombination mit der modernisierten und laufend aktualisierten Webseite zeigt Wirkung: im Berichtsjahr wurden rund 23 500 Besuche der Webseite www.swv.ch registriert, was einem erneut starken Zuwachs von +25% gegenüber dem Vorjahr entspricht. Spitzenwerte von über 450 Besuchen pro Tag sind jeweils direkt in den 1–2 Tagen nach Versand des E-Mail-Newsletters zu verzeichnen. 136

1.2 Kommissionsarbeit Der Verband beschäftigte sich auch im Jahre 2013 neben den verschiedenen Facharbeiten mit zahlreichen Vorstössen der Politik. Im Vordergrund stand weiterhin die vom Bundesrat beschlossene Energiestrategie 2050 mit dem mittelfristigen Ausstieg aus der Kernenergie. Daneben galt es aber auch, weiterhin die Entwicklungen bei der Umsetzung des revidierten Gewässerschutzgesetzes und bei der Ausarbeitung der Stauanlagenverordnung zu verfolgen und Stellungnahmen auf diverse Vernehmlassungsvorlagen abzugeben. Die Aktivitäten werden in der Regel mit Unterstützung der Kommissionen vorangetrieben. Kommission Hydrosuisse Die Kommission Hydrosuisse hat sich auch im Berichtsjahr – zuerst unter dem Vorsitz von Jörg Aeberhard, Alpiq, und seit August 2013 unter dem Vorsitz von Andreas Stettler, BKW – für die Wahrung der Interessen der Wasserkraftproduzenten, gute Rahmenbedingungen bezüglich Wasserkraftnutzung und für den Knowhow-Erhalt eingesetzt. Die wichtigsten Geschäfte waren: Anhörung UREK-NR zur ES 2050 Der SWV wurde zur Anhörung der UREKNR zum 1. Massnahmenpaket eingeladen. Der Vorsitzende der Hydrosuisse und der Geschäftsführer SWV haben die Gelegenheit wahrgenommen und die 10-MinutenPräsentation sowie die anschliessende Diskussion genutzt, um der parlamentarischen Kommission die grosse Bedeutung der Wasserkraft in Erinnerung zu rufen und vor allem auf die schwierige wirtschaftliche Situation aufmerksam zu machen. Positionen zu politischen Vorstössen Im Rahmen der Koordination mit der Gruppe Bern von swisselectric hat sich die Hydrosuisse mit parlamentarischen Vorstössen beschäftigt und Positionen erarbeitet. Im Berichtsjahr betraf dies unter anderem das Postulat von SR Stefan Engler zu «Nachhaltige Rahmenbedingungen für die Wasserkraft» sowie die Standesinitiative des Kanton Graubünden zur «Werterhaltung der Schweizer Wasserkraft». Medienanlass Wasserkraft Wie bereits im Jahre 2011 führte die Kommission auch im Berichtsjahr einen Medienanlass durch. Vertreten durch ihren Vorsitzenden und den Geschäftsführer SWV wurden Medienschaffende zu einem Hintergrundgespräch zum Thema «Wasserkraft in der neuen Energiestrategie –

zwischen Anspruch und Wirklichkeit» nach Bern eingeladen. Vertreten waren Medienschaffende von insgesamt acht Zeitungsredaktionen. Der Anlass diente vor allem der Vermittlung von Hintergrundwissen und der Kontaktpflege mit den Medienschaffenden. Diskussion um naturemade-Label Auf Betreiben von Umweltverbänden wurde im Berichtsjahr im Verein für umweltgerechte Energie (VUE) eine intensive Diskussion über die Label-Vergabe bei fehlender Restwassersanierung geführt. Die Vertreter von SWV und Hydrosuisse konnten zwar die Idee eines sofortigen Entzugs erfolgreich bekämpfen, die Einführung eines neuen Kriteriums «Restwassersanierung» für die Zertifizierung von Wasserkraft war aber nicht zu verhindern und wurde vom VUE per Mehrheitsentscheid auf 1.1.2014 in Kraft gesetzt. Mitwirkung Umsetzung GSchG Die Vorbereitung der Umsetzung des revidierten Gewässerschutzgesetzes ist in vollem Gang. Im Moment sind zwar vor allem die Behörden gefordert, der SWV und mit ihm die Kommission sind aber in verschiedenen Arbeitsgruppen, in der Erarbeitung von Vollzugshilfen oder auch im Erfahrungsaustausch engagiert. Im Berichtsjahr stand vor allem die Beratung der Vollzughilfe zur Finanzierung der Sanierungen im Vordergrund. Der SWV war mit zwei Fachleuten in der begleitenden Expertengruppe engagiert. Der Entwurf ging Ende 2013 in die Vernehmlassung. Mitwirkung Richtlinien StAV Nachdem das neue Stauanlagengesetz und die revidierte Verordnung am 1.1.2013 in Kraft gesetzt wurden, galt es, im Berichtsjahr im Rahmen von Expertengruppen des BFE Einfluss auf die Ausgestaltung der ebenfalls zu überarbeitenden Richtlinien Einfluss zu nehmen. Der SWV bzw. Hydrosuisse sind sowohl in der übergeordneten Begleitgruppe wie auch in der Arbeitsgruppe mit je einem Fachexperten vertreten. Mitwirkung diverse Studien Die Kommission hat auf Anfrage die vom BFE durchgeführten und Ende 2013 publizierten Studien zu «Perspektiven der Grosswasserkraft» und «Pumpspeicherung» unterstützt, namentlich durch die Entsendung von Fachleuten in die entsprechenden Begleitgruppen. Ebenfalls unterstützend wirkt die Kommission für eine im Berichtsjahr von Eurelectric initiierte mak-

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Thematische Faktenblätter Mit Unterstützung der Kommission hat der SWV seit 2011 verschiedene Faktenblätter erarbeitet. Ziel der Blätter ist es, ein Thema der Wasserkraft auf zwei bis drei A4-Seiten allgemein verständlich darzulegen. Zielpublikum sind damit primär Medienschaffende und die interessierte Öffentlichkeit. Im Berichtsjahr wurde das Thema «Sicherheit von Stauanlagen» zusammenfassend dargestellt und zudem sämtliche Blätter ins Französische übersetzt. Die Faktenblätter stehen auf der Webseite des SWV als pdf-Files zum Download zur Verfügung. Hydro-Weiterbildungsprogramm Das mit den Fachhochschulen vom SWV mit der Hydrosuisse aufgebaute und von den Hochschulen nun eigenständig angebotene Weiterbildungsprogramm für Berufsleute im Bereich Wasserkraft läuft weiterhin erfolgreich. Im Rahmen des Gesamtpaketes «Hydro-Weiterbildung» wurden seit Lancierung Ende 2008 rund 60 Kurse mit insgesamt ca. 600 Teilnehmenden durchgeführt. Fachtagung Wasserkraft Mit Unterstützung der Kommission wurde im November 2013 zum zweiten Mal die vor Jahresfrist neu lancierte «Fachtagung Wasserkraft» durchgeführt. Mit wiederum rund 150 Teilnehmenden fand auch diese zweite Durchführung grossen Anklang und stiess auf sehr gute Resonanz. Die inzwischen auch als «Hydrosuisse-Fachtagung» bekannte Veranstaltung entspricht ganz offensichtlich einem Bedürfnis und soll als jährlicher Austausch zu technischen Entwicklungen weitergeführt werden. Austausch diverse Themen Anlässlich der Kommissionssitzungen wurden überdies gestützt auf Inputs eingeladener Gäste weitere aktuelle Themen diskutiert, so unter anderem die Themen «Erdbebennachweise für Talsperren und künftige Entwicklung», «Restwassersanierungen nach BGE Misoxer Kraftwerke» und «Vor- und Nachteile von Kapazitätsmechanismen». Kommission Hochwasserschutz Die Kommission Hochwasserschutz (KOHS) unter dem Vorsitz von Jürg Speerli bzw. entsprechende Arbeitsgruppen ha-

ben sich zusammen mit der Geschäftsstelle SWV auch im Berichtsjahr vor allem mit der Vorbereitung und Durchführung der traditionellen KOHS-Tagungen sowie der Vorbereitung und Durchführung der KOHS-Weiterbildungskurse beschäftigt: Traditionelle KOHS-Tagung Die von der Kommission vorbereitete traditionelle KOHS-Tagung wurde am 18. Januar 2013 wiederum in Olten zum Thema «Bausteine von Gewässerrevitalisierungen» durchgeführt. Mit der rekordverdächtigen Zahl von rund 215 Teilnehmenden konnte die Tagung nach einem kleinen Einbruch im Vorjahr wieder auf grossen Zuspruch zählen. Die Tagung leistet zweifellos weiterhin sehr wichtige Beiträge zum Know-how-Erhalt und zum Netzwerk im Bereich Schutzwasserbau. Weiterbildungskurse 3. Serie Die im Jahr 2011 von der Kommission gemeinsam mit dem BAFU lancierte 3. Serie Weiterbildungskurse zum Thema «Gefahrengrundlagen und Hochwasserbewältigung» wurde im Berichtsjahr mit den drei letzten regionalen Durchführungen in Warth, Morges und Cannobbio abgeschlossen. Mit den total 8 Kursdurchführungen und insgesamt 173 Teilnehmenden konnte wie bereits mit den ersten beiden Kursserien 2004–2006 und 2008–2010 ein grosser Beitrag an die Qualitätssicherung im Hochwasserschutz geleistet werden. Weiterbildungskurse 4. Serie Gleichzeitig mit dem Abschluss der dritten Serie wurden bereits die Vorbereitungen für eine neue Kursserie zum Thema «Revitalisierung von kleinen und mittleren Gewässern» vorangetrieben. Wie bei den früheren Kursen finanziert das BAFU den Aufbau des Kurses und übernimmt zugunsten günstiger Teilnahmebeiträge eine Defizitgarantie für die Durchführung. Das Programm wird gegenwärtig konkretisiert. Die neue Serie soll mit einem ersten von wiederum rund acht identischen Kursen im Juni 2014 lanciert werden. Weitere Durchführungen sind in den Jahren 2015 und eventuell 2016 geplant. Empfehlungen zum Freibord Mit einer Empfehlung zum Thema «Freibord bei Hochwasserschutzprojekten und Gefahrenbeurteilungen» möchte die KOHS dazu beitragen, dass die Berücksichtigung des Freibords in der wasserbaulichen Praxis der Schweiz vereinheitlicht wird. Das vom BAFU finanzierte Projekt ist im Berichtsjahr zum Abschluss

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gebracht worden. Die Empfehlung wurde in den ersten beiden WEL-Ausgaben 2013 und auf der Webseite SWV in deutscher und französischer Sprache publiziert. Zwei neue Arbeitsgruppen Im Berichtsjahr haben zwei neue Arbeitsgruppen ihre Arbeit aufgenommen. Das ist zum einen die zusammen mit den Fachleuten für Naturgefahren Schweiz (FAN) gebildete AG «Ufererosion bei Fliessgewässern». Und zum anderen die AG «Hochwasserentlastungen». Ziel der beiden Arbeitsgruppen ist es, Empfehlungen zu Händen der Wasserbau- und Naturgefahrenfachleute zu erarbeiten. Weitere Aktivitäten des SWV können den nachfolgenden Abschnitten zur Fachzeitschrift, zur Durchführung von Veranstaltungen und zur Mitarbeit in Partnergremien entnommen werden. 1.3

Fachzeitschrift «Wasser Energie Luft» Auch im bereits 105. Jahrgang wurden wiederum vier Ausgaben der Fachzeitschrift «Wasser Energie Luft» herausgegeben. Diese umfassten total 341 paginierte Seiten (Vorjahr 337 Seiten) und enthielten neben Nachrichten aus der Wasser- und Energiepolitik eine grosse Vielfalt interessanter Fachartikel aus Wissenschaft und Praxis: Heft 1/2013 enthielt unter anderem den Abschlussbericht zum Neubau des Kraftwerkes Rheinfelden, drei ganz unterschiedliche Beiträge zum Thema Pumpspeicherung sowie einen Artikel zum Forschungsprojekt für ein nachhaltiges Auenmanagement am Beispiel der Sandey-Aue. Zudem beinhaltete die erste Ausgabe die deutsche Version der erwähnten KOHS-Empfehlung zum Freibord sowie die von der WSL jährlich erstellte Schadensstatistik der Unwetter in der Schweiz. Heft 2/2013 startete mit einem Beitrag zur Bewältigung von Geschiebe an kleineren Wasserkraftanlagen, gefolgt von verschiedenen Artikeln zum Thema Hochwasser und der Präsentation der neu initiierten Trockenheitsplattform drought.ch. Zudem beinhaltete diese Ausgabe die französische Version der KOHS-Empfehlung zum Freibord. Und schliesslich wurde in der zweiten Ausgabe wie üblich auch der SWV-Jahresbericht 2012 in deutscher und französischer Sprache publiziert. 137

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roökonomische Studie zur «Bedeutung der Wasserkraft in Europa», die gleichzeitig auch von SWV, VSE und swisselectric finanziell unterstützt wird.

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Heft 3/2013 enthielt zwei Beiträge zur Pumpspeicherung, namentlich zum Projekt für das Kraftwerk Lagobianco sowie neue Erkenntnisse der Forschung zum Einfluss auf das Absetzverhalten von Feinsedimenten. Ein weiterer Schwerpunkt war das Thema «Monitoring und Erfolgskontrolle im Wasserbau» mit zwei Beiträgen. Und schliesslich startete die Ausgabe mit weiteren zwei Beiträgen eine Artikelserie zur Schwall/ Sunk-Sanierung in der Hasliaare. Heft 4/2013 brachte die begonnene Artikelserie zur Schwall/Sunk-Sanierung in der Hasliaare mit drei weiteren Beiträgen zu einem Ende. Gleichzeitig startete mit zwei Beiträgen eine Artikelserie zum Thema Hochwasserschutz Zürich. Und schliesslich wurde mit dieser letzten Ausgabe des Jahres wie üblich das Protokoll der 102. Hauptversammlung vom 5.9.2013 in Interlaken, sowie die Präsidialansprache publiziert. Die Redaktion der Fachzeitschrift dankt an dieser Stelle allen Abonnenten und Mitgliedern sowie vor allem den Autoren von Beiträgen für ihr Interesse und Engagement für die Zeitschrift «Wasser Energie Luft». Ein ganz herzlicher Dank geht auch an die Inserenten, welche mit ihrem Beitrag nicht nur ihre Kundschaft erreichen sondern auch die Zeitschrift als wichtige Plattform für den Erfahrungsund Wissensaustausch finanziell unterstützen. 1.4 Veranstaltungen Der SWV und seine Verbandsgruppen haben im Berichtsjahr allein oder zusammen mit Partnerorganisationen folgende Veranstaltungen und Tagungen durchgeführt: • 16.1. Vortrag Rheinverband: «Auswirkungen Schwall/Sunk auf die Ökologie des Alpenrheins» • 18.1. KOHS-Tagung «Bausteine von Gewässerrevitalisierungen» in Olten • 31.1./1.2. KOHS-Weiterbildungskurs 3.6 in Morges • 13.2. Vortrag Rheinverband: «Abflussprognosemodell Alpenrhein» • 14./15.3. KOHS-Weiterbildungskurs 3.7 in Canobbio • 20.3. Vortrag Rheinverband: «Ausbauprojekt Rheinstrecke Illmündung bis Bodensee (Rhesi)» • 3.4. Betriebsleiterversammlung VAR in Gippingen • 24.4. Vortrag Rheinverband: «Hochwasserschutz/Revitalisierung Seez» 138

• • • • •

15.5. Exkursion Rheinverband: «Baustelle Neubau WKW Illspitz» 23./24.5. KOHS-Weiterbildungskurs 3.8 in Warth 12.6. Generalversammlung des VAR im Kraftwerk Schaffhausen 4.–6.9. Symposium Wasserkraft AGAW/ SWV mit 102. HV des SWV in Interlaken 6.11. Hydrosuisse-Fachtagung Wasserkraft des SWV in Olten

An verschiedenen Anlässen wurde zudem mit eigenen Referaten Einfluss auf die Diskussion genommen. Zu nennen sind insbesondere die Referate des Geschäftsführers SWV anlässlich der GV der Grischelectra vom 25.3. in Chur, am Internationalen Tag der Hydrologie vom 5.4. an der Uni Bern, am 5. ProClim-Symposium vom 30.8. an der Uni-S in Bern sowie an der Tagung zu aktuellen Rechtsfragen vom 20.11. der Uni St. Gallen im Casino Luzern. Diese Referate wie auch viele der oben erwähnten Veranstaltungen stehen auf der Webseite des SWV als pdf-Files zum Download zur Verfügung. 1.5

Projekte und Mitarbeit in externen Gremien Bedingt durch die begrenzten eigenen Ressourcen und zwecks Dialog mit verschiedenen Akteuren im Bereich der Wasserwirtschaft wurden auch im Jahre 2013 Synergien mit anderen Verbänden und Institutionen gesucht und gepflegt, unter anderem mit folgenden Gruppierungen: Gruppe Bern, swisselectric Durch den Geschäftsführer wurde der Kontakt zu den für das politische Umfeld in Bern tätigen Organisationen der Elektrizitätswirtschaft gepflegt, namentlich über die Gruppe Bern von swisselectric. Dabei wurden seitens SWV diverse Positionspapiere zu parlamentarischen Vorstössen verfasst und über die Gruppe Bern in den politischen Prozess eingebracht. Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft, AGAW Die bisherigen Kontakte zur AGAW wurden vom Geschäftsführer im Rahmen der Einsitznahme im Vorstand und dem fachlichen Austausch über die Landesgrenzen hinweg weiter gepflegt. Im Berichtsjahr standen die Durchführung des gemeinsamen Symposiums AGAW/SWV in Interlaken im Vordergrund. Auf Mitte 2013 hat mit Peter Molinari zudem ein langjähriges Vorstandsmitglied im SWV das Präsidium der AGAW für eine Amtsperiode übernommen.

Schweizerisches Talsperrenkomitee, STK Der Geschäftsführer SWV nimmt statutarisch ad personam in der Technischen Kommission (TECO) des STK Einsitz. Die Zusammenarbeit in verschiedenen Fachausschüssen wurde vom Geschäftsführer SWV weitergeführt, so auch in der Arbeitsgruppe Talsperrenbeobachtung, die unter anderem die jährlichen Talsperrentagungen vorbereitet. Seitens STK wurde wiederum ein Bildkalender zu Stauanlagen für das Jahr 2014 produziert und der Kalender 2015 vorbereitet. Wasser-Agenda 21 Der SWV ist bei dieser Akteursplattform des Bereiches Wasser weiterhin im Vorstand (Andreas Stettler, BKW) und in der Arbeitsgruppe Dialog Wasserkraft (neben dem Geschäftsführer SWV zusätzlich: Peter Hässig, BKW) vertreten. Im Berichtsjahr wurde weiterhin vor allem am gemeinsamen Verständnis zur Rolle der Wasserkraft in der Energiestrategie 2050 gearbeitet. Überdies fanden diverse Veranstaltungen zum Erfahrungsaustausch bezüglich Umsetzung GSchG/GSchV statt. Verein für umweltgerechte Energie, VUE Die Vertretung der Wasserkraftwerke im VUE-Vorstand wird weiterhin von Guido Conrad, KHR, wahrgenommen, der als Mitglied der Kommission Hydrosuisse direkt in den SWV eingebunden ist. Im Vordergrund der Arbeit standen im Berichtsjahr die Diskussionen über das Vorgehen bei Re-Zertifizierung von Wasserkraftwerken ohne Restwassersanierung (vgl. Abschnitt 1.2). Trägerschaft Gewässerpreis Der Gewässerpreis Schweiz wird alle zwei Jahre von einer Trägerschaft mit dem SWV, Verein für Ingenieurbiologie, VIB, Pro Natura und dem Verband Schweizerischer Gewässerschutz- und Abwasserfachleute, VSA für besondere Leistungen im Bereich der Gewässerbewirtschaftung verliehen. Die Einigung ist naturgemäss nicht immer ganz einfach und zwingt alle Beteiligten zu Kompromissen. Der Gewässerpreis konnte aber auch 2013 wiederum vergeben werden, und zwar an Bernard Lachat, einem Pionier der Ingenieurbiologie. Beirat Powertage Der SWV ist über seinen Geschäftsführer im Beirat der Powertage vertreten. Dieser begleitet die Vorbereitung und Durchführung der alle zwei Jahre in Zürich stattfindenden dreitägigen Messe mit Forumsre-

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Programmbeirat NFP 61 Der SWV nimmt über den Geschäftsführer weiterhin Einsitz im Programmbeirat des Nationalen Forschungsprogramms «Nachhaltige Wassernutzung» (NFP 61). Dieses erarbeitet in 16 Forschungsprojekten wissenschaftliche Grundlagen und Methoden für einen nachhaltigen Umgang mit den Wasserressourcen in der Schweiz. Das Programm soll im Jahr 2014 mit verschiedenen Syntheseberichten und einer Schlussveranstaltung abgeschlossen werden. Weitere Engagements betreffen den informelleren Austausch mit diversen anderen Akteuren der Wasserwirtschaft sowie die Mitarbeit in Ad-hoc-Arbeitsgruppen und Workshops, so unter anderem auch die Mitwirkung bei verschiedenen Anlässen von BAFU und BFE zur Energiestrategie oder zum Hochwasserschutz. 1.6

Geschäftsführungen und Kontakte Verbandsgruppen Die Geschäftsstelle des SWV führt weiterhin auch die Geschäfte des Verbandes Aare-Rheinwerke, VAR, und des Rheinverbandes, RhV, (vgl. dazu die Mitteilungen aus den Verbandgruppen in Anhang 4). Der Kontakt zum Tessiner Wasserwirtschaftsverband, ATEA, erfolgt durch die Vertretung des Geschäftsführers des SWV in dessen Vorstand. 2.

Rechnung 2013 mit Bilanz, Voranschlag 2015 Die Jahresrechnung 2013, inklusive der von der Hauptversammlung bereits genehmigten Voranschläge 2013 und 2014 sowie des neu budgetierten 2015, und die Bilanz per 31.12.2013 sind im Anhang 1 zusammengestellt. Die Rechnung wurde am 28. Februar 2014 von der OBT AG nach dem Standard der eingeschränkten Revision geprüft und für gut befunden. Der Revisionsbericht wurde von Ausschuss und Vorstand zur Kenntnis genommen und ist für Mitglieder auf der Geschäftsstelle einsehbar. Betriebsrechnung Die Rechnung 2013 schliesst bei einem Ertrag von CHF 1 062 165.17 und einem Aufwand von CHF 1 059 398.93 mit einem

knappen Ertragsüberschuss von CHF 2766.24. Neben einem rekordhohen Umsatz konnten auch die Erträge aus Mitgliederzuwachs (CHF 10 000.–), die Deckungsbeiträge aus Veranstaltungen (CHF 60 000.–) und der Inserateverkauf der Zeitschrift (CHF 25 000.–) deutlich gesteigert werden. Ausgabenseitig liegt alles +/- im Rahmen des Voranschlages, mit Ausnahme der ausserordentlichen Aufwendungen für Korrekturen der MWSt.-Abrechnung der Jahre 2008 bis 2012 (CHF 16 000.–), die durch ebenfalls ausserordentliche Erträge u.a. aus Rückbuchungen nicht verwendeter Autorenhonorare (CHF 12 000.–) fast kompensiert werden. Das gute Ergebnis ermöglichte, die Rückstellungen für künftige Massnahmen bei der Pensionskasse um CHF 80 000.– zu erhöhen. Verteilung Einnahmen Die anteilmässige Verteilung der Einnahmeposten kann der Grafik im Anhang 1c entnommen werden. Im Berichtsjahr wurden 78% der Einnahmen durch Mitgliederbeiträge generiert, die zu 4/5 von Betreibern von Wasserkraftanlagen stammen. Weitere relevante Posten sind die Deckungsbeiträge aus Tagungen und Kursen mit 8% sowie aus dem Verkauf von Inseraten und Abos für die Fachzeitschrift mit ebenfalls 8% der Einnahmen. Weitere 4% bringen die Beiträge für Geschäftsführungen bei VAR und RhV. Bilanz per 31.12.2013 Die Bilanz zeigt die Rückstellungen und Reserven in der Höhe von neu CHF 1 330 041.19 sowie die Erhöhung des aktiven Vereinsvermögens um den entsprechenden Überschuss 2013 auf CHF 313 788.23. Vom Gesamtvermögen von rund CHF 1.6 Mio. ist knapp die Hälfte bei weiterhin tiefen Zinsen als Termingeld mit verschiedenen Laufzeiten bei zwei verschiedenen Instituten angelegt.

Stabilisierungsmassnahmen bei der Pensionskasse sowie höhere Mietausgaben für zusätzlichen Raum der Geschäftsstelle. 3.

Mitgliederbestand des Verbandes und seiner Gruppen Der Mitgliederbestand des SWV betrug per Ende 2013 (vgl. detaillierte Zusammenstellung und Entwicklung der letzten zehn Jahre in Anhang 2): • 358 Einzelmitglieder • 195 Kollektivmitglieder, davon: 27 Öffentliche Körperschaften, 82 Wasserkraftbetreiber bzw. -gesellschaften, 20 Verbände/Vereine, 59 Private Unternehmen und 7 Forschungsinstitute Der Mitgliederbestand ist stabil mit leichter Aufwärtstendenz von netto plus 17 Mitgliedschaften. Die Zunahme bei den Wasserkraftwerken betrifft die Kraftwerke Oberhasli, die bis anhin als Teil der BKW Energie AG verzeichnet waren. Erfreulicherweise konnten im Berichtsjahr fünf private Unternehmen des Ingenieurwesens bzw. der Zulieferindustrie als Neumitglieder gewonnen werden. Bestand aller Verbandsgruppen Zusammen mit den drei Verbandsgruppen Verband Aare-Rheinwerke, Rheinverband und Associazione ticinese di economia delle acque (vgl. Mitteilungen im Anhang 4) vereint der Verband damit insgesamt 862 Mitgliedschaften, davon 494 Einzel- und 368 Kollektivmitglieder. 4. Gremien des Verbandes Die Mitglieder der leitenden Gremien des Verbandes, der Geschäftsstelle, der beiden Fachkommissionen sowie der Verbandsgruppen per 31.12.2013 sind in Anhang 3 namentlich aufgeführt.

Budget 2014 Der Voranschlag 2015 setzt die Fortführung der Tätigkeiten im bisherigen Umfang und unveränderte Tarife für Mitgliederbeiträge voraus. Das Budget zielt auf ein ausgeglichenes Ergebnis und rechnet bei einem Ertrag von CHF 905 555.– und einem Aufwand von CHF 894 500.– mit einem leichten Ertragsüberschuss von CHF 11 055.–. Ertragsseitig wird mit gleichbleibenden Erträgen aus Mitgliederbeiträgen und Inserateverkauf gerechnet. Ausgabenseitig berücksichtigt sind die höheren Arbeitgeberbeiträge gemäss

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feraten. Im Berichtsjahr wurde die nächste Durchführung (4.–6. Juni 2014) vorbereitet. Der SWV übernimmt wiederum das Patronat und die Moderation des Forums vom dritten Tag zum Thema «Erzeugungsmix der Zukunft».

Jahresbericht 2013

Rapport annuel 2013 de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux

Activités de l’Association

1.1

Bureau, Comité, Assemblée générale, Secrétariat

Bureau En 2013, le bureau exécutif s’est réuni à deux reprises et à pris plusieurs décisions par voie de circulation. Lors de la réunion du 24 avril 2013 à Zürich, le bureau a approuvé les comptes 2012 vérifiés par l’organe de révision, et le budget 2014 à l’intention du comité et de l’assemblée générale. En outre, le bureau s’est consacré à certaines tâches prévues par les statuts pour l’assemblée générale, en particulier la préparation des élections complémentaires extraordinaires du comité. Ensuite, lors de la même séance le bureau a entamé les premières clarifications en vue d’un éventuel changement de prime de la caisse de pension. Lors de la deuxième séance du 19 décembre 2013 à Zurich, le bureau a évalué les activités de l’Association lors de l’année écoulée et les perspectives pour l’année à venir. Les objectifs et les activités pour l’année 2014 ont été discutés et consignés. De plus, le bureau a pris connaissance du bilan financier provisoire pour l’exercice 2013 et du budget projeté pour 2015. Finalement, des modèles concrets pour un changement de prime de la caisse de pension ont été discutés, tandis qu’un agenda et les conditions pour un éventuel changement en avril 2015 ont été établis, compte tenu des votes nécessaires dans les organes de l’ASAE et auprès des assurés. Comité Lors de la séance du 22 mai 2013 à Olten, le comité a pris connaissance des divers travaux de l’Association et s’est consacré principalement à la préparation des obliations statutaires de l’assemblée générale. Il a pris connaissance du rapport annuel 2012 et a approuvé les comptes 2012 et le budget 2014 à l’intention de l’assemblée générale sur la base du rapport annuel de l’organe de révision et de la proposition du bureau. En raison des départs de Jörg Aeberhard, Alpiq, et Peter Molinari, EKW 140

(Forces motrices de l’Engadine), du bureau directeur et de la commission Hydrosuisse, de Andreas Weidel, CFF et Markus Züst, CE du canton d’Uri, du comité, ainsi que de Dominique Bérod, OFEV, de la commission pour la protection contre les crues, il a été nécessaire d’adopter une nouvelle composition des commissions dans le cadre des élections complémentaires. Les choix proposés par le comité ont été approuvés à l’intention de l’assemblée générale. A l’unanimité, le comité a choisi Andreas Stettler, BKW, en tant que nouveau président de la commission Hydrosuisse, Beat Imboden, Alpiq et Felix Vontobel, Repower, en tant que nouveaux membres Hydrosuisse ainsi que Therese Bürgi, OFEV, en tant que nouveau membre de la commission pour la protection contre les crues. La proposition du bureau pour la nouvelle composition du comité a également été approuvée à l’unanimité et les nouveau membres suivants ont été nominés: Andreas Stettler, BKW, et Beat Imboden, Alpiq – tous les deux pour le bureau du comité – ainsi que Martin Roth, EWZ, Thomas Staffelbach, CFF, et Michael Roth, jusque-là comme représentant des EWZ et nouveau représentant des EKW. La liste complète des membres du comité et des commissions confirmés à l’assemblée générale au 31.12.2013 peut être consultée à l’Annexe 3. Par la suite, le comité a été associé par voie de correspondance à l’édification de consultations et de prises de position, notamment l’élaboration d’un papier de position «Rôle de la force hydraulique dans la stratégie énergétique 2050» ainsi que dans la prise de position au message du Conseil Fédéral sur le «1er paquet de mesures pour la stratégie énergétique 2050». Assemblée générale La 102ème assemblée générale de l’ASAE a eu lieu à Interlaken du 5 au 6 septembre 2013 dans le cadre du symposium commun avec le Groupe de travail Énergie hydraulique alpine (Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft, AGAW). En raison du cercle de participants internationaux, le symposium a débuté la veille par un

repas au Harder Kulm, un point de vue impressionnant surplombant Interlaken. Lors de la conférence sur le thème «Force hydraulique dans les Alpes – conditionscadres énergétiques», 15 responsables venant de Suisse, d’Allemagne, d’Autriche et du Tyrol du Sud se sont consacrés aux nouvelles et encore incertaines conditions-cadres énergétiques pour la force hydraulique. L’éventail des présentations allait de la représentation des potentiels disponibles et des possibilités d’expansion des centrales à accumulation et des centrales pompage-turbinage jusqu’à la question centrale: comment peut-on arriver à une utilisation rentable des installations d’accumulation et de pompage-turbinage avec l’offre massive de courant subventionné en Europe? La conférence a rencontré un grand succès avec environ 220 participants. L’assemblée générale proprement dite a été ouverte suite au symposium avec le discours du conseiller national Caspar Baader, président de l’ASAE. Le texte complet de l’allocution ainsi que le procèsverbal de l’assemblée générale se trouvent dans la revue «Eau énergie air», 105ème année, n° 4/2013, pages 315–321. Les points à l’ordre du jour en vertu des statuts, préparés par le bureau et le comité, ont été adoptés rapidement et sans désaccords. Les comptes 2012 et le budget 2014 ont été adoptés, l’assemblée générale a donné décharge et les élections complémentaires du comité ont été effectuées. A cette occasion, l’engagement des membres démissionnaires a été cordialement remercié. Le président a rendu hommage en particulier à l’engagement sur plusieurs années des deux membres présents du comité et des commissions, Jörg Aeberhard, Alpiq, et Peter Molinari, EKW. Une fois les obligations statutaires remplies, les participants ont été invités à un apéro et ont eu l’occasion de poursuivre les échanges lors du repas du soir dans la salle de spectacle historique de l’établissement thermal d’Interlaken. Ainsi la journée s’est terminée dans l’ambiance magnifique des alentours. Le lendemain, les participants in-

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Secrétariat Pour le secrétariat, l’année 2013 a de nouveau été bien chargée. Le secrétariat s’est occupé des affaires courantes de l’ASAE et des deux commissions spécialisées, des activités des groupes régionaux AareRheinwerke (VAR) et Rheinverband (RhV), de la rédaction et de la publication de la revue spécialisée «Eau énergie air» ainsi que de l’organisation d’un nombre record de symposiums et de cours. En outre, le secrétariat a contribué avec succès au développement de l’aménagement des eaux et à la représentation des intérêts de la force hydraulique à travers l’implication de son directeur dans divers groupes de travail et organismes partenaires ainsi que par des procédures de consultation, des exposés, des publications et des réponses aux médias. (cf. sections suivantes). Pour la troisième année de suite, le secrétariat n’a pas connu de changement de personnel après le grand bouleversement dû au changement de directeur en 2010, jouant en faveur d’une consolidation. L’utilisation de la newsletter électronique ainsi que le rafraichissement du site internet actualisé en permanence portent leurs fruits : le nombre de visites enregistrées sur www. swv.ch lors du dernier exercice s’est élevé à environ 23 500, représentant à nouveau une forte hausse de +25% par rapport à l’année précédente. Des valeurs maximales de plus de 450 visites ont été observées à chaque fois dans les 1–2 jours suivants l’envoi de la newsletter. 1.2 Commission de travail Parallèlement à ses activités spécialisées, l’Association a poursuivi en 2013 son activité politique par l’intermédiaire de nombreuses interventions. Au centre des préoccupations figurait de nouveau la

perspective de la sortie du nucléaire à moyen terme, selon la stratégie énergétique 2050 décidée par le Conseil fédéral, et la transition énergétique. L’ASAE a également suivi de près la mise en œuvre de la nouvelle Loi sur la protection des eaux ainsi que l’élaboration de l’Ordonnance sur les ouvrages d’accumulation et a pris position dans le cadre de plusieurs procédures de consultation. Les activités ont progressé généralement avec l’appui des commissions: Commission Hydrosuisse La commission Hydrosuisse s’est aussi employée dans l’exercice 2013 – d’abord sous la présidence de Jörg Aeberhard, Alpiq, et depuis août 2013 sous la présidence d’Andreas Stettler, BKW – à préserver les intérêts des producteurs d’énergie hydraulique, les bonnes conditions-cadres générales concernant l’utilisation de l’énergie hydraulique et le savoir-faire requis. Les affaires les plus importantes ont été les suivantes : Audition de la CEATE-N pour la SE 2050 L’ASAE était invitée à une audition de la CEATE-N pour le premier paquet de mesures. Le président d’Hydrosuisse et le directeur de l’ASAE ont saisi l’occasion et utilisé les 10 minutes de présentation ainsi que la discussion suivante pour rappeler à la commission parlementaire l’importance de l’énergie hydraulique et attirer l’attention avant tout sur la situation économique difficile. Positions sur les interventions politiques Dans le cadre de la coordination avec le Groupe de Berne de swisselectric, la commission s’est occupée de plusieurs interventions parlementaires et a élaboré des positions. Lors du dernier exercice, cela concernait entre autre le postulat du conseiller aux états Stefan Engler au sujet des «Conditions-cadres durables pour l’énergie hydraulique» ainsi que l’initiative du canton des Grisons pour la «Préservation de la valeur de l’énergie hydraulique suisse». Conférence de presse sur l’énergie hydraulique Tout comme en 2011, la commission a effectué une conférence de presse lors du dernier exercice. Par l’intermédiaire de son président et par le directeur de l’ASAE, les journalistes ont été invités à Berne pour une discussion de fond sur le thème de «La force hydraulique dans la stratégie énergétique – entre les exigences et la réalité». Les journalistes de 8 journaux étaient

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représentés. La conférence a servi avant tout à la transmission de connaissance de fond et à soigner le contact avec les journalistes. Discussion pour un label naturemade A l’instigation des représentants des associations environnementales, une discussion intensive sur l’attribution du label a été instaurée durant l’exercice au sein de l’Association pour une énergie respectueuse de l’environnement (VUE) concernant l’assainissement des débits résiduels manquants. Les représentants de l’ASAE et d’Hydrosuisse ont certes combattu l’idée d’un retrait immédiat avec succès, cependant l’introduction d’un nouveau critère «Assainissement du débit résiduel» pour la certification de l’énergie hydraulique n’a pas pu être empêchée et a été mis en vigueur par la VUE à la majorité des voix dès le 1.1.2014. Collaboration à la mise en œuvre de L’Eaux La préparation de la mise en œuvre de la révision de la Loi fédérale sur la protection des eaux est en marche. Certes, ce sont surtout les autorités qui sont concernées pour le moment, cependant l’ASAE et la commission sont engagées dans différents groupes de travail pour l’élaboration de modules d’aides à l’exécution ou aussi pour échanger des expériences. Durant l’exercice, c’est avant tout la consultation du module d’aide qui se trouvait au premier plan pour le financement de l’assainissement. L’ASAE s’est engagée avec deux spécialistes dans le groupe d’experts d’accompagnement. Le projet est entré en consultation à la fin 2013. Collaboration aux lignes directrices de l’OsOA Après la mise en vigueur de la nouvelle Loi fédérale sur les ouvrages à accumulation et la révision de l’Ordonnance le 1.1.2013, il a fallu durant l’exercice influer sur l’arrangement des lignes directrices à réviser également dans le cadre du groupe d’expert de l’OFEN. L’ASAE, respectivement Hydrosuisse sont représentés chacun par un expert aussi bien dans le groupe d’accompagnement subordonné que dans le groupe de travail. Collaboration à différentes études A la demande de l’OFEN, la commission a soutenu les études publiées fin 2013 sur les «Perspectives de la grande hydraulique» et le «Pompage-turbinage» en envoyant notamment des spécialistes dans les groupes d’accompagnement correspondant. Durant l’exercice 2013, la commission agit également en soutenant une étude macroéconomique initiée par 141

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téressés ont eu la possibilité de prendre part à une excursion aux centrales électriques d’Oberhasli au col du Grimsel. Mise à part la visite de la centrale électrique, les collaborateurs de KWO nous ont informé des différents projets, entre autre l’élargissement en cours des centrales Innertkirchen et Handeck, la centrale de pompage-turbinage projetée Grimsel 3, le rehaussement prévu du mur de retenue Spitallamm/Seeuferegg, le projet d’utiliser le lac existant du glacier de Trift ainsi que les nombreuse mesures de compensations écologiques et d’assainissement. La journée et ainsi la réunion entière se sont brillamment conclues avec un repas de midi en commun à l’hôtel historique Alpin Grimsel Hospiz appartenant au KWO.

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Eurelectric sur «L’importance de la force hydraulique en Europe» qui est aussi soutenue financièrement à la fois par l’ASAE, l’AES et swisselectric. Fiches d’information thématique L’ASAE a élaboré depuis 2011 différentes fiches d’information avec le soutien de la commission. L’objectif de ces fiches est de présenter de manière compréhensible un thème de l’énergie hydraulique sur 2 ou 3 pages A4 en général. Le publiccible est en premier lieu les journalistes et le public intéressé. Durant l’exercice, le thème «Sécurité des barrages» a été présenté et de plus, les fiches ont complètement été traduites en français. Les fiches d’information sont disponibles sur le site de l’ASAE et téléchargeables en fichier pdf. Programme de formation continue en hydraulique Le programme de formation continue destiné aux professionnels dans le domaine de l’énergie hydraulique rencontre un franc succès. Il a été élaboré par l’ASAE et Hydrosuisse en collaboration avec les hautes écoles spécialisées et est maintenant proposé à part entière par les hautes écoles. Depuis son lancement fin 2008, environ 60 cours avec un total d’environ 600 participants ont été menés dans le cadre du paquet global «Hydro Perfectionnement». Symposium sur l’énergie hydraulique Le Symposium sur l’énergie hydraulique a été effectué pour la deuxième fois en novembre 2013 avec le soutien de la commission avant la fin de l’année. Avec à nouveau environ 150 participants, cette deuxième édition a été bien accueillie et a rencontré un grand succès. La manifestation connue aussi comme le «Symposium Hydrosuisse» correspond de toute évidence à des besoins et devrait être reconduite comme échange annuel des développements techniques. Echanges sur divers thématiques En outre, d’autres sujets actuels sont discutés avec l’appui d’un intervenant invité à l’occasion des séances de la commission. Entre autres, les thèmes «Détection de tremblement de terre pour les barrages et développement futur», «Assainissement des débits résiduels d’après la centrale électrique Misoxer BGE» et «Avantages et désavantages des mécanismes de capacités» ont été abordés lors des séances de la commission.

142

Commission Protection contre les crues Cette année encore, la commission Protection contre les crues (CIPC), présidée par Jürg Speerli ainsi que par les groupes de travail correspondants, ont consacré l’essentiel de leur temps à l’organisation du traditionnel symposium annuel et d’une nouvelle série de cours de perfectionnement en collaboration avec le secrétariat. Symposium annuel Le traditionnel symposium annuel de la commission CIPC a de nouveau eu lieu à Olten le 18 janvier 2013 et était intitulé «Éléments constitutifs des revitalisations des cours d’eau – Exigences des projets d’aménagement hydraulique modernes». Avec un nombre record de 215 participants, le symposium a été très encourageant après la petite baisse de l’année précédente. Le symposium apporte sans aucun doute une contribution très importante au savoir-faire requis et au réseautage dans le domaine de la protection contre les crues. Cours de perfectionnement 3ème série Lancée en 2011 par la commission en collaboration avec l’OFEV sur le thème «Documentation sur les dangers et gestion des crues», la troisième série de cours de perfectionnement a pris fin en 2013 avec les trois derniers cours régionaux à Warth, Morges et Canobbio. Avec un total de 8 cours et 173 participants, ces cours de perfectionnement apportent tout comme les deux premières séries de cours de 2004–2006 et de 2008–2010, une grosse contribution à l’assurance de la qualité pour la protection contre les crues. Cours de perfectionnement 4ème série Simultanément à la conclusion de la troisième série, les préparations ont déjà été faites pour une nouvelle série de cours sur le thème «Revitalisation des petits et moyens cours d’eau». Tout comme les cours précédents, l’OFEV finance la mise en place du cours et assume une garantie de déficit pour la réalisation en faveur des contributions de participation favorables. Le programme est en train d’être concrétisé. La nouvelle série devrait être lancée avec le premier des 8 cours en juin 2014. Les autres cours de la série sont planifiés pour l’année 2015 et éventuellement 2016. Recommandations sur les revanches La CIPC a voulu contribuer au moyen d’une recommandation sur le sujet de la «Revanche lors des projets de protection contre les crues et évaluation des risques» à une uniformisation du calcul des re-

vanches dans la pratique de l’aménagement des eaux en Suisse. Ce projet, financé par l’OFEV, a été terminé lors du dernier exercice. La recommandation a été publiée dans les deux premières numéros 2013 de la revue spécialisée «Eau énergie air» ainsi que sur le site de l’ASAE en allemand et en français. Deux nouveaux groupes de travail Au cours de l’exercice 2013, deux nouveaux groupes de travail ont entamé leur travail. D’une part, avec les experts en dangers naturels Suisse (Fachleuten für Naturgefahren Schweiz, FAN), un premier groupe de travail s’est associé pour étudier «L’érosion des berges sur les cours d’eau». D’autre part, le deuxième groupe de travail se penchera sur les «Décharges de crue». L’objectif des deux groupes est d’élaborer des recommandations à l’intention des spécialistes en aménage-ment hydraulique et en danger naturel. D’autres activités de l’ASAE liées à la revue spécialisée, à l’organisation d’événements et à la collaboration avec des organes partenaires sont présentées dans les sections suivantes. 1.3

Revue spécialisée «Eau énergie air» Au cours de la 105ème année de publication de la revue spécialisée «Eau énergie air», quatre numéros ont de nouveau été publiés. Les 341 pages (337 pages l’année précédente) rassemblent des informations sur les politiques hydrauliques et énergétiques ainsi qu’une grande diversité d’articles spécialisés sur la recherche et la pratique. Numéro 1/2013 Contient entre autre le rapport final sur le nouveau bâtiment de la centrale de Rheinfelden, trois contributions totalement différentes sur le thème du pompageturbinage ainsi qu’un article sur un projet de recherche au sujet de la gestion des plaines alluviales avec un exemple sur la plaine de Sandey (canton de Berne). En outre, ce premier numéro contient la version allemande de la recommandation de la CIPC susmentionnée sur la revanche ainsi que les statistiques des dommages dus aux intempéries en Suisse publiées annuellement par le WSL. Numéro 2/2013 Commence avec une contribution sur la gestion des matériaux charriés dans les petites installations hydrauliques,

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Numéro 3/2013 Contient deux articles sur le pompageturbinage, notamment sur le projet de la centrale de Lago-bianco ainsi que les nouvelles connaissances de la recherche au sujet de l’influence des sédiments fins sur la décantation. Un autre point important est constitué par le sujet «Monitoring et suivi des résultats des installations hydrauliques» avec deux contributions. Finalement, avec deux autres contributions, le numéro débute une série d’articles sur l’assainissement de l’exploitation par éclusées dans le Hasliaare. Numéro 4/2013 Termine la série d’articles sur l’assainissement de l’exploitation par éclusées dans le Hasliaare avec trois autres contributions. En même temps, une nouvelle série d’article commence avec deux contributions sur le thème de la protection contre les crues à Zurich. Et finalement, ce dernier numéro publie comme à son habitude le protocole, discours présidentiel inclus, de la 102ème assemblée générale du 5.9.2013 à Interlaken. Les membres de la rédaction présentent ici leurs remerciements à tous les abonnés, membres ainsi qu’aux auteurs de contributions pour leur intérêt et leur engagement en faveur de la revue spécialisée «Eau énergie air». Ils adressent une reconnaissance particulière aux annonceurs qui non seulement touchent ainsi leur clientèle, mais soutiennent également financièrement la revue en tant que plateforme d’échange d’expériences et de savoir. 1.4 Manifestations L’ASAE et les différents groupes qui la composent ont organisé en 2013, de manière autonome ou en collaboration avec des organisations partenaires, les manifestations et symposiums suivants: • 16.1. Conférence Rheinverband: «Conséquences des éclusées sur l’écologie du Rhin alpin» • 18.1. Symposium CIPC «Éléments constitutifs des revitalisations des cours» à Olten

31.1./1.2. Cours de perfectionnement CIPC 3.6 à Morges • 13.2. Conférence Rheinverband: «Modèle de prévision de l’écoulement du Rhin Alpin» • 14./15.3. Cours de perfectionnement CIPC 3.7 à Canobbio • 20.3. Conférence Rheinverband: «Projet d’élargissement du Rhin Illmündung–Bodensee» • 3.4. Assemblée des directeurs d’exploitation VAR à Gippingen • 24.4. Conférence Rheinverband: «Protection contre les crues/revitalisation Seez» • 15.5. Excursion Rheinverband: «Chantier de la nouvelle centrale Illspitz» • 23./24.5. Cours de perfectionnement CIPC 3.8 à Warth • 12.6. Assemblée générale du VAR à la centrale de Schaffhouse • 4.–6.9. Symposium énergie hydraulique AGAW/ASAE avec 102ème AG de l’ASAE à Interlaken • 6.11. Symposium Hydrosuisse ASAE à Olten Lors des diverses manifestations, l’ASAE a pu influencer la discussion avec ses propres exposés. On rappellera en particulier les exposés que le directeur de l’ASAE a présentés à l’occasion de l’assemblée générale de Grischelectra le 25.3 à Coire, lors de la Journée internationale de l’hydrologie le 5.4 à l’université de Berne, lors du 5ème Symposium ProClim le 30.8 également à l’université de Berne ou encore lors du Symposium de l’université de St-Gall sur les questions juridiques actuelles le 20.11 au casino de Lucerne. Ces exposés tout comme la plupart des manifestations susmentionnées sont disponibles en format pdf sur le site de l’ASAE.

Groupe de travail Energie hydraulique alpine AGAW Les contacts avec l’AGAW ont été entretenus dans le cadre de l’entrée du directeur de l’ASAE dans le comité du groupe de travail ainsi que les échanges internationaux de savoir spécialisé. Au premier plan de l’année 2013 se trouvait la réalisation du symposium commun AGAW/SWV à Interlaken. En outre, la présidence de l’AGAW a été reprise au milieu de l’année 2013 pour une période d’un mandat par Peter Molinari, qui a été un membre du comité de l’ASAE pendant de nombreuses années.

1.5

Association pour une énergie respectueuse de l’environnement VUE La représentation dans le comité de l’Association VUE est assurée par Guido Conrad, centrale hydroélectrique du Rhin postérieur (KHR), qui est intégré directement dans l’ASAE en tant que membre de la commission Hydrosuisse. Durant l’exercice, les discussions sur la procédure de recertification des centrales hydrauliques sans assainissement des débits résiduels se trouvaient au premier plan du travail (cf. section 1.2).

•

Projets et collaboration avec des organisations externes En raison du caractère limité de ses ressources et afin d’encourager le dialogue avec les différents acteurs du domaine de la gestion des eaux, l’Association a continué en 2013 à rechercher et entretenir des synergies avec d’autres associations et institutions, en particulier les suivantes : Groupe de Berne, swisselectric Le directeur a entretenu le contact avec les organisations du secteur de l’électricité actives dans le monde politique à Berne. L’ASAE a également rédigé des prises de position sur des interventions parlementaires qui ont été injectées dans le circuit politique par l’intermédiaire du Groupe de Berne de swisselectric.

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Comité suisse des barrages CSB En vertu des dispositions statutaires, le directeur de l’ASAE est membre de la commission technique (TECO) du CSB. La collaboration au sein de plusieurs comités spécialisés, notamment le groupe de travail d’observation des barrages, qui prépare entre autre le symposium annuel sur les barrages, a été poursuivie par le directeur. Relevons de nouveau la publication d’un calendrier des barrages 2014 et la préparation d’une nouvelle édition pour 2015. Agenda 21 pour l’eau L’ASAE est toujours représentée au sein du comité directeur de cette plateforme d’acteurs actifs dans le domaine de l’eau (Andreas Stettler, FMB) ainsi que dans le groupe de travail Dialogue énergie hydraulique (en plus du directeur de l’ASAE, Peter Hässig, FMB). En outre, au cours de l’exercice écoulé, l’accent a été mis sur la compréhension commune du rôle de l’énergie hydraulique dans la Stratégie énergétique 2050. Différents événements ont eu lieu visant à l’échange des expériences concernant la mise en œuvre de LEaux.

Prix suisse des cours d’eau Le Prix suisse des cours d’eau est attribué tous les deux ans par l’Association pour le génie biologique, le Pro Natura, l’Association suisse pour l’aménagement des 143

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suivie de plusieurs articles sur le thème des inondations et une présentation de la nouvelle plateforme sur la sécheresse drought.ch. De plus, cette édition contient la version française de la recommandation sur la revanche de la CIPC. Finalement ce deuxième numéro comprend également la version française et allemande du rapport annuel 2012 de l’ASAE.

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eaux et l’Association suisse des professionnels de la protection des eaux pour une performance remarquable dans le domaine de l’exploitation des eaux. Il n’est jamais facile de s’accorder naturellement, ce qui contraint tous les partenaires à des compromis. Le Prix suisse des cours d’eau 2013 a été attribué à Bernard Lachat, un pionnier du génie biologique. Conseil consultatif des journées de l’énergie L’ASAE est représentée par l’intermédiaire de son directeur dans le conseil consultatif de journées de l’énergie. Celui-ci suit la préparation et le déroulement de la manifestation ayant lieu tous les deux ans sur trois jours à Zurich. La prochaine réalisation qui aura lieu du 4 au 6 juin 2014 a été préparée durant l’exercice écoulée. L’ASAE assume à nouveau le patronage et la présentation du troisième jour du forum sur le thème «Le mix de production de l’avenir». Conseil consultatif PNR 61 Le directeur de l’ASAE continue de siéger au sein du conseil consultatif du programme national de recherche «Gestion durable de l’eau» (PNR 61). Celui-ci élabore des bases et méthodes scientifiques pour une gestion durable des ressources hydrologiques en Suisse. Le programme devrait se terminer en 2014 avec plusieurs rapports synthétiques et une manifestation finale. En outre, l’Association s’implique dans d’autres engagements par des échanges informels avec les divers acteurs de la gestion des eaux ainsi que par la participation à des groupes de travail spécialisé, notamment en collaborant selon les circonstances avec l’OFEV et l’OFEN à propos de la stratégie énergétique 2050 ou au sujet de la protection contre les crues. 1.6

Directions et contacts avec les groupes régionaux Le secrétariat de l’ASAE s’est à nouveau occupé de la gestion des activités de l’Association Aare-Rheinwerke (VAR) et du Rheinverband (RhV) (voir à cet égard les communiqués des groupes régionaux à l’Annexe 4). Le contact avec l’Associazione ticinese di economia delle acque (ATEA) a été assuré par la présence du directeur de l’ASAE au sein de son comité. 2.

Comptes et bilan 2013, proposition de budget 2015 Les comptes d’exploitation 2013, y compris les budgets 2013 et 2014 déjà adoptés par l’assemblée générale, ainsi que le budget 2015 et le bilan au 31 décembre 2013 144

sont récapitulés dans l’annexe 1. Le 28 février 2014, le cabinet OBT AG a soumis les comptes à un contrôle restreint et les a approuvés. Le rapport de révision, dont le comité et le bureau ont pris connaissance, a été mis à la disposition des membres au secrétariat. Compte d’exploitation Avec des recettes de CHF 1 062 165.17 et des dépenses de CHF 1 059 398.93, le compte d’exploitation 2013 clôture sur un léger excédent de recettes de CHF 2766.24. En plus d’un chiffre d’affaires record, les revenus provenant de l’augmentation des membres (CHF 10 000.–), les gains provenant des manifestations (CHF 60 000.–) et la vente d’annonces dans la revue (CHF 25 000.–) ont nettement pu progresser. Du côté des dépenses, tout est plus ou moins compris dans le budget, à l’exception des frais extraordinaires (CHF 16 000.–) occasionnés par les corrections du décompte TVA des années 2008 à 2012, qui ont presque été compensés par les revenus également extraordinaires provenant entre autres des contre-passations inutilisées des droits d’auteurs (CHF 12 000.–). Le bon résultat a permis d’augmenter les provisions de CHF 80 000.– pour de futures mesures de stabilisation de la caisse de pension. Répartition des recettes Le graphique de l’Annexe 1c détaille la répartition des recettes. Durant l’exercice, 78% des revenus ont été générés par les contributions des membres, dont les 4/5 proviennent des exploitants d’installations hydroélectriques. Les gains provenant des conférences et des cours tout comme la vente d’annonces et d’abonnements à la revue spécialisée sont des postes importants qui repré-sentent chacun 8% de recettes. Enfin, l’administration des Groupes régionaux VAR et RhV ont assuré 4% des recettes. Bilan au 31.12.2013 Le bilan affiche un niveau de réserves s’élevant à CHF 1 330 041.19 ainsi qu’une hausse de la fortune active de l’Association équivalente à l’excédent 2013 à CHF 313 788.23. Tout juste la moitié de la fortune totale s’élevant approximativement à CHF 1.6 million est placée à un faible taux d’intérêt comme dépôts à terme à expirations diverses auprès de deux instituts.

prévoient un résultat équilibré, avec des recettes de CHF 905 555.– et des dépenses de CHF 894 500.– pour un petit excédent de CHF 11 055.–. Du côté des revenus, on s’attend à une contribution constante des membres et de la vente d’annonce. Du côté des dépenses, on envisage une augmentation des frais liée aux futures mesures de stabilisation de la caisse de pension ainsi qu’à l’augmentation du loyer pour des locaux supplémentaires. 3.

Effectif des membres de l’Association et des sections

Effectif des membres de l’ASAE L’effectif des membres de l’ASAE s’est élevé à la fin 2013 aux nombres suivants (cf. récapitulation détaillée et évolution des dix dernières années à l’Annexe 2): • 358 membres individuels • 195 membres collectifs, dont: • 27 collectivités de droit public, • 82 exploitants d’installations hydroélectriques, • 20 fédérations/associations, • 59 entreprises privées et • 7 instituts de recherche. L’effectif des membres est stable avec une légère tendance à la hausse, avec une augmentation nette de 17 membres. L’augmentation des exploitants concerne la centrale électrique Oberhasli qui faisait partie jusqu’alors de BKW Energie AG. On enregistre lors du dernier exercice l’adhésion réjouissante de 5 entreprises privées, respectivement issues de l’ingénierie ou des activités induites comme nouveaux membres. Effectif des groupes régionaux Avec les membres des trois groupes régionaux Verband Aare-Rheinwerke, Rheinverband et Associazione ticinese di economia delle acque (cf. communiqués à l’Annexe 4), l’Association regroupe au total 862 membres, dont 494 à titre individuel et 368 à titre collectif. 4. Organes de l’Association Les membres des organes dirigeants de l’Association, du secrétariat, des deux commissions spécialisées ainsi que des groupes régionaux au 31.12.2013 sont énumérés à l’Annexe 3.

Budget 2015 Le budget 2015 a été calculé sur la base d’une poursuite des activités et des niveaux de cotisation inchangés. Les instances «Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

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Anhang 1a / Annexe 1a: Konsolidierte Jahresrechnung 2013, Voranschläge 2013, 2014 und 2015 / Comptes 2013, budgets 2013, 2014 et 2015

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Anhang 1b / Annexe 1b: Bilanz per 31. Dezember 2013 und Vorjahresvergleich / Bilan au 31 décembre 2013 et comparaison année précédente

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Anhang 1c / Annexe 1c: Verteilung der Einnahmen 2013 / Distribution des Recettes 2013

Verteilung Einnahmen: Mitgliederbeiträge: 78% Deckungsbeitrag Tagungen/Kurse: 8% Deckungsbeitrag Fachzeitschrift: 8% Geschäftsführung VAR/RhV: 4% Diverses: 2%

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Anhang 2 / Annexe 2: Mitgliederstatistik SWV / Effectifs des membres ASAE Mitgliederbestand SWV per 31. Dezember 2013 und Vergleich Vorjahre / Effectifs de membres l'ASAE au 31 décembre 2013 et comparaison avec les années précédentes:

Bei den Kraftwerksbetreibern sind auch die einzelnen Kraftwerke von Gruppen eingerechnet, soweit die Mitgliederbeiträge auf die einzelnen Werke aufgeteilt sind; insgesamt sind 113 Kraftwerke und mehr als 80% der schweizerischen Wasserkraftproduktion im SWV vertreten.

Mitgliederbestand SWV per 31.12.2013 nach Anzahl

Mitgliederbestand SWV per 31.12.2013 nach Beiträgen

Unternehmen 6% Unternehmen 10% Verbände 4%

Forschung 1%

Verbände 2%

Forschung 1%

Einzelmitglieder 7% Verwaltung 4%

Einzelmitglieder 64%

Kraftwerke 15%

Verwaltung 6%

Kraftwerke 1) 80%

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Axpo/Alpiq/BKW: 27%; Grosse Partnerwerke: 11%; EWZ/SBB/EnAlpin/ Repower/Groupe E und übrige KW: 42%

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SWV / ASAE Vorstand (Amtsperiode HV 2011–HV 2014) Präsident: Caspar Baader, Nationalrat, Gelterkinden Vizepräsident: Rolf Mathis, Axpo, Baden Mitglieder Ausschuss: Hans Bodenmann, BKW, Bern 1 Beat Imboden, Alpiq, Sion Mauro Salvadori, Alpiq, Lausanne Anton Schleiss, LCH-EPFL, Lausanne Andreas Stettler, BKW, Bern Weitere Mitglieder: Jérôme Barras, FMCP, Avully Natalie Beck Torres, BFE, Bern Robert Boes, VAW-ETHZ, Zürich Christian Dubois, Andritz Hydro AG, Kriens Laurent Filippini, UCA, Ct. Ti, Bellinzona 3 Michelangelo Giovannini, V&P, Chur 2 Anton Kilchmann, SVGW, Zürich Peter Klopfenstein, HE SA, Sion Michael Roth, Engadiner KW, Zernez Martin Roth, ewz, Zürich Michel Schwery, EnAlpin AG, Visp Jürg Speerli, HSR, Rapperswil Thomas Staffelbach, SBB AG, Zollikofen Moritz Steiner, DEWK Kt. Wallis, Sion Felix Vontobel, Repower, Poschiavo Hans-Peter Willi, BAFU, Bern 1

VAR /

RhV /

ATEA

Kommission Hydrosuisse (Amtsperiode 2011–2014) Vorsitz: Andreas Stettler, BKW, Bern Mitglieder: Gianni Biasiutti, KWO, Innertkirchen Christoph Busenhart, ewz, Zürich Guido Conrad, KHR, Thusis Marold Hofstetter, OFIMA, Locarno Jörg Huwyler, Axpo, Baden Beat Imboden, Alpiq, Sion Peter Quadri, swisselectric, Bern Mauro Salvadori, Alpiq, Lausanne Felix Vontobel, Repower, Poschiavo Thomas Zwald, VSE, Aarau Roger Pfammatter, SWV, Baden Kommission Hochwasserschutz (KOHS) (Amtsperiode 2011–2014) Vorsitz: Jürg Speerli, HSR, Rapperswil Mitglieder: Tony Arborino, Kanton Wallis, Sion Robert Boes, VAW-ETHZ, Zürich Therese Bürgi, BAFU, Bern

Laurent Filippini, UCA,Ct. Ti, Bellinzona Nils Hählen, TBA Kanton Bern, Thun Christoph Hegg, WSL, Birmenstorf Lukas Hunzinger, Flussbau AG, Bern Martin Jäggi, Berater Flussbau, Ebmatigen Mario Koksch, vif Kanton Luzern Roger Kolb, Niederer + Pozzi AG, Uznach Dieter Müller, AF-Colenco AG, Baden Ali Neumann, Stucky, Renens Matthias Oplatka, AWEL, Zürich Olivier Overney, BAFU, Bern Hans Romang, Meteo Schweiz, Zürich Simon Scherrer, Scherrer AG, Reinach Anton Schleiss, LCH-EPFL, Lausanne Rolf Studer, VIB, Fribourg Heinz Weiss, Basler & Hofmann, Zürich Benno Zarn, HZP, Domat / Ems Markus Zimmermann, NDR Consult, Thun Roger Pfammatter, SWV, Baden Vertretung in Organisationen Vorstand Wasser-Agenda 21: Andreas Stettler, BKW, Bern Vorstand VUE: Guido Conrad, KHR, Thusis Geschäftsstelle Geschäftsführer: Roger Pfammatter Mitarbeiter: Esther Zumsteg, Administration Manuel Minder, WEL/Verbandsschriften Doris Hüsser, Buchhaltung Ständige Geschäftsstelle: Rütistrasse 3a, CH-5401 Baden Telefon 056 222 50 69, Fax 056 221 10 83 info@swv.ch / www.swv.ch Kontrollstelle OBT AG, Brugg: Andreas Thut Verband Aare-Rheinwerke (VAR) Ausschuss (Amtsperiode GV 2012–GV 2015) Präsident: Hans Bodenmann, BKW, Bern Vizepräsident: Oliver Steiger, Axpo, Baden Weitere Mitglieder: Wolfgang Biesgen, ED, Laufenburg Walter Harisberger, IBAarau, Aarau Erwin Heer, Schluchseewerk, Laufenburg Urs Hofstetter, Alpiq Hydro Aare, Boningen Jacky Letzelter, EdF, F-Mulhouse

Esther Zumsteg, Sekretariat Ständige Geschäftsstelle: Rütistrasse 3a, CH-5401 Baden Telefon 056 222 50 69, Fax 056 221 10 83 info@swv.ch / www.aare-rheinwerke.ch Rheinverband (RhV) Vorstand (Amtsperiode GV 2010–GV 2014) Präsident: Michelangelo Giovannini, V&P, Chur Vizepräsident: Manfred Trefalt, Stadtwerke, Feldkirch Weitere Mitglieder: Daniel Dietsche, Tiefbauamt, St. Gallen Alfred Janka, Repower, Illanz Helmut Kindle, AfU, FL-Vaduz Lucien Stern, AEV Graubünden, Chur Reto Walser, Bänziger Partner, Oberriet Martin Weiss, Landesverwaltung Voralberg Christoph Widmer, Widmer + Krause, Chur Geschäftsstelle Geschäftsführung / Sekretariat: Roger Pfammatter, Geschäftsführer Esther Zumsteg, Sekretariat Ständige Geschäftsstelle: Rütistrasse 3a, CH-5401 Baden Telefon 056 222 50 69, Fax 056 221 10 83 info@swv.ch / www.rheinverband.ch Associazione ticinese di economia delle acque (ATEA) Comitato (Periodo 2012–2015) Presidente Laurent Filippini, UCA,Ct. Ti, Bellinzona Vice-presidente: Carmelo Rossini, Mauri&Banci, Pregassona Membri Andrea Baumer, OFIMA, Locarno Fabrizio Bazzuri, CMAPS, Lugano–Figino Giovanni Ferretti, AI, Lugano Sandro Pitozzi, Ufficio d’energia, Bellinzona Luca Pohl, Orselina Roger Pfammatter, SWV, Baden a Michele Tadè, AGE SA, Chiasso a

ASAE

Segretaria Paola Spagnolatti Viale S. Franscini 17, CH-6501 Bellinzona

Geschäftsstelle Geschäftsführung / Sekretariat: Roger Pfammatter, Geschäftsführer

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

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Jahresbericht 2013

Anhang 3 / Annexe 3: Zusammensetzung Gremien des Verbandes per 31.12.2013 / Composition des Comités de l’Association au 31 décembre 2013

Jahresbericht 2013

Anhang 4 / Annexe 4: Mitteilungen aus der Tätigkeit der Verbandsgruppen / Messages sur les activités des groupes régionaux Verband Aare-Rheinwerke (VAR) Gründung: 4. Dezember 1915 Verbandsgremien Leitender Ausschuss An seiner Sitzung vom 30. April 2013 behandelte der leitende Ausschuss den Jahresbericht und die Rechnung des Jahres 2012. Jahresbericht, Rechnung und Budget wurden zu Händen der Generalversammlung 2013 verabschiedet. Zusätzlich nahm der leitende Ausschuss Kenntnis von den zahlreichen laufenden Geschäften der Kommissionen und bereitete die Generalversammlung vor.

Mittel. Gemäss den Pegelmessungen des BAFU erreichte die Wasserführung in den vier Flüssen die folgenden provisorischen Werte: Aare bei Murgenthal (Pegelmessstation LH 2063, Einzugsgebiet 10 119 km2, Vergletscherung 2.4%): • Jahresmittel: 329 m3/s (Vorjahr: 311 m3/s, def.) • Einordnung im langjährigen Mittel 1935–2012: 115% (109%) Rhein bei Rheinfelden (Pegelmessstation LH 2091, Einzugsgebiet 34 526 km2, Vergletscherung 1.3%): • Jahresmittel: 1148 m3/s (Vorjahr: 1154 m3/s, def.) • Einordnung im langjährigen Mittel 1935–2012: 111% (112%)

Generalversammlung An der 95. Generalversammlung vom Mittwoch, 12. Juni 2013, im Vortragsraum des Kraftwerks Schaffhausen wurde sämtlichen Anträgen des Ausschusses gefolgt und namentlich die Rechnung 2012 mit Bilanz per 31.12.2012 und der Voranschlag 2013 genehmigt sowie die Organe entlastet. Die Generalversammlung verabschiedete zudem den altersbedingt per Ende 2013 aus der Kommission Betriebsfragen ausscheidenden Peter Hässig, der sich während über 20 Jahren als Vertreter der BKW Energie AG aktiv im VAR engagiert hat.

Reuss bei Mellingen (Pegelmessstation LH 2018, Einzugsgebiet 3382 km2, Vergletscherung 2.8%): • Jahresmittel: 152 m3/s (Vorjahr: 159 m3/s, def.) • Einordnung im langjährigen Mittel 1935–2012: 109% (113%)

Geschäftsstelle Die mit der Geschäftsführung des VAR betraute Geschäftsstelle des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) hat in Zusammenarbeit mit dem Ausschuss und den Kommissionen sämtliche Verbands- und Kommissionsgeschäfte abgewickelt.

Limmat bei Baden (Pegelmessstation LH 2243, Einzugsgebiet 2396 km2, Vergletscherung 1.1%): • Jahresmittel: 111 m3/s (Vorjahr: 117 m3/s, def.) • Einordnung im langjährigen Mittel 1951–2012: 110% (117%)

Die Bruttoproduktion aller 28 VAR-Kraftwerke zusammen lag 2013 mit total 8637 GWh ziemlich genau auf dem Wert des Vorjahres (8722 GWh) und erreichte damit im Berichtsjahr erneut rund 110% des langjährigen Mittelwertes. Die Unterschiede in den Einzugsgebieten sind bezüglich Produktion mit 106% bis 119% des langjährigen Mittels etwas grösser als im Vorjahr (109% bis 117%). An Aare und Limmat konnte etwas mehr, an Rhein und Reuss etwas weniger produziert werden. Die durchschnittlichen Produktionsmengen stimmen aber recht gut mit den durchschnittlichen Abflussverhältnissen überein. Kommission Betriebsfragen Die wichtigsten von der Kommission im Jahre 2013 unter dem Vorsitz von Christoph Busenhart, ewz, behandelten Geschäfte sind nachfolgend zusammengefasst beschrieben: Betriebsleiterversammlung Die traditionelle Betriebsleiterversammlung wurde am 3. April 2013 in Gippingen mit wiederum über 50 Teilnehmern durchgeführt. Unter dem Haupttitel «Erfahrungen und Umgang mit Betriebsstörungen» lauteten die Referate (und Referenten): 1) Getriebeschaden KW Ruppoldingen: Erfahrungen und Erkenntnisse (Reto Fedeli, Alpiq Hydro Aare AG), 2) Alkali-AggregatReaktion (AAR) beim KW Augst (Theo Zeier, KW Augst-Wyhlen), 3) Störfall KW Rheinau: Vorfall, Bewältigung und Nachbereitung (Martin Zeder, Axpo Power AG), 4) Störfall KW Wettingen: Fischabwehr vor Grundablässen und Turbineneinläufen

Revision Die Revisionsstelle OBT AG, Brugg, prüfte die Verbandsrechnung 2013 sowie die Bilanz per 31.12.2013 am 28. Februar 2014 und bestätigte die korrekte Rechnungsführung. Mitgliederkraftwerke Der Mitgliederbestand des VAR besteht unverändert aus 28 Wasserkraftwerken an Hochrhein, Aare (unterhalb Bielersee), Reuss und Limmat (vgl. Tabelle 1). Abflüsse und Wasserkraftproduktion Die Jahresmittel der Abflüsse lagen in allen vier Einzugsgebieten des VAR im Jahr 2013 in etwa im Bereich des Vorjahres und damit wiederum deutlich über dem langjährigen 150

Tabelle 1. Mitglieder-Kraftwerke VAR. «Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Exkursion zum Kraftwerk Rüchlig Nachdem im Vorjahr mangels attraktiver Ziele keine Exkursion stattgefunden hat, wurde im 2013 wieder eine solche Veranstaltung für aktive und ehemalige Betriebsleiter durchgeführt. Am 25. September 2013 konnte die Baustelle des laufenden Neubaus des Kraftwerkes Rüchlig in Aarau unter kundiger Führung der Projektmitarbeiter der Axpo besichtigt werden. Mit 25 Teilnehmenden kann der Anlass als sehr gelungen bezeichnet werden. Forschungsprojekt Fischabstieg Das von der Unterkommission Fischabstieg mit der ETH Zürich und der Eawag vorangetriebene und inhaltlich begleitete Forschungsprojekt kam im Berichtsjahr gut voran. Schwerpunkt waren die ethohydraulischen Versuche mit Lebendfischen. Zudem ergab sich die Gelegenheit für eine zweite sehr aufschlussreiche Reise zu den viel zitierten US-amerikanischen Anlagen, der sich wiederum Vertreter der Unterkommission des VAR angeschlossen haben (Jochen Ulrich, ED; Ricardo Mendez, Axpo und Christoph Busenhart, ewz). Die Erkenntnisse fliessen in die laufenden Arbeiten ein und sollen auch separat in einem Fachartikel aufgearbeitet werden. Eine weitere wesentliche Aktivität war der im Dezember 2013 über die Geschäftsstelle organisierte Medienanlass an der ETH Zürich. Trotz einer relativ bescheidenen Anzahl Teilnehmer resultierte die Initiative in doch recht ansehnlicher Berichterstattung in den grösseren Tageszeitungen der Schweiz, so unter anderem mit Beiträgen in NZZ, Mittellandzeitung und St. Galler Tagblatt. Die Medienmitteilung wie auch die Präsentationen finden sich auf der Webseite des VAR (www.aarerheinwerke.ch). Ein Zwischenstand der Erkenntnisse soll wiederum an der nächsten Betriebsleiterversammlung 2014 präsentiert werden. Der Projektabschluss mit Berichterstattung ist auf Sommer/Herbst 2014 vorgesehen. Interkantonale Planung Aare Mit dieser Planung beabsichtigen die drei Kantone Bern, Solothurn und Aargau, ihre strategischen Planungen zur Umsetzung des revidierten GSchG für die Aare ge-

meinsam zu erarbeiten bzw. mindestens abzustimmen. Für den Lenkungsausschuss mit den Amtschefs der Kantone und die thematischen Fachgruppen mit den Fachverantwortlichen der Kantone konnten im April 2013 seitens VAR Delegierte gemeldet werden wie folgt: Roger Pfammatter, VAR/SWV (Lenkungsausschuss), Ricardo Mendez, Axpo (Fischwanderung und Geschiebehaushalt), Urs Hofstetter, Alpiq (Geschiebehaushalt), Hansjürg Tschannen, IBAarau (Revitalisierung). Die Teilnahme in den Fachgruppen ist die Chance, sich seitens VAR frühzeitig in die Planungen einzubringen und mögliche Konflikte aufzuzeigen. Die VAR-Vertreter in den Fachgruppen berichten z.Hd. der Geschäftsstelle bzw. der Kommission. Flussvermessung des Hochrheins Das Projekt zur geplanten Neuvermessung des Hochrheins wird immer grösser und schwieriger. Die vom BAFU geleitete Arbeitsgruppe mit Vertretern des Landes Baden-Württemberg, des Bundes, der Kantone und des VAR (Daniel Rietmann, Axpo, und neu: Wolfgang Biesgen, ED) hatte sich im Berichtsjahr zwar auf einen Vorentwurf einer Rahmenvereinbarung geeinigt, nach Begutachtung der verschiedenen Rechtsdienste sind aber neue Unklarheiten entstanden. So dürfte nach Ansicht des BAFU neu ein Staatsvertrag notwendig werden, der zur Unterzeichnung in Deutschland bis zu zwei Jahren in Anspruch nehmen kann. Der Zeitplan mit der für 2014 geplanten Ausschreibung für eine Neuvermessung 2015 wird damit sicherlich nicht eingehalten werden können. Sicherheitskonzept StAV Aare Bei der Aare fehlen weiterhin spezifische «Anforderungen an die Sicherheitsüberwachung gemäss StAV» und die werkübergreifende Koordination nach dem Vorbild des Hochrheins. Der vom BFE eingeforderte Brief zur Klärung der Sachlage ist Mitte Juli 2013 eingetroffen und wurde allen Kraftwerken VAR und den Kommissionsmitgliedern zugestellt. Das BFE bestätigt in diesem Brief, dass für die Aare «das für die Wehre am Hochrhein erstellte Konzept als Vorlage dienen [...] und soweit möglich dieselben Bestimmungen übernommen» werden sollen. Als Vorbereitung für diese Arbeiten hat eine VAR-interne Ad-hoc-Arbeitsgruppe (Urs Hofstetter, Alpiq; Oliver Steiger, Axpo; Markus Herzog, BKW; Hansjürg Tschannen, IBAarau; Roger Pfammatter, VAR) die geltenden Hochwasserkriterien aller Werke an der Aare zusammengetragen.

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Kommission Geschiebereaktivierung am Hochrhein Die Arbeiten der Kommission unter dem Vorsitz von Armin Fust, Energiedienst, konzentrieren sich auf die Begleitung der Ausarbeitung des Masterplans zur Geschiebereaktivierung am Hochrhein: Masterplan Geschiebe Hochrhein Der Masterplan ist nach mehrjähriger Arbeit abgeschlossen und wurde von den Behörden Anfang 2013 dem interessierten Publikum vorgestellt und publiziert. Das Kraftwerk Ryburg-Schwörstadt AG hat die Aufwendungen bisher als Vorschuss finanziert und wird diese im 2014 entsprechend früherer Abmachungen und Kostenteiler den beteiligten Kraftwerken in Rechnung stellen. Damit kommen die Aktivitäten der Kommission im 2014 zu einem Ende.

Rheinverband (RhV) Gründung: 15. Dezember 1917 Verbandsgremien Vorstand Der Vorstand des Rheinverbandes trat 2013 am 13. Februar und am 18. September zu je einer Sitzung zusammen. In der Februar-Sitzung war die Besprechung von Geschäftsbericht und Jahresrechnung 2012 im Vordergrund. Die Vorstandsmitglieder Christoph Widmer und Helmut Kindle gaben den Austritt aus dem Vorstand auf die nächste Generalversammlung im Jahr 2014 bekannt. In der Herbstsitzung wurde die Ausgestaltung des Vortragsprogramms Winter/ Frühjahr 2014 behandelt sowie ein neuer Auftritt in Form eines Flyers gutgeheissen. Die Vorbereitung der Generalversammlung 2014 wurde behandelt. Einerseits die Erneuerungswahlen zu Händen der Generalversammlung: Elja Kind als Nachfolger von Helmut Kindle vom Amt für Umwelt, Vaduz, sowie Dieter Vondark als Nachfolger von Martin Weiss, Abt Vlld, Wasserwirtschaft, Bregenz. Der Nachfolger für Christoph Widmer wird an der ersten Sitzung im 2014 vorgeschlagen. Andererseits stand die Frage der Kostendeckung des Rheinverbandes zur Diskussion. Eine Mitgliederbeitragserhöhung soll anhand eines Vorschlages der Geschäftsstelle geprüft werden. Generalversammlung, Rechnungsprüfung Die Generalversammlung wird alle 2 Jahre durchgeführt. Im Jahre 2013 wurde keine GV abgehalten. Die Rechnungsprüfung 151

Jahresbericht 2013

(Christoph Busenhart, ewz), 5) Revidierte Stauanlagenverordnung: Was ist konkret zu tun? (Bastian Otto, Axpo). Anschliessend an die Hauptreferate wurde wiederum über laufende Aktivitäten des VAR informiert. Das gemeinsame Mittagessen rundete den Anlass ab.

Jahresbericht 2013

durch den Revisor Hansjürg Bollhalder erfolgt im gleichen Rhythmus und damit auf die GV 2014.

sentazione del progetto per la Domanda di concessione nuova Ritom SA, seguita dalla vista agli impianti.

Geschäftsstelle Die mit der Geschäftsführung betraute Geschäftsstelle des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) hat in Absprache mit dem Vorstand die Verbandsgeschäfte vorangetrieben.

Comitato Il comitato è stato impegnato nell’organizzazione delle attività proposte nel corso dell’anno.

Mitglieder Per Ende 2013 verfügte der Rheinverband über folgenden Mitgliederbestand: Einzelmitglieder: 92 Kraftwerke: 13 Firmen: 25 Politische Körperschaften: 42 Verbände: 5 Total: 177 Vortragsreihe 2013 Im Winterhalbjahr 2013 wurden die traditionellen fünf Vortragsveranstaltungen vorbereitet und durchgeführt, die insgesamt wiederum auf reges Interesse gestossen sind: • Auswirkungen Schwall/Sunk auf die Ökologie des Alpenrheins, Helmut Kindle, Amt für Umwelt, Vaduz • Abflussprognosemodell Alpenrhein, Hans-Peter Wächter, Rheinunternehmen • Ausbauprojekt Rheinstrecke Illmündung bis Bodensee (Rhesi), Markus Mähr, Internationale Rheinregulierung • Hochwasserschutz/Revitalisierung Seez, Heinz Meier, Baudepartement St. Gallen • Exkursion: Baustelle Neubau WKW Illspitz, Hans-Jörg Mathis, Stadtwerke Feldkirch An dieser Stelle wird den Referenten, aber auch den Vorstandsmitgliedern und dem Sekretariat von SWV und RhV, der Einsatz für die Organisation der Vortragsreihe verdankt. Ebenfalls ein grosser Dank gebührt den jeweiligen Sponsoren für die entsprechenden Apéros.

Manifestazioni 18 aprile 2013, visita al Centro balneare di Locarno. Presentazione del progetto da parte della Direzione della società e visita della struttura e degli impianti, bagno pubblico, recente ampliamento per la creazione dell’ala SPA e nuovo spazio che accoglierà un ristorante. La manifestazione prevista in autunno, Conferenza sullo spurgo del bacino di Palagnedra è stata rimandata al programma 2014. Le manifestazioni proposte hanno raccolto un buon successo con la partecipazione di numerosi membri. Soci A fine 2013 l’associazione contava 104 soci suddivisi per categorie Amministrazioni comunali e cantonali 22 Consorzi 17 Aziende 6 Uffici ingegneria 13 Soci individuali 44 Associazioni 2 Totale 104

Associazione ticinese di economia delle acque Fondazione: 27 novembre 1915 Assemblea generale La 98.ma Assemblea generale si è svolta mercoledì 12 giugno 2013 presso la Centrale idroelettrica del Ritom a Piotta. La nostra Associazione è stata ospite delle FFS; al termine dell’assemblea, i soci, presenti in buon numero, hanno assistito alla pre152

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Witterungsbericht 2013 Gemäss Klimabulletin von MeteoSchweiz kann die Witterung des Jahres 2013 wie folgt zusammengefasst werden: • Der Frühling war gekennzeichnet durch anhaltende winterliche Verhältnisse bis in den April und Rekord-Sonnenarmut von Januar bis Mai. • Der Sommer kam wiederum nur langsam in Fahrt, glänzte im Juli und August dann aber mit fast durchwegs sonnigem Hochsommerwetter. • Der Herbst wurde durch heftige Wintereinbrüche gestört und brachte ungewöhnlich grosse Schneemengen in den Ostalpen. • Der Winter zeichnete sich zuerst mit ungewöhnlicher Nebelarmut und Sonnenscheinrekorden im Mittelland aus, dann mit Rekordschneemengen auf der Alpensüdseite. Insgesamt lagen die Jahresmitteltemperatur wie auch die Niederschlagsmengen im Berichtsjahr 2013 im Rahmen der 30-jährigen klimatologischen Norm 1981–2010. Das Jahr kann trotz Wetterkapriolen als insgesamt sehr durchschnittliches Jahr bezeichnet werden.

Jahrestemperatur in der Norm Die über die ganze Schweiz gemittelte Jahrestemperatur entsprach genau dem Normwert 1981–2010. Nördlich der Alpen waren eher Defizite und südlich der Alpen eher Überschüsse von je 0.1 bis 0.4 Grad zu verzeichnen (vgl. Bild 1). Jahresniederschlag +/- 10% der Norm Die Jahresmengen des Niederschlags erreichten verbreitet 90% bis 110% der Norm 1981–2010 (vgl. Bild 2). Am Alpennordhang waren es vereinzelt auch nur 80% und im Engadin lokal sogar noch weniger. Am Alpensüdhang und am Genfersee fielen dagegen lokal auch 118% und mehr des Normniederschlages. Hydroelektrische Produktion 2012 und 2013 Gemäss der vom Bundesamt für Energie BFE geführten Statistik zu den Wasserkraftanlagen der Schweiz WASTA (Zentralen mit >0.3 MW installierter Leistung ab Generator) waren im Berichtsjahr 2013 sowie im noch nicht rapportierten Vorjahr 2012 folgende Veränderungen im hydraulischen Kraftwerkspark und in der Jahres-

produktion zu verzeichnen (Quelle: BFE, 2013 und 2014): Neu in Betrieb gesetzte Zentralen 2012 Im 2012 wurden 12 Zentralen neu in Betrieb gesetzt und 3 Umbauten fertig. Insgesamt kann damit bei den Wasserkraftzentralen der Schweiz ein Leistungszuwachs von 33 MW auf neu 13 803 MW verzeichnet werden (ab Generator, inkl. Schätzung für die Anlagen < 0.3 MW). Die Produktionserwartung, inklusive Berücksichtigung von Datenberichtigungen, steigerte sich netto um 108 GWh/a auf neu 36 061 GWh/a. Mit einem Plus von rund 70 GWh/a entfällt mehr als die Hälfte dieses Zuwachses auf die Inbetriebnahme des erneuerten Kraftwerks Eglisau am Hochrhein. Immerhin zusätzliche 30 GWh/a liefern die drei neuen 2–3 MW-Zentralen Splügen (Tambobach), Punt Gronda (Segna) und Unteraa (Melchaa).

Bild 1. Räumliche Verteilung der Jahresmitteltemperatur 2013 in Grad Celsius (links) und der Abweichungen in Grad Celsius zum klimatologischen Normwert 1981–2010 (rechts) (Quelle: MeteoSchweiz).

Neu in Betrieb gesetzte Zentralen 2013 Im 2013 wurden 14 Zentralen neu in Betrieb gesetzt (10 davon < 1 MW, 4 zwischen 1 und 10 MW) und 3 Umbauten fertig. Mit einem Leistungszuwachs von 22 MW und unter Berücksichtigung von Wertberichtigungen beträgt die gesamte installierte Leistung der Wasserkraftzentralen der Schweiz damit neu 13 816 MW (ab Generator, inkl. Schätzung für die Anlagen < 0.3 MW). Die Produktionserwartung steigerte sich netto um 76 GWh/a und erreicht ebenfalls nach Wertberichtigungen neu 36 103 GWh/a (inkl. Schätzung für die Anlagen < 0.3 MW). Mit einem Beitrag von je knapp über 10 GWh/a dominierend sind dabei die neu in Betrieb gesetzten Zentralen Lüen (Sagenbach) und Walibach (Walibach) sowie der Zuwachs des Schweizer Anteils nach dem Umbau des Flusskraftwerks Chancy-Pougny (Rhône) bei Genf.

Bild 2. Räumliche Verteilung der Jahresniederschlagsmengen 2013 in mm (oben) und in Prozent des Normwertes 1981–2010 (rechts) (Quelle: MeteoSchweiz).

Im Bau befindliche Zentralen 2013 Im Berichtsjahr 2013 weiterhin oder neu im Bau befanden sich 31 Zentralen, davon 25 Neu- und 6 Umbauten. Das sind zum einen weiterhin die zwei neuen grossen Pumpspeicherwerke Linth-Limmern und Nant de Drance sowie die Erweiterung des Pumpspeicherwerkes Hongrin-Léman, die ab ca. 2015 bis 2017 der Schweiz einen enormen Leistungszuwachs von rund 2100 GW bringen werden. Zum anderen beinhaltet der laufende Zubau verschiedene Laufund Speicherwerke, die in den nächsten paar Jahren einen Leistungszuwachs von

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Jahresbericht 2013

Anhang 5 / Annexe 5: Witterungsbericht und hydroelektrische Produktion 2013

Jahresbericht 2013

Bild 3. Stromproduktion von Schweizer Wasserkraftwerken in TWh zwischen 1950 und 2013 (Kalenderjahr, Pumpenergie abgezogen); rote Linie = mittlere Produktionserwartung, blaue Kurve = tatsächliche Jahresproduktion; grüne Linie = mit Kapazität bereinigte jährliche Variation, schwarze Linie = Trend (nach Hänggi P., 2013 mit Daten BFE, 2014). 90 MW bzw. einen mittleren Produktionszuwachs von 290 GWh/a erwarten lassen (ohne Bereinigung mit allfälligen Verlusten aus neuen Restwasserdotierungen). Die grössten Beiträge sind bis 2015/2016 von den Erneuerungen der Kraftwerke Hagneck, Rüchlig und Russein zu erwarten. Mit jeweils mehr als 10 GWh/a relevante Beiträge liefern dann auch die neuen Zentralen Mitlödi (Föhnen/Sool), Laubegg (Garstatt), Jungbach (St. Niklaus), Lavin (Prà da Plaiv) und Tasnan (Unterengadin). Leichter Zuwachs an Leistung und Produktionserwartung 2012/2013 Die gesamte Leistung von Wasserkraftzentralen der Schweiz steigerte sich mit den neuen Inbetriebnahmen und Wertberechtigungen der beiden letzten Jahre um bescheidene 46 MW auf neu total 13 816 MW (ab Generator, inklusive

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Tabelle 1. Hydraulische Erzeugung in GWh von Lauf- und Speicherwerken sowie im Gesamttotal für das Kalenderjahr und das hydrologische Jahr (Quelle: Auszug aus der Statistik BFE, 2014).

geschätzten 42 MW von Zentralen < 0.3 MW). Entsprechend diesem Leistungszuwachs erhöhte sich auch die mittlere Produktionserwartung leicht, und zwar um 96 GWh/a auf neu 36 103 GWh/a (inklusive dem unveränderten Schätzwert von 190 GWh/a von Zentralen < 0.3 MW). Wetterbedingt wiederum überdurchschnittliche Produktion 2013 Die hydroelektrische Produktion betrug im Jahr 2013 gemäss Daten des BFE (vgl. Tabelle 1) total 39 572 GWh (Vorjahr 39 906 GWh) bzw. nach Abzug der Pumpenergie 37 440 GWh (Vorjahr: 37 495 GWh). Die Wasserkraftanlagen der Schweiz erzeugten damit nur 0.8% weniger Elektrizität als im Vorjahr (Speicherkraftwerke -1.2%, Laufkraftwerke -0.4%), welches nach den wasserreichen Jahren 1999 und 2001 als dritthöchstes Produktionsergeb-

nis der Wasserkraft Schweiz einging. Im Sommer 2013 sank die Produktion der Wasserkraftwerke um 4.1%, in den beiden Winterquartalen 2013 ergab sich aber eine Produktionszunahme von 3.6%. Insgesamt lieferten die Wasserkraftanlagen wiederum hohe 58% (Vorjahr: 59%) an die Gesamterzeugung der Schweiz. Das Ergebnis stimmt gut überein mit den durch den Verband Aare-Rheinwerke (VAR) an 28 grossen Laufkraftwerken erhobenen Daten, die praktisch die gleiche Produktion wie im Vorjahr bzw. rund 110 Prozent des langjährigen Mittelwertes ausweisen (vgl. Mitteilungen VAR im Anhang 4). Die überdurchschnittliche Produktion liegt im Rahmen der wetterbedingt möglichen Schwankungen von ± 20% (vgl. Bild 3 mit beobachteten Schwankungen der letzten Jahrzehnte).

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Nachrichten Informationen aus der Wasser- und Energiewirtschaft

P ol iti k Politi UREK-N: Subkommission zur Untersuchung der Förderung einheimischer Wasserkraft Im Rahmen ihrer Beratungen zur Energiestrategie 2050 hat die Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie des Nationalrates im April 2014 beschlossen, die Förderung der einheimischen Wasserkraft genauer unter die Lupe zu nehmen. Eine Subkommission soll dazu konkrete Vorschläge ausarbeiten. Mit 14 zu 10 Stimmen hat die Kommission beschlossen, für die Suche nach neuen Möglichkeiten zur Unterstützung der einheimischen Wasserkraft eine Subkommission einzusetzen. Diese soll konkrete Vorschläge zuhanden der Kommission ausarbeiten, welche in die Detailberatung zur Vorlage der Energiestrategie 2050 eingebracht werden können. Die Kommissionsmehrheit ist der Überzeugung, dass der Wasserkraft bei den Ausbauplänen für erneuerbare Energien eine wichtige Rolle zukommt. Die Subkommission soll zielgerichtete Vorschläge zur Förderung, die über den bundesrätlichen Entwurf hinausgehen, prüfen. Zudem beschloss die Kommission mit 15 zu 10 Stimmen, die Abnahme- und Vergütungspflicht für Netzbetreiber (Art. 17) marktnaher zu gestalten. Die Vergütung von erneuerbarer Elektrizität wird nach Lieferzeiträumen differenziert. Der Bundesrat legt die Preise im Voraus fest. Dabei erhält er einen gewissen Spielraum und orientiert sich am schweizerischen Mittelwert der Endkundenpreise für Energie. Eine Minderheit bevorzugt die Regelung gemäss dem Entwurf des Bundesrates. Bei den Bestimmungen zum Eigenverbrauch (Art. 18) schliesst sich die Kommission dem Vorschlag des Bundesrates an. [...] (UREK-NR)

Revision der Energieverordnung per 1. April 2014 Der Bundesrat hat die Änderungen der Energieverordnung gutgeheissen und

per 1. April 2014 in Kraft gesetzt. Die Revision war erforderlich, um die seit 1. Januar 2014 geltenden Bestimmungen des revidierten Energiegesetzes umzusetzen. Die neuen Verordnungsbestimmungen regeln insbesondere die Vollzugsmodalitäten für die einmaligen Investitionsbeiträge (Einmalvergütungen) an kleine Photovoltaikanlagen, den Eigenverbrauch sowie die Rückerstattung der Netzzuschläge an stromintensive Unternehmen. Am 20. November 2013 hat der Bundesrat das revidierte Energiegesetz per 1. Januar 2014 in Kraft gesetzt (siehe Medienmitteilung vom 20. November 2013). Die Revision basiert auf einer parlamentarischen Initiative (Pa. Iv. 12.400) der Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie des Nationalrates, der die Bundesversammlung am 21. Juni 2013 zugestimmt hatte. Die Entscheide des Parlaments, insbesondere die rasche Auszahlung der Einmalvergütungen an kleine Photovoltaikanlagen (siehe unten), werden per 2015 zu einer Erhöhung des Netzzuschlags (siehe Kasten) führen. Der Bundesrat wird die Höhe des Netzzuschlags in diesem Sommer festlegen. Um den Vollzug der neuen gesetzlichen Grundlagen zu regeln, ist eine Änderung der Energieverordnung und der Stromversorgungsverordnung erforderlich. Das Bundesamt für Energie führte dazu vom 7. Oktober bis 29. November 2013 eine Anhörung durch. Dazu sind insgesamt 88 Stellungnahmen eingegangen. Die Ergebnisse wurden im Februar 2014 in einem separaten Bericht publizier. Rückerstattung des Netzzuschlags an stromintensive Unternehmen Stromintensive Unternehmen mit Elektrizitätskosten von mindestens 10% ihrer Bruttowertschöpfung können sich künftig den bezahlten Netzzuschlag vollumfänglich zurückerstatten lassen. Bei Elektrizitätskosten zwischen mindestens 5 und weniger als 10% der Bruttowertschöpfung wird der bezahlte Netzzuschlag teilweise zurückerstattet. Die Rückerstattung muss per Gesuch beantragt werden. Bedingungen sind, dass der Rückerstattungsbetrag mindestens CHF 20 000.– beträgt und sich das Unternehmen in einer Zielvereinbarung

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mit dem Bund zur Steigerung der Energieeffizienz verpflichtet. Mit der Zielvereinbarung werden die wirtschaftlichen Energieeffizienzmassnahmen ausgeschöpft. Darüber hinaus muss das Unternehmen mindestens 20% des Rückerstattungsbetrags innert drei Jahren nach der Auszahlung in Energieeffizienzmassnahmen investieren, die über die als wirtschaftlich beurteilten Massnahmen hinausgehen. Das Bundesamt für Energie kann diese Frist um höchstens zwei Jahre verlängern (insgesamt fünf Jahre). Einmalige Investitionsbeiträge (Einmalvergütungen) für kleine PV-Anlagen Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von weniger als 10 kW werden künftig anstelle der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) mit Einmalvergütungen gefördert. Diese betragen höchstens 30% der Investitionskosten einer Referenzanlage. Zwischen KEV und Einmalvergütung wählen können Betreiber von neuen Photovoltaikanlagen mit einer Leistung zwischen 10 kW und unter 30 kW. Anlagen, für die eine Einmalvergütung beansprucht wird, unterliegen – mit Ausnahme der verfügbaren Mittel – keinerlei Kontingenten. Sobald der Gesuchsteller die Inbetriebnahme der Anlage nachweist, wird die Einmalvergütung so rasch wie möglich ausbezahlt (siehe unten). Dies im Gegensatz zur KEV, wo die Wartezeit je nach Anmeldedatum mehrere Jahre betragen kann. Von der Einmalvergütung profitieren können neue Anlagen, die nach dem 1. Januar 2013 in Betrieb gegangen sind. Betreiber älterer Anlagen können die Einmalvergütung nur beantragen, wenn ihre Anlage bis Ende 2012 auf der KEV-Warteliste eingetragen war. Die Einmalvergütungen für Anlagen, die nach dem 1. Januar 2013 in Betrieb genommen wurden, liegen zwischen 850 und 1200 Franken pro Kilowatt Spitzenleistung. Dazu kommt ein Grundbeitrag pro Anlage von 1400 bis 2000 Franken. Betreiber von Anlagen mit einer Spitzenleistung von weniger als zwei Kilowatt haben keinen Anspruch auf eine Einmalvergütung. Auf der bestehenden Warteliste befinden sich über 10 000 Photovoltaikprojekte, die von der Einmalvergütung profitieren kön155

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nen. Swissgrid wird die Anlagebetreiber diesen Frühling schriftlich über das weitere Vorgehen informieren. Aus organisatorischen Gründen wird die Auszahlung dieser Beiträge noch etwas dauern. Spätestens 2015 sollten aber alle Anla-gebetreiber, die heute auf der Warteliste sind und ihre Anlage in Betrieb genommen haben, die Einmalvergütung erhalten. Weitere Informationen zu den Einmalvergütungen: siehe Faktenblatt. Integrierte Photovoltaik-Anlagen Als integrierte Photovoltaik-Anlagen gelten seit dem 1. Januar 2014 noch Anlagen, welche in Bauten integriert sind und neben der Stromproduktion zusätzlich dem Wetterschutz, dem Wärmeschutz oder der Absturzsicherung dienen (Doppelfunktion). Die Erfüllung von ästhetischen Kriterien wie Vollflächigkeit oder sauberer Dachabschluss reicht nicht aus, um eine Anlage als integriert zu betrachten. Das BFE hat diesbezüglich am 4. März 2014 eine aktualisierte Richtlinie publiziert. Eigenverbrauchsregelung Alle Stromproduzenten, unabhängig von der Grösse oder Produktionstechnologie ihrer Anlage, erhalten das explizite Recht, die selbst produzierte Energie am Ort der Produktion ganz oder teilweise selbst zu verbrauchen (Eigenverbrauch). In der Energieverordnung werden die Abrechnungsmodalitäten des Eigenverbrauchs festgelegt. So muss ein Netzbetreiber im Rahmen seiner Abnahme- und Vergütungspflicht dem Stromproduzenten nur die tatsächlich ins Netz eingespeiste Elektrizität vergüten (Überschussproduktion), nicht aber den vor Ort selber und zeitgleich verbrauchten Strom. Eigenverbrauch liegt auch dann vor, wenn der Strom am Produktionsort nicht vom Produzenten selbst, sondern von Dritten verbraucht wird (z.B. von der Mieterschaft). Der Netzbetreiber darf für Produzenten im Eigenverbrauch separate Netztarif-Kundengruppen bilden, wenn eine erhebliche Abweichung vom Bezugsprofil vergleichbarer Verbraucher vorliegt. Eine solche erhebliche Abweichung liegt beispielsweise dann vor, wenn ein Endverbraucher im Eigenverbrauch nur sehr wenig Strom aus dem Netz bezieht (überdurchschnittlich hoher Eigenverbrauchsgrad), dieses aber auf den maximal möglichen Bezug ausgerichtet sein muss, um die zeitweise sehr hohen Belastungsspitzen abdecken zu können. Bei Produzenten mit kleinen Anlagen unter 10 kW Nennleistung ist die Bildung separater Netztarif-Kundengruppen im Sinne einer Bagatellregel untersagt. Selbst bei sehr hohem Eigenverbrauchsgrad müs156

sen hier die gleichen Netznutzungstarife wie bei vergleichbaren reinen Endverbrauchern zur Anwendung kommen. Zum Thema Eigenverbrauch wird das BFE in den nächsten Wochen eine Richtlinie publizieren. Netzzuschlag Seit 2009 bezahlen alle Stromkonsumentinnen und -konsumenten pro verbrauchte Kilowattstunde Strom einen Netzzuschlag zur Förderung von Strom aus erneuerbaren Energien mittels KEV (Kostendeckende Einspeisevergütung). Das gesetzliche Maximum des Netzzuschlags liegt gemäss revidiertem Energiegesetz neu bei 1.5 Rappen/kWh (davon fliessen 1.4 Rappen in die KEV, die Finanzierung der wettbewerblichen Ausschreibungen für Stromeffizienz, in die Rückerstattungen an Grossverbraucher, die Risikogarantien für Geothermieprojekte und die Vollzugskosten. 0.1 Rappen werden zur Finanzierung von Gewässerschutzmassnahmen verwendet). 2014 bezahlen die Stromkonsumentinnen und -konsumenten aber effektiv erst 0.6 Rappen/kWh (0.5 Rappen/kWh für KEV und die weiteren Massnahmen sowie 0.1 Rappen/kWh für Gewässerschutzmassnahmen), da viele Windund Wasserkraftprojekte, für die Geld reserviert worden ist, noch nicht gebaut sind und deshalb noch keine Kosten verursachen und die Auszahlung der Einmalvergütungen erst ab der zweiten Jahreshälfte 2014 beginnt. (Der Bundesrat)

Was s e r kr af tnut zung Ein Bypass für Stauseen – Bericht über das Forschungsprogramm «Sedimentmanagement bei Wasserkraftwerken – Sedimentumleitstollen» von Benedikt Vogel, im Auftrag des BFE Wind und Wetter setzen nicht nur dem Menschen, sondern auch den Bergen zu: Unter dem Wettereinfluss schrumpfen die Schweizer Alpen jedes Jahr im Mittel um 0.9 mm. Sand, Kies und Gestein werden durch Bäche und Flüsse in die Täler geschwemmt. Dieses Geschiebe ist für die Betreiber von Wasserkraftwerken in den Alpen ein grosses Problem, denn es führt zur Verlandung von Stauseen und beschädigt Kraftwerksturbinen. Abhilfe können Umleitstollen schaffen, die die

Feststoffe bzw. Sedimente an Stauseen und Turbinen vorbeiführen. ETH-Forscher suchen nach Wegen, wie solche «Sediment-Bypässe» langlebig und kostengünstig gebaut werden können. Eng ist das Reusstal zwischen Erstfeld und Andermatt, eingefasst von steilen, steinigen Hängen. Wenn hier ein starker Gewitterregen niedergeht, schwellen die Bäche an und schieben Gestein und Geröll mit gewaltiger Kraft ins Tal. Nicht selten beschädigen sie die Eisenbahntrasse oder die Autobahn. Eine leidige Sache sind die Massen an Gestein, Kies und Sand auch für die Betreiber der Wasserkraftwerke in Göschenen, Wassen und Amsteg. Denn wenn das Geschiebe in Stauseen gelangt und diese auffüllt, schwindet das Volumen der Staubecken. Mit weniger Füllvolumen aber schrumpft das Potenzial der Stromproduktion. Ein Problem, das im erosiven Reusstal besonders virulent ist. Steinblöcke in Kubikmetergrösse Dieser Umstand beschäftigte die Ingenieure bereits vor knapp 100 Jahren, als die Kraftwerke an der Urner Reuss entstanden. Zur Abhilfe bauten sie unterhalb von Wassen am sogenannten Pfaffensprung im Jahr 1922 erstmals in der Schweiz einen Umleitstollen für Geschiebe. Dieser Sediment-Bypass ist 280 Meter lang und führt unterirdisch am Ausgleichsbecken vorbei. Zum Einsatz kommt er vor allem bei Reuss-Hochwasser: Dann lenkt ein Wehr das Geschiebe in den Stollen, bevor dieses in den See gelangen kann, und bewahrt so das Ausgleichsbecken vor Verlandung. Der Stollen am Pfaffensprung hat einen hufeisenförmigen Querschnitt und ist gut fünf Meter hoch. Während eines starken Gewitters donnern hier pro Sekunde bis zu 250 Kubikmeter Wasser durch und tragen bis zu einen Kubikmeter grosse Steinblöcke mit sich.

Bild 1. Das Leitwehr beim Ausgleichsbecken Pfaffensprung bei Wassen (UR) staut die Reuss, sodass Geschiebe durch den Stollen umgeleitet werden kann.

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zieren. Dies gelingt mit Geophonen, einer Messmethode, bei der die Schwingungen von in der Sohle eingebauten Stahlplatten ausgewertet werden, um daraus auf die Geschiebemenge zu schliessen, die den Stollen durchquert. Grundlagen für den Bau neuer Anlagen Das Forschungsprojekt von Michelle Hagmann ist eines von drei Vorhaben mit ähnlicher Stossrichtung an der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich. Die Wissenschaftler untersuchen mit finanzieller Unterstützung von Swisselectric Research, des Bundesamts für Energie, CemSuisse, Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (ewz), Gommerkraftwerke und Fondazione Lombardi, welche Schäden Geschiebe und Feinsedimente im Umfeld von Wasserkraftwerken anrichten. Christian Auel, ein Forscherkollege von Hagmann, hat an der ETH ein 12 Meter langes Modell eines Sediment-Bypasses im Massstab 1:15 aufgebaut. An dem Modell untersucht er Abflusscharakteristik und Bewegungsmuster der abgeführten Sedimente sowie den daraus resultierenden Materialabtrag an der Sohle. Seine Ergebnisse sollen künftig helfen, neue Sediment-Bypässe, z.B. bezüglich Grösse, Gefälle und Ausbaudurchfluss, so zu planen, dass der Materialabtrag minimiert wird, während die Sedimenttransportkapazität ausreicht, um die Verlandung des Sees zu stoppen und ein Verstopfen des Bypasses zu verhindern. Ein weiterer Forscher, David Felix, erforscht die Schäden, die Feinsedimente an den Turbinen von Wasserkraftwerken anrichten, und wie diese durch gezielte Betriebseinstellungen bei hohen Sedimentgehalten minimiert werden können, ohne zu grosse Ertragsausfallkosten zu riskie-

Bild 2. ETH-Forscherin Michelle Hagmann begutachtet die Granitplatten am Boden des Umleitstollens Pfaffensprung im Kanton Uri. Im ersten Jahr der Untersuchung wurden die Platten durch Geschiebe durchschnittlich um 0.3 mm abgetragen. «Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

ren. Alle drei Forschungsarbeiten haben zum Ziel, langfristig zu einer noch nachhaltigeren und wirtschaftlicheren Energieproduktion aus Wasserkraft beizutragen. Diese Forschungsaktivitäten kommen nicht von ungefähr. «Je älter Speicherseen werden, desto ausgeprägter tritt die Verlandungen zutage. Die Problematik dürfte sich in Zukunft verschärfen, wenn durch Klimaerwärmung, Rückgang von Permafrost und den Rückzug der Gletscher noch verstärkt Sedimente freigesetzt werden», sagt Prof. Robert Boes, Professor für Wasserbau an der ETH Zürich und Direktor der VAW. Bei der Stauanlage Mauvoisin im Unterwallis mussten vor rund zehn Jahren im Zuge der fortschreitenden Verlandung die Wasserfassung und der Grundablass angehoben werden. Beim Stausee im bündnerischen Solis ging man einen Schritt weiter und nahm Mitte 2012 einen 850 m langen Sediment-Bypass in Betrieb. Zuvor hatte der 1986 angelegte Speichersee die Hälfte seines Speichervolumens eingebüsst, da jährlich durchschnittlich 80 000 m3 Geschiebe in den See gelangt waren. Mit dem Umleitstollen hofft der Besitzer des Stausees – das Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (ewz) – einer weiteren Verlandung vorbeugen zu können. «Wir erwarten, dass in Zukunft weitere Sediment-Bypässe gebaut werden, um der Stauraumverlandung Herr zu werden», sagt Boes, «unsere Forschung wird helfen, hier wirksame und wirtschaftlich vertretbare Lösungen zu finden.» Granit ist die erste Wahl Der Umleitstollen am Urner Pfaffensprung ist 92 Jahre alt. Seit dem Bau musste er wiederholt instandgesetzt werden. Und bei jeder Sanierung versuchten die Bauingenieure, eine noch geeignetere Lösung

Bild 3. Bei einer Hochwassersituation führt der 2012 eröffnete Umleitstollen das Wasser der Albula am Stausee Solis (GR) vorbei und schützt diesen vor Verlandung (Foto: ewz).

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Heute ist der Stollen trocken und kann betreten werden. Grund sind mehrmonatige Sanierungsarbeiten während der Wintermonate. Eine Frau mit Helm und Handschuhen kauert am Boden und zeigt auf eine Abplatzung an der Kante einer Granitplatte: «Ist der Boden des Stollens einmal beschädigt, können sich die Schäden durch die Wucht des nachfolgenden Geschiebes schnell ausbreiten.» Michelle Hagmann ist Bauingenieurin und erforscht im Rahmen ihrer Doktorarbeit, welche Schäden ein Unwetter im Stollen anrichten, also wie stark das Geschiebe der Sohle des Stollens zusetzt. «Konkret untersuche ich hier Abrasionsresistenz und Wirtschaftlichkeit von Granit sowie hochfestem Beton mit und ohne Stahlfasern», sagt die Forscherin der ETH Zürich. Seit 2012 kommt sie stets im Februar oder März zum Pfaffensprung und misst mit einem 3D-Lasermessgerät, wie sich die Schäden am Stollen in den letzten zwölf Monaten entwickelt haben. Laut ihren Messungen betrug der mittlere Materialabtrag (Abrasion) im ersten Jahr bei den Granitplatten 0.3 mm und 1.5 cm beim Beton. Nun will sie herausfinden, wie die Schäden mit Abfluss- und Geschiebemengen in Beziehung stehen. Hagmann macht ihre Erhebungen nicht nur im Urner Reusstal, sondern auch im Kanton Graubünden, wo 2012 unterhalb von Tiefencastel beim Solis-Stausee ein neuer Sediment-Bypass in Betrieb genommen wurde. Hier untersucht sie nicht nur drei verschiedene Sohlmaterialien wie am Pfaffensprung, sondern sieben; fünf Arten von Beton, daneben Stahl und Basalt. Zudem versucht sie an diesem zweiten Forschungsplatz auch den Geschiebetransport messtechnisch zu quantifi-

Nachrichten Bild 4. Die Grafik zeigt, wie der Verlandungskörper aus Gestein, Kies und Sand das Nutzvolumen eines Stausees vermindert (Grafik: ewz). zu finden. Erst trugen sie auf dem Boden eine Verschleissschicht aus Beton und Basaltplatten auf. Später versuchten sie den Materialabtrag durch einbetonierte Eisenbahnschienen, Stahlplatten und Spezialbeton zu begrenzen. Keiner dieser Bodenbeläge hat am Ende überzeugt. «Jetzt haben wir uns entschieden, den Stollen mit 30 cm starken Granitplatten auszulegen. Nur ganz oben, beim Einlauf, da werden wir wohl Beton einsetzen», sagt Martin Walker von der Kraftwerk Amsteg AG. Diese Lösung verspricht Beständigkeit, billig ist sie nicht. Die 50 Laufmeter Granitplatten, die jüngst in dem 280 Meter langen Stollen verlegt wurden, kosten CHF 500 000.–. Hagmann unterstützt die getroffene Lösung aufgrund ihrer bisherigen Forschungsergebnisse. «In diesem Stollen

sind die Geschiebekörner sehr gross und rollen oder springen über die Sohle, da sind Granit und Beton eine gute Wahl. Anderswo, wo die Körner klein sind und im Wasserstrom schweben, würde ich zu Basaltplatten raten», sagt sie. Mit ihren Messungen gelangt die ETH-Forscherin also vorläufig zum selben Schluss wie die Stollenbetreiber durch ihre jahrzehntelange Erfahrung. Für die Sanierung dieses Stollens kommt die Arbeit, die Michelle Hagmann Ende 2015 abschliessen will, zu spät. Bei Bau und Sanierung anderer SedimentBypässe im In- und Ausland könnte ihr Wissen aber zum Tragen kommen. Denn dass solche Umleitstollen zunehmend gebraucht werden, scheint ausser Zweifel zu stehen. «Global geht mehr Speichervolumen durch Verlandung verloren als neu zugebaut wird», sagt Klaus Jorde, Leiter des

Bild 5. Vermessung der Stollensohle mittels 3D-Laserscanner im Sediment-Bypass Pfaffensprung; die an der Stollenwand montierten Zielmarken (weisse Kugeln) dienen als Referenz und ermöglichen eine millimetergenaue Bestimmung der jährlichen Abrasionen (Foto: VAW). 158

Ausbaggern geht nicht Geschiebe-Umleitstollen – auch Sediment-Bypässe genannt – sind noch wenig verbreitet, weil ihr Betrieb bei grossen Speicherseen nicht wirtschaftlich ist. Die acht Bypässe an Wasserkraftwerken in der Schweiz findet man denn auch bei mittleren bis kleinen Stauseen. Pfaffensprung und Solis, wo Michelle Hagmann ihre Feldforschung betreibt, sind zwei davon. Weitere Stollen gibt es in Runcahez (GR), Egschi (GR), Flims (GR), Hintersand (GL), Rempen (SZ) und Palagnedra (TI). Bypässe kennen auch andere Länder, insbesondere Japan sowie Taiwan und Ecuador. Sind Geschiebe und Sedimente einmal in einen Speichersee gelangt, könnte man sie im Prinzip auch durch Ausbaggern entfernen. Dies ist in der Regel aber zu aufwendig bzw. zu teuer. Ein anderer Weg, um die Sedimentablagerungen zumindest zu verringern, besteht darin, Stauseen regelmässig, z.B. einmal im Jahr, zu spülen. Diese Massnahme ist aber nur für kleinere Speicherseen sinnvoll.

BFE-Forschungsprogramms Wasserkraft. Weitere Auskünfte zu dem Projekt erteilt Klaus Jorde (klaus.jorde@kjconsult.net), Leiter des BFE-Forschungsprogramms Wasserkraft. Benedikt Vogel, Dr. Vogel Kommunikation vogel@vogel-komm.ch, www.vogel-komm.ch

Modernisierung Zentrale Navizence der Kraftwerke Gougra abgeschlossen Die im April 2010 begonnene Modernisierung der Zentrale Navizence in Chippis (VS), welche das Wasser aus dem Val d’Anniviers und aus dem oberen Turtmanntal in Elektrizität umwandelt, nach vier Jahren abgeschlossen. Die neue Kraftwerkszentrale verfügt über eine Leistung von 70 MW und wird jährlich rund 300 GWh Strom erzeugen, was dem Stromverbrauch von etwa 70 000 Haushalten entspricht. Die 1908 in Betrieb genommene Zentrale Navizence wurde in den 1950er-Jahren zum ersten Mal renoviert. Die soeben abgeschlossene zweite Modernisierung brachte das Kraftwerk mit Investitionen von CHF 75 Millionen auf den Stand der Technik. Die Sanierung ermöglichte eine Steigerung der Effizienz der Maschinengruppen im Hinblick auf eine flexiblere Nutzung. Die

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G ewäs s e r/ Revital i s ie rung Revitalisierung Aare-Flusslandschaft dank Ökofonds renaturiert Jahrelang floss das Wasser im Aarekanal gleichmässig und unkorrigiert vor sich hin. Revitalisierungsmassnahmen des BKW-Ökofonds schaffen neue, vielfältigere Lebensräume für Tiere und Pflanzen. Bislang strömte das Aarewasser gleichmässig durch den Aarekanal bei Wangen a.A. Auch die Uferbereiche boten für Tier und Umgebung wenig attraktive Lebensräume. Der BKW-Ökofonds hat zusammen mit dem Renaturierungsfonds des Kantons Bern drei Lenkbuhnen in den Kanal gebaut, um neue Lebensräume zu schaffen. Lenkbuhnen sind Bauwerke, die vom Ufer

aus in ein Gewässer gebaut werden. Am Aarekanal Wangen wurden dazu Natursteine verwendet. Die Buhnen, die selbst bei Niedrigwasser mehrheitlich überströmt sind, lenken die Strömung. Dabei kommt es an der Spitze der Lenkbuhne zu mehr Fliessgeschwindigkeit im Gewässer. Diesen Vorteil nützen vor allem schwimmstarke, räuberische Fischarten für ihren natürlichen Lebensraum. Auf der Rückseite der Buhnen ist die Fliessgeschwindigkeit reduziert. Die so entstandenen Flachwasserbuchten schätzen vor allem schwimmschwache Arten und Jungfische. Insgesamt werden vielfältigere Lebensräume geschaffen, von denen Fische und andere Wasserlebewesen profitieren.

Bild. Aarekanal bei Wangen an der Aare (BKW). Mit diesen Massnahmen wurde der Aarekanal ökologisch aufgewertet. Die Baukosten belaufen sich auf rund CHF 189 000.–. Sie werden je zur Hälfte vom BKW-Ökofonds und vom Renaturierungsfonds des Kantons Bern (RenF) getragen. Die Bauarbeiten an den Buhnen wurden Ende 2013 beendet. Im Februar 2014 wurde die Signalisation mittels Warntafeln für den Schiffsverkehr abgeschlossen. Der BKW-Ökofonds Mit jeder Kilowattstunde Ökostrom naturemade star aus Wasserkraft, die die BKW verkauft, fliesst 1 Rappen als zweckgebundenes Mittel in den BKW-Ökofonds. Dieser Betrag ermöglicht die Finanzierung wertvoller Renaturierungs- und Aufwertungsmassnahmen. Das unabhängige Lenkungsgremium, das diesen Fonds verwaltet, ist zu gleichen Teilen aus Vertretern der Umweltverbände, externen Fachspezialisten sowie Mitarbeitern der BKW zusammengesetzt. Renaturierungsfonds des Kantons Bern Der Renaturierungsfonds (RenF) des Kan-

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tons Bern fördert die ökologische Aufwertung bernischer Gewässer. Der Fonds speist sich aus 10% der kantonalen Einnahmen aus den Wasserzinsen. Die Gelder kommen beispielsweise Längsvernetzungen von Hindernissen, Ausdolungen, Bach- und Flussrevitalisierungen, der Umgestaltung von Seeufern und Auenrevitalisierungen in allen Regionen zugute. (BKW)

Ene E ne r g iiewi ewi r ts t s c haf t Stromverbrauch 2013 erneut um 0.6% gestiegen Im Jahr 2013 hat sich der Stromverbrauch in der Schweiz gemäss Bundesamt für Energie wie bereits im Vorjahr erneut um 0.6% auf 59.3 Milliarden Kilowattstunden (Mrd. kWh) erhöht; der Inlandverbrauch (zuzüglich Übertragungs- und Verteilverluste) lag bei 63.8 Mrd. kWh. Die Landeserzeugung der einheimischen Kraftwerke stieg um 0.4% auf 68.3 Mrd. kWh bzw. erreicht ein Niveau von 66.2 Mrd. kWh nach Abzug des Verbrauchs der Speicherpumpen. Der mengenmäs-sige Stromexportüberschuss lag im Jahr 2013 mit 2.4 Mrd. kWh zwar um 0.2 Mrd. kWh über dem Vorjahreswert, hingegen sank der monetäre Aussenhandelssaldo in Schweizer Franken auf 327 Mio. Franken gegenüber 771 Mio. Franken im Vorjahr. Der schweizerische Elektrizitätsverbrauch (entspricht dem Landesverbrauch nach Abzug der Übertragungs- und Verteilverluste von 4.5 Mrd. kWh) stieg 2013 um 0.6% auf 59.3 Mrd. kWh (2012: 59.0 Mrd. kWh). Nach dem Rekordjahr 2010 mit 59.8 Mrd. kWh ist dies der zweithöchste Stromverbrauch der Schweiz. Die stärkste Verbrauchszunahme ergab sich mit +2.2% im zweiten Quartal, in den übrigen Quartalen veränderte sich der Stromverbrauch im Vergleich zu den Vorjahresquartalen nur geringfügig (–0.2% im 1. Quartal, +0.2% im 3. Quartal und +0.3% im 4. Quartal). Einige wichtige Einflussgrössen auf den Elektrizitätsverbrauch zeigen im Jahre 2013 folgende Entwicklungen: • Wirtschaftsentwicklung: Das Bruttoinlandprodukt (BIP) nahm 2013 um 2.0% zu (Quelle: Staatssekretariat für Wirtschaft, SECO). • Bevölkerungsentwicklung: Die Bevölkerung der Schweiz steigt gemäss dem «mittleren» Bevölkerungsszenario von 2010, des Bundesamtes für Statistik (BFS) um rund 0.9% pro Jahr. (Das BFS hat noch keine offiziellen Daten 159

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sieben alten Turbine-Generator-Gruppen wurden durch drei neue Gruppen mit jeweils 23.7 Megawatt (MW) Leistung ersetzt. Um den Betrieb möglichst wenig zu beeinträchtigen, lief das Projekt in drei Phasen ab. In der letzten, soeben abgeschlossenen Phase wurde die Gebäudehülle saniert. Die Gesamtleistung des Kraftwerks wurde von 50 auf 70 MW erhöht, wobei die zusätzlichen 20 MW auf eine Reserve entfallen, die der Produktionsoptimierung dient. Sie ermöglicht zudem eine zukünftige Weiterentwicklung der Anlage, sollte der neue Zuleitungsstollen zwischen Vissoie und Niouc realisiert werden. Die Zentrale Navizence erzeugt jährlich rund 300 GWh Strom, was ungefähr der Hälfte der Stromproduktion der gesamten Anlage der Kraftwerke Gougra AG entspricht. Die Kraftwerke Gougra AG ist eine 1952 als Partnergesellschaft gegründete Aktiengesellschaft. Die Wasserkraftanlage turbiniert das Wasser des Stausees Moiry, der Navizence im Val d’Anniviers sowie des oberen Turtmanntals und erzeugt jährlich rund 650 GWh Strom. Der Gougra-Komplex belegt in der hydraulischen Stromerzeugung im Wallis den fünften Platz. Folgende Aktionäre sind an der Kraftwerke Gougra AG beteiligt: Alpiq (54%), Rhonewerke (27.5%), die Gemeinden Anniviers (7.7%), Chippis (1.8%), Chalais (0.5%) und Siders (7.5%) sowie Sierre Energie (1%). (Alpiq) Anm. der Redaktion: Der technische Fachbeitrag zum Modernisierungsprojekt wurde im WEL 1/2014, Seite 17 bis 22 publiziert.

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porte deutlich. Der Aussenhandelssaldo der Schweiz ist von dieser Änderung nur geringfügig betroffen. (BFE)

Tabelle. Elektrizitätserzeugung und -verbrauch 2013. *Die Angaben zur Wohnbevölkerung 2013 des BFS liegen noch nicht vor. (Quelle: BFE) zur Entwicklung der Wohnbevölkerung im Jahr 2013 publiziert.) • Witterung: 2013 nahmen die Heizgradtage gegenüber dem Vorjahr um 5.8% zu (siehe Tabelle 1). Da in der Schweiz rund 9% des Stromverbrauchs für das Heizen verwendet werden (Analysen des Energieverbrauchs nach Verwendungszweck, BFE/Prognos 2013), steigt damit auch der Stromverbrauch an. Hohe inländische Elektrizitätsproduktion Die Elektrizitätsproduktion (Landeserzeugung vor Abzug des Verbrauchs der Speicherpumpen von 2.1 Mrd. kWh) des schweizerischen Kraftwerkparks stieg 2013 um 0.4% auf 68.3 Mrd. kWh (2012: 68.0 Mrd. kWh). Nach dem Rekordjahr 2001 ist dies das zweithöchste jemals erzielte Produktionsergebnis. In den beiden Winterquartalen des Jahres lag die Inlanderzeugung über den entsprechenden Vorjahreswerten (1. Quartal: +4.8%, 4. Quartal: +5.3%). In den beiden Sommerquartalen wurde im Inland hingegen weniger Elektrizität erzeugt als in den entsprechenden Vorjahreswerten (2. Quartal: –3.4%, 3. Quartal: –4,1%). Die Wasserkraftanlagen (Laufkraftwerke und Speicherkraftwerke) produzierten 0.8% weniger Elektrizität als im Vorjahr (Laufkraftwerke –0.4%, Speicherkraftwerke –1.2%). Im Sommer sank die Produktion der Wasserkraftwerke um 4.1%, in den beiden Winterquartalen ergab sich aber eine Produktionszunahme von 3.6%. Die Stromproduktion der fünf schweizeri160

schen Kernkraftwerke stieg um 2.2% auf 24.8 Mrd. kWh (2012: 24.3 Mrd. kWh), wobei das Kernkraftwerk Leibstadt dank einer Leistungserhöhung einen neuen Produktionsrekord vermeldete. Die Verfügbarkeit des schweizerischen Kernkraftparks erreichte 86.1% (2012: 84.9%). Am gesamten Elektrizitätsaufkommen waren die Wasserkraftwerke zu 57.9%, die Kernkraftwerke zu 36.4% sowie die konventionellthermischen und anderen Anlagen zu 5.7% beteiligt. Exportüberschuss im Jahre 2013 Bei Importen von 36.2 Mrd. kWh und Exporten von 38.6 Mrd. kWh ergab sich 2013 ein Exportüberschuss von 2.4 Mrd. kWh (2012: Exportüberschuss von 2.2 Mrd. kWh). Im ersten und im vierten Quartal importierte die Schweiz per Saldo 1.7 Mrd. kWh (2012: 3.3 Mrd. kWh), im zweiten und dritten Quartal exportierte sie per Saldo 4.1 Mrd. kWh (2012: 5.5 Mrd. kWh). Der Erlös aus den Stromexporten betrug 2386 Mio. Franken (6.22 Rp./kWh). Für die Stromimporte fielen Ausgaben von 2059 Mio. Franken an (5.71 Rp./kWh). Der positive Aussenhandelssaldo der Schweiz sank um 42.4% auf 327 Mio. Franken (2012: 771 Mio. Franken). Hinweis: Im Rahmen von Umstrukturierungen in der Elektrizitätswirtschaft, zum Beispiel durch Fusionen von Handelsabteilungen, fielen ab Beginn 2013 bedeutende Bilanzkreisumsätze vor allem in Bezug auf Deutschland weg. Diese Änderung reduziert das Volumen der Exporte und Im-

Projekte für Energiepreis «Watt d’Or» einreichen Das Bundesamt für Energie sucht die besten Energieprojekte: überraschende, innovative und zukunftsweisende Energie-Initiativen, Technologien, Produkte, Geräte, Anlagen, Dienstleistungen, Strategien, Gebäude oder energieeffiziente Raumkonzepte. Wer den «Watt d’Or» gewinnen will, kann sich bis zum 31. Juli 2014 bewerben. Der renommierte Energiepreis wird am 8. Januar 2015 verliehen. Mehr Infos gibt es auf: www.wattdor.ch. Mit dem «Watt d’Or» ehrt das Bundesamt für Energie jedes Jahr Projekte, Personen und Organisationen, die durch ihre innovativen und zukunftsweisenden Ideen andere inspirieren und dazu motivieren, es ihnen gleichzutun. Der Schweizer Energiepreis wird seit 2006 für die folgenden fünf Kategorien vergeben: Gesellschaft, Energietechnologien, erneuerbare Energien, energieeffiziente Mobilität sowie Gebäude und Raum. Bewerben können sich Einzelpersonen, Vereine und Verbände sowie Gemeinden, Städte, Kantone, KMUs oder Organisationen aus Wissenschaft, Gesellschaft, Umwelt, Politik und Kultur. Für die letztjährige Ausgabe gingen 65 Dossiers ein. Wer siegen will, muss die hochkarätige Fachjury unter der Leitung von Ständerätin Pascale Bruderer davon überzeugen, dass die Leistung den technologischen Fortschritt fördert und einen besonderen Nutzen für die Schweizer Energiepolitik birgt. Die Bewerbung soll nicht nur Experten, sondern auch Laien begeistern können. Voraussetzung ist, dass Projekte hauptsächlich zwischen August 2013 und Juli 2014 realisiert wurden. Die Verleihung findet am 8. Januar 2015 zum neunten Mal in Bern statt. Auf Preisgelder wird verzichtet. Weitere Informationen finden man auf: www.wattdor.ch. Vorschlag einreichen Formular Watt d’Or ausfüllen (Download: www.wattdor.ch), bis spätestens 31. Juli 2014 einsenden an: kommunikation@bfe.admin.ch oder Bundesamt für Energie, Watt d’Or, 3003 Bern (BFE)

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Berner Wassertag 2014 zur Kantonalen Wasserstrategie Im Mittelpunkt des diesjährigen Berner Wassertags vom März 2014 stand die kantonale Wasserstrategie. Dank ihr können Konflikte rund um das Wasser gelöst und Verfahren beschleunigt werden. Am Wassertag zogen Politik, Verbände, Verwaltung und Wissenschaft Bilanz und formulierten ihre Erwartungen an die künftige Wasserstrategie. In ihrem Eintretensreferat rief Regierungsrätin Barbara Egger-Jenzer die Zielsetzungen der Wasserstrategie in Erinnerung. Mit der Wasserstrategie wollte der Kanton ein Instrument schaffen, um die zunehmenden Interessenskonflikte rund um das Wasser frühzeitig zu identifizieren und zu entflechten. Dabei sollte insbesondere den höheren Anforderungen an die Wassernutzung als Folge demografischer, wirtschaftlicher und baulicher Entwicklungen Rechnung getragen werden. Interessenabwägungen des Kantons sollten transparenter und die Planungssicherheit für die Partner grösser werden. Ziele wurden erreicht Zahlreiche Ziele wurden erreicht. Schon der partizipative Prozess bei der Erarbeitung hat das Vertrauen der Anspruchsgruppen untereinander und gegenüber der Verwaltung gestärkt. Im Bereich der Wasserkraft zeigt die Wasserstrategie, welche Gewässerstrecken genutzt werden können und wo der Schutz Vorrang hat. So konnten unnötige Verfahren vermieden werden. Die klare Einteilung der Grundwasserfassungen in Prioritätsstufen hat jahrzehntelange Konflikte gelöst. Bei den Kläranlagen konnte Klarheit geschaffen werden, welche Anlagen in welcher Zeitperiode ausgebaut werden müssen. Dank der Strategie wurde auch innerhalb der kantonalen Verwaltung Klarheit und Transparenz geschaffen, was zu schnelleren Verfahren führte. Neue Herausforderungen Gesamthaft betrachtet ist die Strategie ein Erfolg. Bereits zeichnen sich aber neue Herausforderungen ab: Die neue Energiepolitik mit der verstärkten Nutzung der Wasserkraft sowie die Zunahme von Erdsonden kommen in Konflikt mit dem Gewässerschutz. Die unsicheren Auswirkungen des Klimawandels erhöhen die Wahrscheinlichkeit lokaler Wasserknappheit, der Nutzungsdruck seitens Landwirt-

schaft und Tourismus nimmt zu. Verstärkte Regulierungen anderer Politikbereiche wie Verkehr und Infrastrukturbauten schränken die Trinkwasserversorgung ein. Die Ausdehnung mittelgrosser ländlicher Gemeinden erhöhen die Anforderungen an die Trinkwasserversorgung. Überarbeitung steht an Der Kanton beabsichtigt deshalb, die Wasserstrategie in einem partizipativen Prozess zu überarbeiten und neue Elemente zu integrieren. Regierungsrätin Barbara Egger-Jenzer lud in ihrem Fazit Verbände, Branchen und Gemeinden ein, sich an diesem spannenden Prozess zu beteiligen. Zwischen den Referaten präsentierte die Gewässerschutzorganisation Aquaviva ihr Bildungsangebot für Schulen. Mit dabei waren Schülerinnen und Schüler des Gymnasiums Muristalden, welche lebhaft von ihren Erlebnistagen am Wasser berichteten. (sanu)

Ve r anstaltunge n

Anmeldung/Inscription KOHS-Tagung/Symposium CIPC Swiss competences in river engineering and restoration Freitag, 5. September 2014/ Vendredi, 5. Septembre 2014 ETH/EPF Lausanne

Die jährlich von der «Kommission Hochwasserschutz» (KOHS) des SWV organisierte Tagung wird 2014 als spezielle Session im Rahmen der Internationalen Konferenz «River Flow 2014» in Lausanne durchgeführt./Le symposium traditionnel organisé par la «Commission pour la protection contre les crues» (CIPC) de l’ASAE

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

aura lieu le 5 septembre 2014 comme session spéciale dans le cadre de la conférence internationale «River Flow 2014» à Lausanne. Inhalt/Contenu Angesprochen werden wie üblich Wasserbauer und weitere mit Revitalisierungen beschäftigte Fachleute aus der Privatwirtschaft und der Verwaltung. Den Schweizer Teilnehmern sowie dem Internationalen Publikum werden laufende Projekte und Entwicklungen zum Thema «Schweizerische Kompetenzen im Flussbau und Gewässerrevitalisierung» vorgestellt./Le symposium est destiné comme d’habitude aux ingénieurs et aux spécialistes des aménagement et revitalisation des cours d’eau. Aux participants suisses, ainsi qu’au public international, seront présentés des projets actuels et des développements concernant le thème «Compétences suisses en aménagement et revitalisation des cours d’eau». Sprache/Langue Die Vorträge werden ausnahmsweise in Englisch gehalten und zusammen mit weiteren Beiträgen in einem Tagungsband «Swiss competences in river engineering and restoration» publiziert, der sämtlichen Teilnehmenden an der Veranstaltung abgegeben wird. Es ist keine Simultanübersetzung vorgesehen./Exceptionnellement, les conférences seront données en anglais et publiées dans le livre «Swiss competences in river engineering and restoration» qui sera offert à tous les participants. La traduction simultanée n’est pas prévue. Programm/Programme Die Tagung wird wie üblich in drei Sessionen mit je vier Vorträgen abgehalten (ab 10:40 bis 18:10 Uhr). Das detaillierte Tagungsprogramm ist diesem Heft als Flyer beigelegt bzw. kann der Webseite unter www.swv.ch entnommen werden. Die Tagung wird auch von einer technischen Ausstellung begleitet, wo verschiedene Firmen ihre Dienstleistungen und Produkte vorstellen./Le symposium a pour habitude trois sessions avec 4 présentations (de 10:40 à 18:10). Pour les détails voir le programme adjoint dans la présente revue ou sur le site web. Le symposium est accompagné par une exposition technique où différentes entreprises exposeront leurs services et produits. Tagungskosten/Frais Mitglieder/Membres CHF 230.– Nichtmitglieder/Nonmembres CHF 300.– Studierende/Etudiants CHF 115.– Die Kosten verstehen sich inkl. Fachtagung, Tagungsband, Mittagessen, Pausenkaffee, exkl. 8% MWSt. Die Teilneh161

Nachrichten

Rüc kbl ic k Ve r anstaltunge n

Nachrichten

mer der Tagung haben auch die Gelegenheit, sich optional für ein Nachtessen vom 5. September 2014 auf dem Genfersee sowie eine Exkursion vom 6. September 2014 anzumelden./Y inclus inscription au symposium, livre, repas de midi, café ; mais 8% TVA exclue. Les participants du symposium ont la possibilité de s’inscrire optionnellement à la croisière sur le Lac Léman avec un repas le vendredi soir 5 septembre 2014 et de prendre place à une excursion technique le samedi 6 septembre 2014. Anmeldung/Inscription Anmeldungen sind ab sofort möglich. Bitte ausschliesslich einfach und bequem über die Webseite des SWV/Inscriptions sont possible dès maintenant, uniquement par le site web de l’ASAE s.v.p: www.swv.ch/KOHS-Tagung-2014 Die Anmeldungen werden nach Eingang berücksichtigt. Teilnahmebestätigung und Rechnungsstellung erfolgen im August 2014./Les inscriptions seront considerées par ordre d’arrivée. Confirmations et factures seront envoyées en août 2014.

Anmeldung/Inscription 103. Hauptversammlung SWV/103e Assemblé générale de l’ASAE Wasserwirtschaft zwischen Hoch- und Niedrigwasser/Aménagement des Eaux entre Etiages et Crues 11./12. September 2014, Veytaux/VD 11/12 septembre 2014, Veytaux/VD

Wir laden Mitglieder, Gäste und Interessierte ganz herzlich zur 103. Hauptversammlung mit begleitender Tagung ins 162

Schloss Chillon am Genfersee ein. Die Referate vom ersten Tag widmen sich dem Thema «Wasserwirtschaft zwischen Hoch- und Niedrigwasser». Anschliessend findet die eigentliche Hauptversammlung mit den statutarischen Geschäften, gefolgt von Apéro und Abendessen, statt. An der Exkursion vom zweiten Tag haben wir die Gelegenheit, die Arbeiten zum Ausbau des Pumpspeicherwerkes der Forces Motrices Hongrin-Léman S.A. (FMHL) zu besichtigen./Nous avons le plaisir d’inviter nos membres, invités et intéressés, à la 103ème Assemblée générale au Château de Chillon au bord du lac Léman. Les présentations de la première journée sont consacrées au thème de «L’aménagement des eaux entre étiage et crue». L’assemblée proprement dite se tiendra après les exposés conformément aux statuts. Ensuite, nous terminerons la journée avec un apéritif et un dîner dans ce cadre historique. Durant l’excursion du deuxième jour, nous aurons l’occasion de visiter les travaux visant à l’extension de l’usine de pompage-turbinage des Forces Motrices Hongrin-Léman S.A. (FMHL). Programm/Programme Donnerstag, 11. September 2014/Jeudi, 11 septembre 2014 13:00 Eintreffen der Teilnehmenden/ Arrivé des Participants 13:35 Start zur Tagung/ Debut du symposium 17:00 Ende Tagungsteil/ Fin du symposium 17:10 Hauptversammlung SWV/ Assemblée générale ASAE 18:15 Apéro und Abendessen/ Apéritif et dîner Traktanden HV/Ordre du jour AG 1. Protokoll der 102. HV/Procès-verbal de la 102e AG 2. Jahresbericht 2013/ Rapport annuel 2013 3. Berichte aus den Fachbereichen/ Rapports des domaines 4. Jahresrechnung 2013, Revisionsbericht/Comptes annuels 2013 et rapport de révision 5. Entlastung der Organe/ Décharge aux organes compétents 6. Mitgliederbeiträge und Budget 2015/ Cotisation membres, budget 2015 7. Gesamterneuerungswahlen (2014– 2017)/Elections (2014–2017) 8. Verschiedene Mitteilungen/ Communications diverses 9. Festlegen der HV 2015/Date et lieu de l’AG 2015

Freitag, 12. September 2014/Vendredi, 12 septembre 2014 09:00 Abfahrt mit Bussen in Montreux/ Départ du bus à Montreux 09.30 Start Besichtigung des Projektes FMHL+/Debut de la visite FMHL+ 14:30 Ende der Exkursion in Montreux/ Fin de la visite à Montreux Das detaillierte Tagungsprogramm ist diesem Heft als Flyer beigelegt bzw. kann der Webseite entnommen werden./Pour les détails voir le programme adjoint dans la présente revue ou sur le site web. Tagungssprachen/Langues Die Vorträge werden in Deutsch oder Französisch gehalten. Es ist keine Simultanübersetzung vorgesehen, die Folien werden aber zweisprachig gezeigt./Les conférences seront présentées en allemand ou en français. La traduction simultanée n’est pas prévue, mais les slides seront présentées en deux langues. Kosten/Frais Für Einzelmitglieder und Vertreter von Kollektivmitgliedern des SWV gelten vergünstigte Tarife (exkl. 8% MWST.)/Membres de l’ASAE profitent des tarifs préférentiels (8% TVA exclue): Fachtagung/Symposium Mitgliede/Membres CHF 90.– Nichtmitglieder/Nonmembres CHF 150.– Studenten/Etudiants CHF 50.– HV/AG CHF 0.– Nachtessen/Dîner CHF 150.– Exkursion/Excursion CHF 80.– Anmeldung/Inscription Ab sofort und bis zum 10. August 2014 über unsere Webseite./Par le site web jusqu’au 10 août 2014. www.swv.ch/Hauptversammlung-2014 Berücksichtigung der Anmeldungen nach Eingang (mit Vorzug für Mitglieder)./Les inscriptions seront considerées par ordre d’arrivée (préférence pour les membres).

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Age nda Die von der Kommission Hydrosuisse des SWV bereits zum dritten Mal durchgeführte Tagung bezweckt den Austausch aktueller technischer Entwicklungen rund um die Wasserkraftnutzung./Sur l’initiative de la commission Hydrosuisse de l’ASAE, le symposium a pour objectif de faciliter les échanges en matière de développements techniques actuels liés à l’utilisation de l’énergie hydraulique. Zielpublikum/Publique cible Angesprochen werden insbesondere Ingenieure und technische Fachleute von Wasserkraftbetreibern, Beratungsbüros und der Zulieferindustrie./Le symposium est destiné en particulier aux ingénieurs et aux spécialistes des exploitations hydrauliques, des bureaux de conseil et des activités induites. Zielsetzung, Inhalt/But, contenu Die Fachtagung bezweckt den Austausch zu aktuellen Entwicklungen aus Forschung und Praxis in den Bereichen Wasserbau, Stahlwasserbau, Maschinenbau, Elektrotechnik sowie Projektvorbereitung und -abwicklung. Das detaillierte Tagungsprogramm ist diesem Heft als Flyer beigelegt bzw. kann der Webseite entnommen werden. Tagungssprachen sind Deutsch und Französisch./Le symposium a pour objectif de faciliter les échanges en matière de développements techniques actuels liés à l’utilisation de l’énergie hydraulique. / Pour les détails voir le programme adjoint dans la présente revue ou sur le site web. Kosten/Frais Für Einzelmitglieder und Vertreter von Kollektivmitgliedern des SWV gelten vergünstigte Tarife:/Membres de l’ASAE profitent des tarifs préférentiels:

Chamonix (F) 12./13.6.2014 Fachtagung Talsperrenkomitee 2014: Messverfahren und Überwachung bei Pumpspeicheranlagen (f/d) Schweiz. Talsperrenkomitee (STK). Weitere Informationen unter folgendem Link: www.swissdams.ch Kappel a.A. 19./20.6.2014 KOHS-Weiterbildungskurs 4. Serie: Revitalisierung von kleinen und mittleren Gewässern (d) *ausgebucht* Kommission Hochwasserschutz (KOHS) des SWV. Erste Durchführung der neuen Kursserie. Informationen: www.swv.ch Zürich 25.–27.6.2014 Internationales Wasserbau-Symposium VAW: Wasser- und Flussbau im Alpenraum (d) VAW, ETH Zürich. Mitglieder SWV mit vergünstigten Konditionen. Weitere Informationen unter folgendem Link: www.vaw.ethz.ch Lausanne 5.9.2014 KOHS-Tagung als Sondersession an River Flow 2014: Swiss competences in river engineering and restoration (e) Kommission Hochwasserschutz (KOHS) des SWV, im Rahmen der Konferenz River Flow. Anmeldung: www.swv.ch Wädenswil ab 6.9.2014 CAS in Süsswasserfische Europas – Ökologie & Management ZHAW. Zertifikatslehrgang. Weitere Informationen und Anmeldung: www.iunr.zhaw.ch/fische

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

Veytaux 11./12.9.2014 Wasserwirtschaftstagung mit SWVHauptversammlung 2014 SWV. Weitere Informationen, siehe detailliertes Tagungsprogramm auf Seite 162 sowie beigelegten Flyer in dieser Ausgabe. Anmeldung: www.swv.ch Kempten, A 25./26.9.2014 17. Internationales Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke OTTI. Mitglieder des SWV als Mitveranstalter und Medienpartner haben vergünstigte Teilnahmekonditionen. Infos: www.otti.de Biel 30.10.–1.11.2014 Fachsymposium Fischmigration Zweitägiges Fachsymposium sowie Exkursion Wasser-Agenda 21. Programm und weitere Information folgen: www.wa21.ch/de/ Olten 19.11.2014 Hydrosuisse-Fachtagung Wasserkraft 2014: Bau, Betrieb und Instandhaltung von Wasserkraftanlagen (d/f) Kommission Hydrosuisse des SWV. Weitere Informationen, siehe detailliertes Tagungsprogramm auf Seite 163 sowie beigelegten Flyer in dieser Ausgabe. Anmeldung: www.swv.ch

Perso one ne n Zum Rücktritt von Heinz Willi Weiss aus der Kommission Hochwasserschutz (KOHS)

Bild: Heinz Willi Weiss (B&H, 2012) Per Ende Mai 2014 ist Heinz Willi Weiss nach 20-jährigem Engagement als Mitglied und Sekretär aus der Kommission Hochwasserschutz (KOHS) zurückgetreten. Er war Gründungsmitglied der Kommission, weshalb sein Rücktritt auch die Entstehungsgeschichte der Kommission in Erinnerung ruft, die am 29. März 1994 in Zürich konstituiert wurde. Heinz Willi Weiss hat sich nach seinem Bauingenieurstudium an der ETH Zürich und einer Dissertation an der Universität 163

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Fachtagung Wasserkraft 2014/Journée Technique Force hydraulique 2014 Bau, Betrieb und Instandhaltung von Wasserkraftwerken/Construction, exploitation et entretien des centrales hydroélectriques Mittwoch, 19. November 2014, Hotel Arte, Olten/Mercredi, 19 novembre 2014, Hôtel Arte, Olten

Mitglieder/Membres CHF 150.– Nichtmitglieder/Nonmembres CHF 230.– Studenten/Etudiants CHF 75.– Inkl. Mittagessen und Pausenkaffee; exkl. 8% MWSt./Sont inclus le repas de midi, les pauses café. 8% TVA exclue. Anmeldung/Inscription Ab sofort ausschliesslich bequem und einfach über unsere Webseite:/Inscriptions uniquement par le site web de l’ASAE s.v.p: www.swv.ch/Tagung-Wasserkraft-2014 Die Anmeldungen werden nach Eingang berücksichtigt. Bestätigung und Rechnungsstellung erfolgen im November 2014./Les inscriptions seront considerées par ordre d’arrivée. Confirmations et factures seront envoyées en Novembre 2014.

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Witwatersrand in Johannesburg fast ausschliesslich – und wohl mit ganzer Leidenschaft – dem Schutzwasserbau, der Gefahrenplanung und hydrologischen Fragestellungen gewidmet. Abgesehen von einem frühen Abstecher zur damaligen Motor Columbus war er Zeit seines Berufslebens dem Ingenieur- und Beratungsunternehmen Basler & Hofmann AG mit Sitz in Zürich treu geblieben. Und er ist es nach 35 Jahren immer noch, inzwischen als freier Mitarbeiter. Von Weitsicht und vielleicht auch Reisefieber zeugen nicht nur der 10-jährige Studien- und Lehraufenthalt in Südafrika, sondern auch die zahlreichen späteren Projekte in Zentralasien, die sich scheinbar problemlos mit Vorhaben im Reusstal oder am Pfäffikersee kombinieren liessen. Und von Weitsicht zeugt natürlich vor allem sein frühes Engagement bei den Diskussionen um die Gründung einer Arbeitsgruppe Hochwasserschutz. Gemäss seiner eigenen Einschätzung fehlte damals den Wasserbauern in der Schweiz eine Plattform für die Kommunikation und den Austausch. Nach diversen Vorgesprächen wurde die Arbeitsgruppe dann im Jahre 1994 als Kommission Hochwasserschutz (KOHS)

im Schweizerischen Wasserwirtschaftsverband (SWV) gegründet, mit Heinz Willi Weiss als deren Sekretär (vgl. dazu auch untenstehende Box zur KOHS). Neben dem langjährigen, wohlgemerkt, ehrenamtlichen Engagement für die KOHS, fand Heinz Willi Weiss auch noch Zeit, sich als Autor für unsere Fach- und Verbandszeitschrift «Wasser Energie Luft» zu betätigen. Insgesamt sieben Fachbeiträge sind verbrieft, wobei rund die Hälfte schon vor seiner Tätigkeit für die KOHS publiziert wurden: die Beiträge handeln von der «Hochwasserschutzanalyse als Methode zur Beurteilung von Massnahmen» im Jahre 1980 über die «Wellenerosion am Hochrhein» im Jahre 1986 bis zum jüngsten Bericht über die «Revitalisierung der Reppisch bei Stallikon» im Jahre 2012. Die Geschäftsstelle des SWV und die Redaktion der Zeitschrift «Wasser Energie Luft» danken Heinz Willi Weiss ganz herzlich für das langjährige Engagement in der Kommission und die zahlreichen wertvollen Beiträge für die Zeitschrift. Wir wünschen ihm alles Gute auf seinem Weg und freuen uns auf weitere Begegnungen, zum Beispiel an Veranstaltungen der KOHS. Roger Pfammatter, SWV

20-jähriges Bestehen der KOHS Die KOHS wurde auf Initiative des damaligen Direktors der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie, Prof. Daniel Vischer, zusammen mit dem damaligen Vizedirektor des Bundesamtes für Wasserwirtschaft, Andreas Götz, und dem damaligen Direktor des SWV, Georg Weber, sowie dem designierten Kommissionssekretär Heinz Willi Weiss als «Fachgruppe Hochwasserschutz» ins Leben gerufen. Die erste Aktennotiz von Prof. Daniel Vischer vom 25. Oktober 1993 betreffend Gründung einer «Fachgruppe Hochwasserschutz» im SWV gibt Aufschluss über die ursprüngliche Zielsetzung: «Sie soll eine Plattform sein für die Vertretung der Interessen des Wasserbaus innerhalb der Schweiz, die Ausbildung, den Informationsaustausch, die Umsetzung wissenschaftlicher Erkenntnisse [...]. Die Mitglieder sollten aus Vertretern interessierter Ingenieurbüros und Unternehmungen bestehen sowie aus Forschungs- und Verwaltungsstellen und allenfalls Schwellenkorporationen bzw. Wuhrgenossenschaften. Die Mittel werden jene des SWV sein, die bekanntlich beschränkt sind. Immerhin dürften Ausgaben in der Grössenordnung von ein paar Tausend Franken [...] möglich sein.» Die konstituierende Sitzung fand am 29. März 1994 mit 13 Teilnehmenden beim ewz in Zürich statt. Bereits anlässlich dieser Sitzung wurde festgehalten, dass «die Frage nach einer Dame im Raum [steht], ist doch das Gremium bis anhin exklusiv Männersache». 20 Jahre später ist die KOHS auf 23 Mitglieder angewachsen – und hat nun seit gut einem Jahr immerhin eine Hydrologin in den erlauchten Männerkreis aufnehmen können. An den Zielsetzungen hat sich wenig geändert. Und die Kommission ist weiterhin ausgesprochen aktiv und erfolgreich. Neben diversen Facharbeiten für die Praxis, wie zum Beispiel die publizierten Empfehlungen zum Freibord, stehen mit den jährlichen KOHS-Tagungen und der bereits vierten Serie der erfolgreichen KOHS-Weiterbildungskurse vor allem die Ausbildung und der Fachaustausch der Wasserbauer im Vordergrund.

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L ite i te r atur Messgeräte kontrollieren und Kalibirieren – Empfehlungen STK

Publikation: November 2013, Hrsg: Schweizerischeres Talsperrenkomitee (STK), Arbeitsgruppe Talsperrenbeobachtung, 20 Seiten inkl. Anhang, Bezug: als Download auf der Webseite des STK: www.swissdams.ch Beschrieb: Messungen sind ein wichtiges Element der laufenden Überwachung von Stauanlagen. Dabei ist es natürlich von grosser Bedeutung, dass die Messresultate innerhalb der festgelegten Toleranzen die realen Werte abbilden. Die Funktionstüchtigkeit der Geräte ist dabei eine zentrale Voraussetzung. Die Empfehlung soll dazu beitragen, dass dem Ausspruch «Wer misst, misst Mist» aktiv widersprochen werden kann. Sie leistet damit einen wichtigen Beitrag an zuverlässige Messungen und für die Sicherheit der Stauanlagen. Die Adressaten der Empfehlungen sind alle Personen, welche mit Aufgaben betreffend die Überwachung von Stauanlagen – insbesondere bei solchen mit Messeinrichtungen – betraut sind (Stauanlagenwärter, Betreiber, erfahrene Fachpersonen, Experten, Aufsichtsbehörde usw.). Es handelt sich um einen neu erarbeiteten und publizierten Bericht des Schweizerischen Talsperrenkomitees (STK). Die bereits früher zum Thema publizierten Berichte «Geodätische und photogrammetrische Deformationsmessung für die Überwachung der Stauanlagen» (1993/1997), «Geodäsie für die Überwachung von Stauanlagen» (2013) sowie «Messanlagen zur Stauanlagenüberwa-

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Untersuchung und Beurteilung der Seen in der Schweiz

Das Konzept ist Bestandteil des ModulStufen-Konzepts zur Untersuchung und Beurteilung der Oberflächengewässer. Es erläutert die Anwendung von Instrumenten zur Entscheidungsunterstützung bei der Entwicklung und Anwendung von Modulen für Seenbeurteilungen und gibt einen Überblick über die Priorisierung der Modulentwicklung. (BAFU)

CH 2014 – Toward Quantitative Scenarios of Climate Change Impacts in Switzerland

Publikation: 2013, Hrsg: Bundesamt für Umwelt, BAFU, Reihe: Umwelt-Wissen, Nummer: UW-1326-D, 37 Seiten, Format A4, Bezug, als Download auf der Webseite des BAFU: www.bafu.admin.ch/UW-1326-D. Beschrieb: Die Publikation beschreibt das Konzept für die ökologische Zustandsbeurteilung der Schweizer Seen.

Publikation: April 2014, Hrsg: OCCR, FOEN, MeteoSwiss, C2SM, Agroscope und Pro

Clim, 136 Seiten, Bezug: als Download auf der Webseite: www.ch2014-impacts.ch Beschrieb: Der Bericht «CH2014-Impacts» präsentiert die Resultate der gemeinsamen Anstrengung von 15 Schweizer Forschungsinstitutionen zur Quantifizierung möglicher Folgen der Klimaveränderung in der Schweiz. Der Bericht in Englisch sowie die Zusammenfassungen in Deutsch, Französisch und Italienisch können auf der Webseite heruntergeladen werden. (CH2014)

Die Themen der deutschen «Wasserwirtschaft» 6-2014 • Viktor Kaplan – Höhen und Tiefen eines Erfinderlebens Gerlind Weber, Gunter Weber • Viktor Kaplan und sein in Brünn geschaffenes Werk Michal Kotoul • Die Entwicklung der Kaplan-Turbine Stefan Gössinger , Christian Bauer • Viktor Kaplan und seine bahnbrechenden Erfindungen – Zum Andenken an das 100-jährige Jubiläum der Patenteinreichung Helmut Jaberg • Viktor Kaplan und seine Turbine bei Voith Leopold Heninger, Hermann Schweickert • Gegenwart und Zukunft der KaplanTurbine bei Andritz Hydro Markus Schneeberger

Stellenangebot

«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

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chung: Konzept, Zuverlässigkeit und Redundanz» (2007) haben weiterhin Gültigkeit und sind bei Bedarf ebenfalls beizuziehen. (STK/Pfa)

Stellenangebot

Bundesamt für Energie BFE

Das Bundesamt für Energie BFE ist das Kompetenzzentrum für Fragen der Energieversorgung und der Energienutzung im Eidgenössischen Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK. Zu seinen Aufgaben zählt die Aufsicht über die Sicherheit aller Stauanlagen in der Schweiz. Diese umfasst die Sicherstellung der Sicherheit der grösseren Anlagen und die Unterstützung der Kantone bei der Sicherheitsaufsicht der kleineren Anlagen, wie auch die Entwicklung der Sicherheitskonzepte und die Vorbereitung der notwendigen Umsetzungsunterlagen. Für die Übernahme der anspruchsvollen Aufgaben im Bereich der grösseren Anlagen suchen wir eine/einen zusätzliche/n Spezialistin/Spezialisten.

Fachspezialist/in Stauanlagensicherheit 80 - 100 % Als Verantwortliche/r für die direkte Aufsicht der ca. 35 Ihnen zugewiesenen Stauanlagen kontrollieren Sie den Bau, den Zustand und das Verhalten der Anlagen und prüfen die sicherheitstechnischen Unterlagen. Sie nehmen auch die Aufgaben der Aufsichtsbehörde in Sachen Notfallplanung der Ihnen zugewiesenen Anlagen wahr. Entsprechend Ihren Kenntnissen unterstützen Sie ferner die weiteren Fachspezialisten der Sektion in ihren Aufgaben.

Ihre Bewerbung senden Sie bitte vorzugsweise online oder an folgende Adresse: Bundesamt für Energie, Human Resources, Corinne Tröhler, Postfach, 3003 Bern Online-Bewerbung: www.stelle.admin.ch, Stichwort: xxxx Auskunft erteilt gerne Herr Dr. Georges Darbre, Beauftragter für die Sicherheit der Talsperren, Tel. 031 325 54 91, georges.darbre@bfe.admin.ch

Für diese vielseitigen und anspruchsvollen Aufgaben suchen wir einen/eine Bauingenieur/in mit Masterabschluss (ETH oder gleichwertig) mit einer zielgerichteten Arbeitsweise, ausgeprägtem Verantwortungsbewusstsein, Flexibilität und Initiative. Idealerweise verfügen Sie über Erfahrung in der Projektierung, Realisierung oder Überwachung von Wasserbauten wie auch über fundierte Kenntnisse in einem der folgenden Spezialgebiete: Felsmechanik, Geotechnik, Geologie, Strukturmechanik, Baumaterialien, Hydrologie, Hydraulik. Eine analytische und strukturierte Denkweise, gute Kenntnisse zweier Landessprachen und des Englischen, Teamfähigkeit und Reisebereitschaft in der Schweiz runden Ihr Profil ab. Wenn Sie sich in diesem Profil wieder erkennen und sich für die Sicherheit der Stauanlagen engagieren wollen, freuen wir uns auf Ihre Bewerbungsunterlagen. Es erwarten Sie gute Arbeitsbedingungen und ausgezeichnete Sozialleistungen.

Weitere interessante Stellenangebote der Bundesverwaltung finden Sie unter www.stelle.admin.ch

Bundesamt für Energie BFE

Das Bundesamt für Energie BFE ist das Kompetenzzentrum für Fragen der Energieversorgung und der Energienutzung im Eidgenössischen Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK. Zu seinen Aufgaben zählt die Aufsicht über die Sicherheit aller Stauanlagen in der Schweiz. Diese umfasst die direkte Sicherheitsaufsicht über die grösseren Anlagen und die Oberaufsicht über die Kantone bei deren Sicherheitsaufsicht der kleineren Anlagen, wie auch die Entwicklung des Sicherheitskonzeptes und die Vorbereitung der notwendigen Umsetzungsgrundlagen. Für die Erarbeitung von sicherheitstechnischen Grundlagen suchen wir einen/eine

Fachspezialist/in sicherheitstechnische Grundlagen für Stauanlagen 80 - 100 % In Ihrer Funktion sind Sie verantwortlich für das Erarbeiten von fachtechnischen Grundlagen im Bereich der Stauanlagensicherheit. Dafür bereiten Sie Forschungsvorhaben und Studienaufträge vor und begleiten diese. Zudem führen Sie sicherheitstechnische Studien und Abklärungen durch. In Zusammenarbeit mit Hochschulen, Kantonen und Fachorganisationen halten Sie Weiterbildungsveranstaltungen und leisten damit einen wichtigen Beitrag zur Sicherung des Fachwissens in der Schweiz. Die Vertretung des BFE in Fachgremien sowie das Beantworten von Anfragen gehören auch zum spannenden Aufgabengebiet dazu.

Für diese Funktion erwarten wir einen Masterabschluss als Bau- oder Kulturingenieur/in ETH (vorzugsweise mit Promotion) und mehrjährige Erfahrung im Bereich des Talsperrenbaus, der Talsperrensicherheit oder in einem verwandten Gebiet. Die Fähigkeit, komplexe Sachverhalte zu synthetisieren und klar darzustellen ist eine zusätzliche Anforderung. Verhandlungssicherheit in zwei Amtssprachen und in Englisch, Teamfähigkeit sowie Verständnis für die Rolle einer Sicherheitsaufsichtsbehörde runden Ihr Kompetenzenprofil ab.

Auskunft erteilt gerne Herr Dr. Georges Darbre, Beauftragter für die Sicherheit der Talsperren, Tel. 031 325 54 91, georges.darbre@bfe.admin.ch Weitere interessante Stellenangebote der Bundesverwaltung finden Sie unter www.stelle.admin.ch

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«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

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«Wasser Energie Luft» – 106. Jahrgang, 2014, Heft 2, CH-5401 Baden

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Nebenanlagen

Impressum

Stahlwasserbau

«Wasser Energie Luft» Schweizerische Fachzeitschrift für Wasserrecht, Wasserbau, Wasserkraftnutzung, Gewässerschutz, Wasserversorgung, Bewässerung und Entwässerung, Seenregulierung, Hochwasserschutz, Binnenschifffahrt, Energiewirtschaft, Lufthygiene. / Revue suisse spécialisée traitant de la législation sur l’utilisation des eaux, des constructions hydrauliques, de la mise en valeur des forces hydrauliques, de la protection des eaux, de l’irrigation et du drainage, de la régularisation de lacs, des corrections de cours d’eau et des endiguements de torrents, de la navigation intérieure, de l’économie énergétique et de l’hygiène de l’air. Gegründet 1908. Vor 1976 «Wasser- und Energiewirtschaft». / Fondée 1908. Avant 1976 «Cours d’eau et énergie». Redaktion Roger Pfammatter (Pfa) Direktor des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV)

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Schlammentwässerung

Layout, Redaktionssekretariat und Anzeigenberatung Manuel Minder (Mmi) ISSN 0377-905X Verlag und Administration SWV · Rütistrasse 3a · CH-5401 Baden Tel. +41 56 222 50 69 · Fax +41 56 221 10 83 www.swv.ch · info@swv.ch roger.pfammatter@swv.ch manuel.minder@swv.ch Postcheckkonto Zürich: 80-1846-5 Mehrwertsteuer-Nr.: CHE-115.506.846 Inseratenverwaltung Manuel Minder SWV · Rütistrasse 3a · 5401 Baden Tel. +41 56 222 50 69 · Fax +41 56 221 10 83 manuel.minder@swv.ch Preis Jahresabonnement CHF 120.– (zuzüglich 2,5% MWST), für das Ausland CHF 140.–, Erscheinungsweise 4 × pro Jahr im März, Juni, September und Dezember; Einzelpreis Heft, CHF 30.–, zuzüglich Porto und 2,5% MWST «Wasser Energie Luft» ist offizielles Organ des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) und seiner Gruppen: Associazione Ticinese di Economia delle Acque, Verband Aare-Rheinwerke, Rheinverband und des Schweizerischen Talsperrenkomitees. Die publizierten Beiträge geben die Meinung der jeweiligen Autoren wieder. Diese muss sich nicht mit derjenigen der Redaktion oder der Verbände decken. Druck Binkert Buag AG Baslerstrasse 15 · CH-5080 Laufenburg Tel. +41 62 869 74 74 · Fax +41 62 869 74 80

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Umweltfreundliche und effiziente Schlammentwässerung mit dem bewährten Geotube®-Verfahren

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«Wasser Energie Luft» wird mit Strom aus 100% Wasserkraft produziert und auf FSC-Papier gedruckt.

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Die nächste Ausgabe von «Wasser Energie Luft» erscheint am Donnerstag, 18. September 2014

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