Wasser Energie Luft 4/2016 by Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband SWV

4-2016

Zuleitstollen des neuen Wasserkraftwerks «Gletsch-Oberwald» (Foto: MMi, SWV)

8. Dezember 2016

· Rentabilität Wasserkraft · Optimierte Instandhaltung und Einsatzplanung · Stellenwert Gewässerräume · 105. Hauptversammlung SWV

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«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

Editorial Kein Grund zur Euphorie

Roger Pfammatter Geschäftsführer SWV, Directeur ASAE

ie eidgenössischen Räte haben in der Schlussabstimmung von Ende September 2016 das erste Massnahmenpaket zur Energiestrategie 2050 mit grosser Mehrheit angenommen. Fünfeinhalb Jahre nach dem Beschluss von Bundesrat und Parlament zum schrittweisen Ausstieg aus der Kernenergie und drei Jahre nach der Überweisung der bundesrätlichen Vorlage sind damit wieder klarere Rahmenbedingungen für die Stromversorgung des Landes in Reichweite. Die Gesetzesanpassungen sollen – vorbehältlich des Referendums und einer allfälligen Volksabstimmung – auf Anfang 2018 in Kraft treten. Was bedeutet das Gesetzespaket für die einheimische Wasserkraft? A priori würde man meinen, dass eine solche Strategie die Position der Wasserkraft als wichtigste erneuerbare Stromquelle der Schweiz weiter stärkt. Leider beinhaltete die ursprüngliche Vorlage des Bundesrates aber praktisch keinerlei Massnahmen, welche die hehren Ziele bei der Wasserkraft in ausreichender Form unterstützt hätten. Die bestehende Wasserkraft, die bekanntlich 60 Prozent des Landesbedarfs an Elektrizität sowie

unverzichtbare Regel- und Speicherleistungen liefert, wird allzu oft als gegeben hingenommen. Dass dem nicht so ist, haben die letzten Jahre Marktöffnung und Preiszerfall eindrücklich aufgezeigt. Das Bundesparlament hat unter diesem Eindruck die Vorlage da und dort etwas nachgebessert (vgl. Beitrag im Nachrichtenteil ab Seite 321 in diesem Heft), sodass man sich heute ohne grosse Euphorie wünscht, das Gesetzespaket möge rasch zur Umsetzung gelangen. Dies vor allem damit die wenigen lindernden Massnahmen zu Gunsten der Wasserkraft ihre Wirkung entfalten. Es wäre aber fatal, wenn die Politik damit die Sache als erledigt betrachten würde. Denn die der Wasserkraft zu Recht zugeordnete zentrale Rolle im künftigen Energiesystem und der weiter vorherrschende energiepolitische Ordnungsrahmen passen überhaupt noch nicht zusammen. Es braucht dringend weitere Anstrengungen, damit die einheimische Wasserkraft im verzerrten internationalen Markt gleich lange Spiesse erhält, allen voran: grundlegende Anpassungen am Strommarktdesign und eine Reform der Abgabenpolitik.

Pas de raison pour s’enthousiasmer

Lors du vote final de la session d’automne 2016, les Chambres fédérales ont adopté avec une large majorité le premier paquet de mesures pour la stratégie énergétique 2050. Cinq ans et demi après la décision du Conseil fédéral et du Parlement de sortir progressivement de l’énergie nucléaire et trois ans après la présentation du projet du Conseil fédéral, des conditions-cadres plus claires pour l’approvisionnement en électricité du pays sont ainsi à nouveau à portée de main. Sous réserve d’un référendum et d’une éventuelle votation fédérale, les modifications législatives doivent entrer en vigueur au début 2018. Que représente le paquet législatif pour la force hydraulique indigène? A priori, on pourrait penser qu’une telle stratégie devrait renforcer la position de la force hydraulique comme source d’énergie renouvelable la plus importante de Suisse. Malheureusement, le projet original du Conseil fédéral n’inclut pratiquement aucunes mesures pouvant soutenir de manière adéquate les nobles intentions de l’hydroélectricité. La force hydraulique existante, qui fournit environ 60 pourcent des besoins en électricité du pays et offre

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

des puissances indispensables de réglage et de stockage, est trop souvent simplement pris pour acquis. Comme l’ouverture du marché et la chute des prix l’ont démontré de manière impressionnante ces dernières années, ceci n’est pas le cas. Sous ces conditions, le Parlement fédéral a bien retouché quelque peu ici et là le projet (cf. la contribution à partir de la page 321 de ce numéro), de sorte que l’on souhaite aujourd’hui la mise en œuvre rapide du paquet législatif sans grande euphorie. Cela afin que les quelques mesures palliatives pour l’hydroélectricité prennent effet. Mais il serait fatal si les politiques considèrent cette question comme réglée. Car le rôle central attribué à juste titre à l’énergie hydraulique dans le futur système énergétique et les conditions-cadres qui prévalent encore ne s’accordent pas. Afin que la force hydraulique indigène puisse subsister face aux distorsions du marché international de nouvelles mesures sont nécessaire, en particulier: les ajustements élémentaires dans la conception du marché de l’électricité et une réforme de la politique de redevances.

III

Inhalt

4l2016

257

Zukünftige Rentabilität von Schweizer Wasserkraftwerken Dominik Wipfli, Josef Keller

261

Performancebasierte Instandhaltung zur Sicherung der Rentabilität von Wasserkraftanlagen unter schwierigen Marktbedingungen Nicolas Rouge, Bernard Valluy, Alexandre Bircher, Olivier Bernard, Benoît Géhant

267

Stochastische Methode zur Optimierung der Einsatzplanung von Wasserkraftwerken Anton Lüthi

273

Auswirkungen des Klimawandels auf Hydrologie und Wasserwirtschaft im Alpenraum Rolf Weingartner

259

279 277

Stranden von Wasserwirbellosen bei Schwallrückgang – Ergebnisse einer Pilotstudie David Tanno, Kurt Wächter, Stephanie Schmidlin

285

Impacts des prises d’eau alpines sur les écosystèmes – le rôle-clé de la gestion sédimentaire Gabbud Chrystelle, Lane Stuart

291

Verifizierung von Pegel-Abfluss-Beziehungen an Messstationen im Kanton Aargau Davood Farshi, Christophe Lienert

297

Leben mit Naturgefahren: welche Faktoren beeinflussen die individuelle Vorsorge der Schweizer Bevölkerung? Elisabeth Maidl, Norina Andres, Alexandre Badoux, Matthias Buchecker

285

304

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

Inhalt

4l2016

Welchen Stellenwert haben Gewässer bei der Naherholung? Eine Untersuchung zur Naherholungsnutzung im suburbanen Raum Opﬁkon Sarah Bögli, Felix Kienast, Matthias Buchecker

303

Reformbedarf bei Strommarkt und Wasserzinsen – Präsidialansprache HV 2016 vom 01. September 2016, in Brig-Glis Caspar Baader

309 211

Protokoll 105. ordentliche Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes vom Donnerstag, 1. September 2016, in Brig-Glis

312 214

Procès-verbal 105ème Assemblée générale de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux du Jeudi, 1 septembre 2016 à Brigue-Glis

315 217

Nachrichten Politik Energiewirtschaft Wasserkraftnutzung Wasserbau/Hochwasserschutz Rückblick Veranstaltungen Veranstaltungen Agenda Personen Literatur Industriemitteilungen

321 223 321 321 322 324 325 327 327 328 328 330

Branchen-Adressen

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Impressum

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«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

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Zukünftige Rentabilität von Schweizer Wasserkraftwerken Dominik Wipfli, Josef Keller

Zusammenfassung Die internationalen Klimaziele und die Transition des Energiesystems hin zu mehr erneuerbaren Energiequellen führen zu grossen Veränderungen in der Struktur der Strompreise am Spotmarkt. Dies stellt Betreiber von Wasserkraftwerken vor unterschiedliche Herausforderungen. Um Abschätzungen zur zukünftigen Rentabilität von Kraftwerken zu treffen, sind Prognosen für die Strompreisentwicklung notwendig. Ompex simulierte anhand eines Fundamentalmodells die Auswirkungen der Energiewende auf die zukünftigen Spotpreise in der Schweiz. Die Stilllegung fossiler und nuklearer Grundlastkraftwerke in Mitteleuropa lassen ein erhöhtes Preisniveau und eine erhöhte Volatilität am Spotmarkt erwarten. Die Situation der Schweizer Wasserkraftwerke würde sich im aufgezeigten Szenario künftig verbessern. Laufwasser- und Speicherkraftwerke profitieren von einem höheren Preisniveau, während Pumpspeicherkraftwerke dank der höheren Volatilität mehr Erträge erzielen können.

1. Einleitung Die aktuelle Situation auf dem Strommarkt stellt viele Schweizer Wasserkraftwerke vor finanzielle Herausforderungen. Unter anderem führen Überkapazitäten in den

Nachbarstaaten zu tiefen Strompreisen. Der fortschreitende Ausbau von erneuerbaren Energien sowie die immer noch sehr niedrigen Rohstoffpreise lassen an den Terminmärkten für die nächsten drei

bis vier Jahre keine signifikante Erholung erkennen. Wasserkraftwerke sind für sehr lange Laufzeiten bestimmt. Abschätzungen der Werthaltigkeit dieser Anlagen, sowie Investitions- und Stilllegungsentscheidungen erfordern langfristige Strompreisprognosen, die über den verhältnismässig kurzen Zeithorizont der am Markt gehandelten Terminprodukte hinausgehen. Ompex hat auf Basis eines Fundamentalmodells die Auswirkungen der zu erwartenden Umwälzungen in der Mitteleuropäischen Elektrizitätslandschaft unter Berücksichtigung der internationalen Klimaziele und der Energiewende simuliert. In diesem Artikel werden die Implikationen für die Schweizer Wasserkraft dargelegt.

Bild 1. Typische Produktionsprofile der drei Kraftwerkstypen Laufwasser (oben), Speicherwasser (Mitte) und Pumpspeicher (unten) in stündlicher Auflösung. (Quelle: Ompex, Ausgewählte Kraftwerke der Schweiz und Österreich der Jahre 2014 bis 2016). «Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

257

Wasserkraftwerke und Spotpreisstruktur

2.1 Wasserkraftwerkstypen Die Wasserkraft geniesst in der Schweiz eine lange Tradition. Es werden Wasserkraftwerke unterschiedlichster Art betrieben. Die Wirtschaftlichkeit eines spezifischen Wasserkraftwerks muss immer im Einzelfall betrachtet werden. In der vorliegenden Analyse wird der Versuch unternommen, mittels einer Unterteilung der Wasserkraftwerke in verschiedene Kraftwerkstypen generelle Tendenzen aufzuzeigen. Für die weitere Betrachtung wird zwischen folgenden drei Typen differenziert: Laufwasser-, Speicherwasser- und Pumpspeicherwerke (in Anlehnung an Filippini und Geissmann, 2014). 2.2

Optimierung des Kraftwerkseinsatzes Aus betriebswirtschaftlicher Sicht ist davon auszugehen, dass der Kraftwerkseinsatz auf Basis der erzielbaren Preise optimiert wird. Die Preisstruktur am Spotmarkt spielt daher für die Analyse der Wirtschaftlichkeit der drei Kraftwerkstypen eine wesentliche Rolle. Der Fokus liegt hierbei einerseits auf den saisonalen Preisunterschieden und andererseits auf den kurzfristigen Preisschwankungen.

In Bild 1 (vorherige Seite) sind die typischen Produktionsprofile der drei oben erwähnten Kraftwerkstypen für die Jahre 2014 bis 2016 in stündlicher Auflösung dargestellt. Bei Laufwasser erkennt man ein deutlich erhöhtes Produktionsniveau in den Sommermonaten, welches auf die Schneeschmelze und erhöhte Niederschläge zurückzuführen ist. Zugleich findet auf stündlicher und täglicher Basis nur eine sehr geringe Veränderung der Produktionsmenge statt. Laufwasserkraftwerke können nicht oder nur sehr beschränkt auf Preissignale am Markt reagieren. So ist beispielsweise ein Laufwasserkraftwerk mit hoher Produktionsmenge im Sommer stark von tiefen Preisen in dieser Jahreszeit betroffen. Die Produktionskurve der Speicherwasserwerke zeigt ebenfalls klare saisonale Unterschiede, wobei die Produktionsmenge im Jahresverlauf erst etwas später ansteigt als bei Laufwasser. Speicherwasserwerke sparen die Wassermengen des Sommers für die höheren Spotpreise im Herbst und Winter. Die untertägige Optimierung ergibt ein stark schwankendes Produktionsprofil. Bei Pumpspeicherwerken hängt der Verlauf der Produktionskurve sehr stark vom Verlauf der Spotpreise ab. Im Gegensatz zu Laufwasserwerken und

Speicherwasserwerken erkennt man bei Pumpspeicherwerken im Winter eine höhere Produktionsmenge als im Sommer. Die kurzfristige Optimierung auf Stunden- und Tagesbasis ergibt ein sehr stark schwankendes Jahresprofil. Im Extremfall kann ein Pumpspeicherwerk auch bei einem tiefen Preisniveau rentabel sein, solange die Preisvolatilität am Spotmarkt genügend hoch ist. Diese grafischen Erkenntnisse widerspiegeln sich auch in den Daten der Statistik der Wasserkraftanlagen der Schweiz (BFE, 2016). 3.

Aktuelle Situation am Spotmarkt

3.1 Spotpreisstruktur im Jahr 2015 Wie aus dem vorangehenden Abschnitt hervorgeht, ist für die Bewertung eines Kraftwerks nicht nur das erwartete Preisniveau, sondern auch die erwartete Preisstruktur im stündlichen und täglichen Verlauf relevant. Bild 2 zeigt die Spotpreisstruktur im Jahr 2015, dargestellt als dreidimensionale Fläche. Diese Darstellung erlaubt gleichzeitig die Betrachtung des Jahresverlaufs (X-Achse) wie auch der untertägigen Preisstruktur (Y-Achse). Im Vergleich zu den Preisen der vergangenen fünf Jahre war das Preisni-

Bild 2. Stündliche Spotpreisstruktur 2015 (Jahresverlauf auf X-Achse [01.01.2015–31.12.2015], Stundenverlauf auf Y-Achse [H1–H24], Spotpreis in EUR/MWh auf Z-Achse [0–140]) (Quelle: Ompex, Preisdaten EPEXSpot). 258

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

veau 2015 generell tiefer. Die Preise im Winter sind etwas höher als im Sommer. Sowohl auf Stunden- als auch auf Tagesbasis waren 2015 die Preisausschläge moderat. Tiefe Preise und eine geringe Volatilität, wie sie im Jahr 2015 zu beobachten waren, stellen eine ungünstige Kombination für Schweizer Wasserkraftwerke dar. Die Laufwasser- und Speicherwerke sind betroffen von tiefen Preisen, die Pumpspeicherwerke leiden aufgrund der geringen Volatilität. 4.

4.1

Langfristige Strompreisprognose

Veränderungen im mitteleuropäischen Strommarkt Im Folgenden gilt es, Abschätzungen zu treffen für die Auswirkungen der anstehenden und tief greifenden Veränderungen im mitteleuropäischen Strommarktumfeld. Einerseits erfordert die Erreichung der europäischen und globalen Klimaziele eine Transition des Produktionsparks hin zu erneuerbaren Energiequellen. Andererseits bedingt das langfristige Ziel des Atomausstiegs einen Ersatz dieser Erzeugungskapazitäten. Folglich werden in den nächsten zehn Jahren in unseren Nachbarstaaten und in der Schweiz viele in die Jahre gekommene Grundlastkraftwerke

stillgelegt und durch erneuerbare Energiequellen ersetzt. Diese Veränderungen werden unweigerlich einen Einfluss auf die Preisstruktur haben. 4.2

Fundamentalmodell für Langfristprognose Der am Terminmarkt gehandelte Strom umfasst einen Zeithorizont von nur etwa vier Jahren. Für die Zeit danach können keine Marktpreise für Bewertungen herangezogen werden. Ompex hat für die langfristige Spotpreisprognose ein Fundamentalmodell entwickelt, welches den Veränderungen relevanter Einflussfaktoren Rechnung trägt und verschiedene Szenarien für deren Entwicklung erlaubt. 4.3 Rohstoffszenario Im Ompex-Basisszenario für das Jahr 2025 gehen wir von einer positiven Wirtschaftsentwicklung aus. Den Preisen für Kohle und Erdgas wird ein moderater Anstieg unterstellt. Weiterhin gehen wir davon aus, dass die europäische Klimapolitik hauptsächlich auf das Instrument der CO2-Besteuerung zur Reduktion der Treibhausgasemissionen setzt. Dies kann grundsätzlich über das bestehende Emissionshandelssystem erfolgen oder über nationale Steuern wie in Grossbritannien. In der Folge unterstellen wir einen Preis

für CO2-Emissionen von rund EUR 17 pro Tonne. 4.4

Entwicklung des Kraftwerksparks Kraftwerksseitig werden in den Nachbarstaaten der Schweiz rund 26 Gigawatt (GW) installierte Kapazität von Grundlastkraftwerken stillgelegt. Dies umfasst altersbedingte oder politisch initiierte Stilllegungen von Kernkraftwerken in Frankreich und in Deutschland sowie von Kohlekraftwerken in Deutschland und in Italien. Demgegenüber werden über 90 GW an erneuerbarer Erzeugungskapazität installiert. Diese im Basisszenario verwendeten Werte entsprechen der Summe der politischen Zielsetzungen und nationalen Energiestrategien der jeweiligen Länder. In der Schweiz steht die Abschaltung der älteren Kernkraftwerke bevor. Dieser Wegfall soll mit erneuerbaren Energien, vor allem mit Photovoltaik kompensiert werden. Wir nehmen im Basisszenario einen Zubau von rund 3.5 GW Photovoltaik bis 2025 an. Da der Strompreis in der Schweiz weitgehend von den Preisen im umliegenden Ausland abhängt, ist der Effekt von Veränderungen des Kraftwerksparks im Inland jedoch viel geringer als jener der erwarteten Veränderungen im Ausland.

Bild 3. Stündliche Spotpreisstruktur 2025 (Jahresverlauf auf X-Achse [01.01.2025–31.12.2025], Stundenverlauf auf Y-Achse [H1–H24], Spotpreis in EUR/MWh auf Z-Achse [0–140]) (Quelle: Ompex Langfristprognose). «Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

259

4.5 Simulationsresultate Das von Ompex entwickelte Fundamentalmodell simuliert den optimalen stündlichen Kraftwerkseinsatz. Unter anderem können Rohstoff- und CO2-Preise sowie der Kraftwerkspark als freie Parameter in die Simulation eingesetzt werden. Bild 3 zeigt die aus der Simulation resultierende Spotpreisstruktur für das Jahr 2025. Die resultierende Spotpreisstruktur unterscheidet sich in zweierlei Hinsicht grundlegend von jener im Jahr 2015. Der veränderte Kraftwerkspark und die Bestrebungen in der Reduktion von Treibhausgasemissionen führen zu Veränderungen der Angebotsseite. Erstens resultiert ein erhöhtes durchschnittliches Preisniveau. Zweitens führt der umfangreiche Wegfall von Grundlastkraftwerken zu einer erhöhten Volatilität in den Wintermonaten. Bei genauer Betrachtung fällt auf, dass die Preisspitzen häufig in jenen Stunden mit hohem Verbrauch bei gleichzeitig geringer Sonneneinstrahlung auftreten. Diese Häufung von Preisspitzen ist zu einem grossen Teil auf die Stilllegung der deutschen Kernkraftanlagen in den Jahren 2021 und 2022 sowie weiteren Stilllegungen von Grundlastkraftwerken zurückzuführen. Zweitrangig zeigen sich auch die Einflüsse der französischen und schweizerischen Kraftwerksparkveränderungen. 5.

Implikationen für Wasserkraftwerke

von erhöhten Preisen im Sommerhalbjahr profitieren. Das Potenzial für hohe Preise im Sommer wird aber aufgrund der Einspeisemengen von Photovoltaikanlagen begrenzt. Die Betreiber von Speicherwasserwerken werden also weiterhin versuchen, im Sommer einen möglichst grossen Teil des Wassers für den Herbst und Winter zurückzuhalten. Hier können sie einerseits von höheren Preisen und andererseits von einer erhöhten Volatilität profitieren. Je höher die Flexibilität des Kraftwerks, desto besser kann es die Produktion an kurzfristigen Preisspitzen ausrichten. 5.3 Pumpspeicherkraftwerke Pumpspeicherkraftwerke sind vielfältig einsetzbar und können von untertägigen, täglichen und wöchentlichen Preisdifferenzen und Preisbewegungen profitieren (vgl. Frontier Economics, 2013). Wie stark ein bestimmtes Pumpspeicherkraftwerk unterschiedliche Volatilitäten ausnützen kann, hängt weitgehend von den technischen und umweltbedingten Rahmenbedingungen des Kraftwerkbetriebs ab. So kann zum Beispiel die Vorgabe zur Einhaltung eines bestimmten Seestandes dazu führen, dass gewisse Preisdifferenzen nur beschränkt ausgenutzt werden können. Die höhere Volatilität der Spotpreise im Winterhalbjahr verbessert für Pumpspeicherkraftwerke signifikant die Möglichkeiten zur Erwirtschaftung positiver Deckungsbeiträge.

künftig verbessern. Davon am stärksten profitieren würden Kraftwerke mit hoher Flexibilität, allen voran die Pumpspeicherkraftwerke. 6.2

Mehrere Szenarien für konkrete Kraftwerksbewertungen notwendig Das gezeigte Szenario zur Strompreisentwicklung stellt nur einen von vielen möglichen Entwicklungspfaden dar. Für konkrete Kraftwerksbewertungen ist die Erstellung mehrerer Szenarien zu empfehlen. Um die Implikationen der Veränderung der Preisstruktur zielgerichtet analysieren zu können, sollten die für einen spezifischen Kraftwerkspark relevanten Fragestellungen bereits bei der Erarbeitung der Szenarien berücksichtigt werden. Abschliessend ist festzuhalten, dass sich die Randbedingungen für die Abschätzung der zukünftigen Wirtschaftlichkeit von Kraftwerken fortlaufend ändern. Dies erfordert eine regelmässige Überarbeitung solcher Analysen. Literatur Ompex Langfristprognosemodell BFE, 2016, Statistik der Wasserkraftanlagen der Schweiz. EPEXSpot, 2015: Spotpreise Schweiz Filippini Massimo , Geissmann Thomas, 2014: Kostenstruktur und Kosteneffizienz der Schweizer Wasserkraft (Studie im Auftrag des BFE). Frontier Economics, 2013: Bewertung von Pumpspeicherkraftwerken in der Schweiz im

5.1 Laufwasserkraftwerke Die aus der Simulation resultierende Spotpreisstruktur im Jahr 2025 hat unterschiedliche Auswirkungen auf die Rentabilität der in Abschnitt 2 differenzierten Wasserkraftwerkstypen. Laufwasserkraftwerke mit geringer Flexibilität profitieren vom generell höheren Preisniveau. Jene Kraftwerke mit hohem Produktionsvermögen im Winterhalbjahr erzielen im gezeigten Szenario einen noch höheren Ertrag. 5.2 Speicherwasserkraftwerke Speicherwasserkraftwerke können aufgrund ihres Produktionsprofils ebenfalls

260

Fazit

Rahmen der Energiestrategie 2050 (Studie im Auftrag des BFE).

6.1 Aktuelle Situation und Ausblick Die momentane Spotpreisstruktur stellt für viele Wasserkraftwerke eine ungünstige Situation dar. Dabei sind die verschiedenen Typen von Wasserkraftwerken – Laufwasser-, Speicherwasser- und Pumpspeicherwerke – in unterschiedlicher Weise betroffen. Im Basisszenario ergibt die Simulation der zukünftigen Spotpreise mithilfe des Ompex-Langfristprognosemodells ein höheres Preisniveau und eine höhere Volatilität. Die Situation der Schweizer Wasserkraftwerke würde sich in diesem Szenario

Anschrift der Verfasser Dominik Wipfli, Josef Keller, Ompex AG Mühlebachstrasse 20, CH-8008 Zürich dominik.wipfli@ompex.ch josef.keller@ompex.ch

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

Performancebasierte Instandhaltung zur Sicherung der Rentabilität von Wasserkraftanlagen Nicolas Rouge, Bernard Valluy, Alexandre Bircher, Olivier Bernard, Benoît Géhant

Zusammenfassung Die Wasserkraftbranche steht seit mehr als fünf Jahren unter starkem Preisdruck. Um die Rentabilität der Produktionsanlagen weiterhin sicherzustellen, muss der Unterhalt weiter optimiert werden. Durch die Methode der performancebasierten Instandhaltung kann das Gleichgewicht zwischen wirtschaftlicher Rentabilität, Verfügbarkeit und Risiken verbessert werden. Der vorliegende Artikel beschreibt eine Asset-Performance-Lösung, die auf drei Säulen aufbaut: (1) Expertenwissen aus Betrieb und Instandhaltung, (2) Risikosimulation zur Berechnung der KPI und (3) klare, in ein Managementsystem eingebettete Arbeitsprozesse. Durch die Einführung eines Asset-Management-Modells gemäss der Norm ISO 55 001 in Verbindung mit der performancebasierten Instandhaltung können der langfristige Wert der Wasserkraftwerke optimiert und die Sicherheit von Personen und Gütern gewährleistet werden. Die vorgestellte Asset-Performance-Lösung wurde von den folgenden Unternehmen entwickelt: ALPIQ, Inhaber und Manager von 15 grossen Kraftwerks-Assets in der Schweiz, steuert die «best practices» im Asset-Management bei und wurde kürzlich als erstes europäisches Wasserkraftunternehmen ISO 55 001-zertifiziert; HYDRO Exploitation SA stellt als auf Wasserkraftanlagen spezialisierter Asset Service Provider Anlagendaten und technisches Know-how zur Verfügung und OXAND, ein auf Infrastrukturalterung und Risikosimulation spezialisiertes Beratungsunternehmen, hat die Simulationsmethode entwickelt.

1. Einführung Der aktuelle europäische Strommarkt zeichnet sich durch niedrige Preise aus, die sich in den nächsten fünf bis zehn Jahren voraussichtlich nicht erhöhen werden. Niedrige Preise in Kombination mit nicht anpassungsfähigen Rahmenbedingungen bedeuten für die meisten europäischen Wasserkraftwerke eine Reduzierung der Gewinnspannen. Die Voraussetzungen für Wertschöpfung und Rentabilitätssicherung werden weder vom Markt noch von den Behörden geschaffen werden, sondern von innovativen Lösungen, die, basierend auf dem Wissen und der Erfahrung von Menschen, die mit dem Lebenszyklusmanagement von Wasserkraftanlagen vertraut sind, bessere Prognosen ermöglichen. Dieses Konzeptpapier beschreibt eine erweiterte Asset-PerformanceManagement-(APM-)Lösung, die auf drei Säulen aufbaut: (1) gute Arbeitsabläufe eingebettet in ein gut etabliertes Managementsystem, (2) langjährige Erfahrung im Lebenszyklusmanagement von Wasser-

kraftanlagen und (3) innovative Technologien zum Aggregieren komponentenbezogener Risiken mit Key-PerformanceIndikatoren und zur Unterstützung der Entscheidungsfindung auf oberster Managementebene. Diese Lösung wurde ge-

meinsam von ALPIQ, HYDRO Exploitation SA und OXAND erarbeitet und basiert auf einer 4-Schritte-Methode: (1) Datenerhebung, (2) Risikobewertung älterer Anlagen, (3) Szenariengestaltung sowie (4) Wertsimulation zur Unterstützung der Entscheidungsfindung und zur Rentabilitätssicherung von Wasserkraftanlagen. Die Umsetzung der Lösung auf neun Schweizer Wasserkraftanlagen half den Asset Managern bei der Identifizierung und Empfehlung neuer Möglichkeiten für kurzfristige Kosteneinsparungen und zum Aufbau einer langfristigen Wertschöpfung für die Aktionäre. Im Folgenden werden zwei Fallstudien mit eindeutigen Wertschöpfungsprognosen vorgestellt. Die Ergebnisse werden für jedes Beispiel in einer Gegenüberstellung der Szenarien präsentiert: (1) das bestehende «Referenz»-Szenario, (2) das «Run-to-failure»-Szenario (bis zum Eintreten von Fehlern), (3) das Szenario «nur auf inakzeptable Risiken reagieren» und (4) das optimierte Szenario. Für den Vergleich der Szenarien wurden folgende Analysenkriterien verwendet: (a) Wertindikatoren, (b) TCO (Kosten für Massnahmen und Risiken) und (c) das damit ver-

Bild 1. Sukzessiver Wandel in der Wasserkraftbranche.

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

261

bundene Restrisikolevel. Daraufhin lässt sich die beste Balance zwischen Performance, Risiken und Kosten ermitteln. Mit der vorgeschlagenen AMP-Lösung halten die Asset Manager alle Werkzeuge in der Hand, um den Erfolg ihrer Organisation ohne Kompromisse bei Sicherheit, Compliance und Nachhaltigkeit der Wasserkraftanlagen zu garantieren. 2.

Wertschöpfung aus Wasserkraftanlagen: sukzessiver Paradigmenwechsel Die Wertschöpfung für stark von Wasserkraftanlagen abhängige Unternehmen hängt von den Marktbedingungen ab. Bis in das Jahr 2000 war der Schweizer Strommarkt monopolistisch organisiert (Bild 1). Die von den Elektrizitätsunternehmen abhängigen Kunden trugen sämtliche Produktionskosten. Das Hauptziel bestand in der Gewährleistung der Stromversorgung. Daher wurde ein Instandhaltungskonzept gewählt, mit dem die Anlagen in einem optimalen Zustand gehalten werden konnten. Die Reduzierung der Produktionskosten stand nicht im Vordergrund. 2004 legten die neuen europäischen Richtlinien die Bedingungen für einen «offenen» Strommarkt fest. Von 2004 bis 2011 begann in der Schweiz eine schrittweise Öffnung des Strommarktes, was den Wettbewerb erhöhte und in diesem Zeitraum globalen Wachstums Marktchancen schuf. Unter solchen Bedingungen lag ein wichtiger Erfolgsfaktor in der Hochverfügbarkeit der Wasserkraftanlagen, damit das hohe Marktpreispotenzial ausgeschöpft werden konnte. Das Maximieren der Anlagenverfügbarkeit war ein Motor für Investitionen in die Erneuerung der Schweizer Wasserkraftwerke. Seit 2012 hat sich der Markt drastisch verändert. Die Stromspotpreise am europäischen Markt sind dramatisch ge-

Bild 2. Druck auf Schweizer Kraftwerke. 262

sunken. Das hat folgende Gründe: (a) Produktionsüberkapazitäten, (b) Subventionen für andere erneuerbare Energien wie Wind und Photovoltaik, (c) geringe Nachfrage aufgrund der wirtschaftlichen Stagnation und (d) niedrige Preise von Kohle und CO2-Zertifikaten. Im Vergleich zu 2008 liegen die aktuellen Spotpreise am europäischen Markt etwa bei der Hälfte. Der Ausnahmetrend für die kommenden Jahre zeigt keine Besserung oder gar einen Rückgang dieser Entwicklung (siehe Bild 2). Schweizer Wasserkraftunternehmen leiden unter dieser Marktsituation: Beinahe 85 % der Anlagen liegen nunmehr unterhalb des Break-Even-Points. Die Situation hat sich nach der Entscheidung der Schweizerischen Nationalbank vom 15. Januar 2015, den Wechselkurs zwischen Schweizerfranken und Euro zu liberalisieren, noch weiter verschlechtert (in der Schweiz erzeugte Energie wird auf dem Euro-Markt verkauft, die wichtigsten Ausgaben werden in Schweizer Franken abgerechnet). Zudem unterliegt die Wasserkraft in der Schweiz Wassergebühren und Steuern, die heute etwa 40 % der Produktionskosten ausmachen. Für eine Wertschöpfung der Wasserkraftanlagen ist es heute entscheidend, die Rentabilität durch Senkung der Produktionskosten zu sichern und die richtige Balance zwischen Performance, Kosten und Risiken zu finden. 3.

3.1

Die drei Säulen der AssetPerformance-Management(APM-)Lösung

Klassenbester im AssetManagement-Prozess und gut eingeführtes Managementsystem In der Schweiz verwaltet ALPIQ zwölf der leistungsstärksten Wasserkraftwerke, wie

z. B. Grande Dixence (2000 MW), Electricité d’Emosson (390 MW) und die beiden Pumpspeicherkraftwerke (PSPP) FMHL (480 MW) und Nant de Drance (900 MW), das im Jahr 2018 in Betrieb genommen werden wird. Zur Sicherung der Rentabilität seiner Wasserkraftanlagen hat ALPIQ zwei Massnahmen ergriffen: • Einführung eines Asset-ManagementSystem nach ISO 55 001 • Einführung eines zustands- und risikobasierten Entscheidungsprozesses zur Unterstützung von CAPEX- und OPEX-Budgetierung. Im Jahr 2014 beschloss die Geschäftseinheit Hydro Power Generation von ALPIQ (BU SH) eine Verbesserung des bestehenden Asset-Management-Systems ausgehend von den PAS-55-Grundsätzen [2]. Als Referenz wurde die ISONorm 55 001 ausgewählt. Im März 2015 hat Bureau Veritas die ISO-55 001-Kompatibilität des Asset-Management-Systems von Alpiq geprüft, das damit als erstes Elektrizitätsunternehmen in Europa und in der Schweiz die ISO-55 001-Zertifizierung erhielt. Das von ALPIQ aufgestellte AssetManagement-System wurde auf verschiedene vertragsgebundene Asset-Systeme angewendet und betrifft drei Geschäftsprozesse: (a) Business Management, (b) Asset Management bestehender Anlagen (c) Asset Management von Investitionsprojekten. Das gemeinsame Ziel dieser drei Prozesse besteht in der Unterstützung der beteiligten Asset Manager und Vertragspartner auf verschiedenen Managementebenen. Sie können sich zudem auf einen umfassenden Qualitätsprozess beziehen, der durchgehend Verbesserungen, Informationsfluss und Risikokontrolle gewährleistet. Die Prozesse im Managementsystem stellen zudem sicher, dass für das Asset-Management-System gezielt

Bild 3. Asset-Management-System nach ISO 55001 mit einem APM-Entscheidungsprozess. «Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

geschultes Personal verfügbar wird und sie gewährleisten ein effizientes Management externer Vertragspartner. Um diese Ziele zu erreichen, wurde ALPIQ von OXAND, einem Consultingunternehmen im Asset-Performance-Management, und HYDRO Exploitation SA unterstützt. Letzteres Unternehmen ist für den Betrieb und die Instandhaltung einiger von ALPIQ verwalteten Wasserkraftanlagen verantwortlich [3]. 3.2

Hohe Kompetenz im Lebenszyklus-Management von Wasserkraftanlagen ALPIQ hat die Wasserkraftproduktion wie folgt organisiert: Betrieb und Instandhaltung sind für die meisten Anlagen an die HYDRO Exploitation SA (Asset-Dienstleistungsunternehmen) ausgelagert, während Asset-Optimierung, Trading und Vertrieb im Geschäftsbereich «Commerce & Trading» von ALPIQ zentralisiert sind. AssetManagement und Life-Cycle-Engineering bilden das Kerngeschäft der BUSH von ALPIQ, das auf die Optimierung der Lebenszykluskosten und Rentabilität von Wasserkraftanlagen ausgerichtet ist. Jedem Beteiligten wird ein konkretes Ziel vorgegeben, das zur globalen Wertschöpfung zugunsten der Aktionäre beiträgt: Optimierung der Betriebskosten durch die Asset-Dienstleistungsunternehmen, Vermögensbewertung auf dem Markt durch den Asset Optimizer, Ermittlung des globalen Portfoliowerts durch den Asset Manager. Letzterer besitzt eine führende Rolle

in der wirtschaftlichen Optimierung. Betrieb, Instandhaltung und Überwachung von Wasserkraftanlagen bilden das Kerngeschäft der HYDRO Exploitation SA. Das Unternehmen verwaltet rund 40 Wasserkraftwerke mit einer Leistung von etwa 22 % der schweizerischen Wasserkraftkapazitäten (25 % mit Pumpspeicherwerken). Diese Anlagen produzieren zusammen beinahe 16 % der Schweizer Wasserkraft und beschäftigen mehr als 300 Fachkräfte aus den Bereichen Elektrotechnik und Maschinenbau an den Produktionsstandorten. Ein zentrales Team von 80 Ingenieuren, Technikern, Projektleitern und Spezialisten unterstützt die Betreiber mit zusätzlichem Know-how bei der Bewertung des Anlagenzustands und bei Massnahmen im Falle von Mängeln und Ereignissen in den Anlagensystemen. Alle Tätigkeiten der Betreiber liefern Daten und wichtige Informationen rund um den Lebenszyklus der Wasserkraftanlagen und werden über eine CMMS (Computerized Maintenance Management System) ausgewertet. HYDRO Exploitation SA verfügt über mehr als 10 Jahre Erfahrung in der Arbeit mit dem CMMS. Diese Daten und Informationen bilden eine wichtige Grundlage für die technischen Experten, um Erkenntnisse über den Zustand, die Risiken und die Alterung der Wasserkraftanlagen zu erzielen. Diese Erkenntnisse bilden den wesentlichen Input für die hier beschriebene APM-Lösung.

3.3

Innovative Technologie zur Darstellung der Risiken auf Komponentenebene mittels Key-Performance-Indikatoren ALPIQ hat für jedes Kraftwerk Wertindikatoren definiert. Um alle Risiken und Massnahmen auf Komponentenebene mit diesen Systemlevel-Indikatoren zu verknüpfen, waren eine innovative Methodik und leistungsstarke Modellierungstools erforderlich: • ein stochastischer Indikatorenwert, der Entscheidungsträgern das Restrisiko und dessen Einfluss auf Budgets und Ziele anzeigt • die Berücksichtigung des Einflusses der Risikoeintrittswahrscheinlichkeit auf geplante Instandhaltungsmassnahmen (eine vorzeitig umgesetzte Instandhaltungsmassnahme wird die gleiche Instandhaltungsmassnahme überflüssig machen, wenn sie in der nahen Zukunft und für die damit verbundenen Risiken geplant ist). Ein für Asset Manager von Wasserkraftanlagen verständliches Beispiel ist der Bruch der Polschaftbefestigung in Generatorrotoren. Nehmen wir an, dass während einer Inspektion ein drohender Bruch der Polschaftbefestigung festgestellt und deren Auswechslung entschieden wird. Wenn der Austausch des Schafts in den folgenden Jahren geplant war, wird die Auswechslung nicht nur ein Rücksetzen der Risikoeintrittswahrscheinlichkeit für den Schaft (Ermüdungsbrüche) bewirken, sondern auch die geplante Auswechslung

Bild 4. Beispiel für einen «Dashboard-Funktionszustand» eines Kraftwerks. «Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

263

in naher Zukunft überflüssig machen. OXAND hat mit SIMEO ein eigenes Asset-Performance-Management-System entwickelt. SIMEO ist in der Lage, das Risikoprofil der Alterung von Wasserkraftanlagesystemen zu modellieren, verschiedene Instandhaltungsstrategien oder -szenarien zu simulieren und für jedes Szenario alle Risiken auf Komponentenebene in Wertfunktionen zusammenzufassen. Der Aggregationsalgorithmus basiert auf der Monte-Carlo-Methode. Die Software ermöglicht die Bewertung verschiedener Investitionsszenarien durch die Planung von Instandhaltungsarbeiten und generiert wertvolle Business-Analysedaten, wie z. B.: • die zeitliche Entwicklung der gesamten Risikokosten und Kraftwerksverfügbarkeit • statistische Verteilung der wichtigen Wertindikatoren. 4.

Ein 4-Stufen-Prozess zur Rentabilitätssicherung von Wasserkraftwerken

4.1

Vorbereitung der Daten und Zustandsbewertung Der erste Schritt besteht in erster Linie in der Datenerfassung zu Ausrüstungen oder Komponenten, IH-Historie und Alterungskurven. Die relevanten Informationen stammen aus dem Computerized Maintenance Management System (CMMS) und werden vom Instandhaltungspersonal und von Ingenieuren vor Ort ermittelt. Alle relevanten Anlagedaten werden verwendet, um Zustandsindices der verschiedenen Komponenten zu bestimmen. Die in dieser Phase verwendete Methode wurde ausgehend von HydroAMP- und HAP-Methoden angepasst und mittels Best Practices in europäischen Wasserkraftwerken für leistungsstarke Kraftwerke ergänzt [4]. Dies erlaubt eine

Bild 5. Beispiel der Risikomatrix 2016 (Schätzung) und 2036 (Prognose). systematische und objektive Bewertung des Anlagenzustands. Der Lieferumfang dieser Phase besteht in einem «Dashboard Funktionszustand» des Kraftwerks (siehe Bild 4). 4.2

Risikoprofil von alternden Anlagen (Alterung und Risikobewertung) In diesem Schritt wird das Risikomodell anhand der in Schritt 1 gesammelten Daten sowie dank bestehenden Risikound Alterungsbibliotheken, Expertenmeinungen, Gutachten und Erfahrungen aufgebaut. Die Bibliotheken umfassen: (a) ein Ausfallarten-Template für jeden Anlagetyp, (b) Datenbanken zu Lebensdauer und (c) Standard-Ausfallwahrscheinlichkeiten. Die Bibliotheken nutzen das Wissen einer Gruppe von Ingenieuren und Experten verschiedener Fachgebiete mit umfassender Erfahrung in der Wasserkraftbranche. Das Risikoprofil wird mit Blick auf zwei wichtige Aufgaben erstellt: (1) eine Funktionsanalyse des Energieschemas zur Identifizierung der entsprechenden Ausfallarten und Folgen des Ausfalls auf Systemebene, um so die Folgen des Risikos in Bezug auf einen Systemausfall abzuschätzen, (2) Definition des Parameters Alterungsrelevanz für jedes Risiko nach Alter, Zustand und Lebenserwartung der

vom Risiko betroffenen spezifischen Anlage. Dieser Schritt erfolgt durch Workshops mit den unterschiedlichen Beteiligten (Betreiber, Assetmanager, Assetoptimizer, Risikospezialist). Das in diesen Workshops generierte Wissen fliesst in das Modell ein. Risikokosten werden als Kosten für Wiederinstandstellungsmassnahmen und Nichtverfügbarkeit aufgeschlüsselt. Die direkten Kosten wurden, basierend auf einer Kostendatenbank und expliziten Schätzwerkzeugen, ermittelt, die Nichtverfügbarkeitskosten für jeden grösseren Komponentenausfall für verschiedene Ausfallzeitspannen. Abhängig von statistischen Daten und der Alpiq Price Forward Curve wurde zur Optimierung der Einnahmen ein Solver für die lineare Programmierung eingesetzt. Hauptkomponenten wurden entsprechend verschiedenen Ausfalltypen für verschiedene Ausfalldauern «ausgeschaltet». Einnahmen aus Systemdienstleistungen wurden mit einem Premiumwert für alle Kraftwerke im AlpiqPortfolio berücksichtigt. Ergebnisse dieser Aufgabe sind das Risikomodell und die Entwicklung der Risikomatrizen nach Alterungsgesetzen (s. Bilder 4 und 5). Diese Matrizen, unterteilt in drei Zonen, eignen sich bereits für ein erstes Ranking der Instandhaltungsar-

Bild 6. Beispiele für Alterungsgesetze. 264

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

beiten durch die Identifizierung der wichtigsten Risiken, die mit jedem Zeitschritt reduziert werden. 4.3

Erstellung von Investitionsund Instandhaltungsszenarien Im Risikomodell besteht ein Investitionsszenario aus einem Set von Instandhaltungsmassnahmen, die zu unterschiedlichen Zeiten geplant sind. Jede Instandhaltungsmassnahme wirkt sich auf ein oder mehrere Risiken aus. Diese Auswirkung wird im Modell quantifiziert – vor allem in Bezug auf eine Lebensdauerverlängerung oder sinkende Alterungsrate der Anlage, aber auch im Hinblick auf die grundlegende Wahrscheinlichkeit oder Schwere, wenn die Massnahme einen zusätzlichen Sicherheitslevel bewirkt oder die Konfiguration der Anlage verändert (siehe Bild 5). Für ein Wasserkraftwerk werden daraufhin folgende Szenarien erstellt: (1) das vorhandene «Referenz»-Szenario, bestehend aus dem vom Betreiber vorgeschlagenen Erstinvestitionsplan, (2) das «Run-to-failure»-Szenario (bis zum Eintreten von Fehlern), (3) das Szenario «nur auf inakzeptable Risiken reagieren» und (4) das optimierte Szenario. Das «Referenz»-Szenario zeichnet sich im Allgemeinen durch mittlere bis hohe kurzfristige Ausgaben und einen langfristig niedrigen Risikolevel aus. Es kann als das traditionelle Good-PracticeSzenario angesehen werden, das bei niedrigen Strompreisen unter Druck gerät. Das erste alternative Szenario besteht immer im «Run-to-failure»-Szenario, das die Identifizierung der maximalen Kosteneinsparungen ermöglicht. Dieses Szenario ist auf kurze Sicht immer weniger kostenintensiv, kann aber auf lange Sicht zu hohen Ausgaben führen, um den hohen Risikolevel «abzudecken». Zwischen diesen beiden unterschiedlichen Szenarien werden viele an-

dere Szenarien simuliert: nur die wichtigsten Risiken behandeln; nur Überwachung und korrektive Instandhaltung statt Ersatz; sowie alle weiteren Szenarien, die Assetmanager in Betracht ziehen und in der Simulation testen möchten. Alle werden dazu verwendet, um ein optimales Szenario für die Investitionsplanung und langfristige Wertschöpfung zu erstellen. 4.4

Wertsimulation der einzelnen Szenarien Die verschiedenen, einem bestimmten Szenario zugeordneten Wertindikatoren werden dann mit SIMEO durch Aggregation von Risiken und Wirtschaftsdaten (Annahme zur Marktpreisentwicklung) nach einem risikobasierten Businessplan berechnet (siehe Bild 7). 5. Fallstudien ALPIQ hat dem jeweiligen Verwaltungsrat aller Unternehmen unter ALPIQ-Management vorgeschlagen, performancebasierte Instandhaltungslösungen einzuführen. Die Studien wurden für die folgenden Elektrizitätsunternehmen durchgeführt: Salanfe SA, Forces Motrices de HongrinLéman SA, Grande Dixence SA, Cleuson-Dixence, Électricité d'Emosson SA, Electra-Massa AG, Énergie Électrique du Simplon SA, Kraftwerke Gougra und die Kraftwerke im Besitz der ALPIQ Suisse AG. Die folgenden zwei Fallstudien sollen die mit der Methode erzielten Ergebnisse zu veranschaulichen. 5.1 Salanfe SA Das 1952 errichtete Pumpspeicherkraftwerk Salanfe SA liefert mit 2 Pumpstationen und 2 Generatoreinheiten 70 MW. Das Kraftwerk wird von einem 40 Millionen Kubikmeter grossen Stausee mit einer 52 m hohen Staumauer gespeist. Die 2 Pumpenstationen von Clusanfe (10 Pumpeneinheiten) und Giétroz (3 Einheiten) liefern

Bild 7. Prinzipien des risikobasierten Businessplans – Beispielberechnung Wertindikator (hier NPV). «Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

rund ein Drittel des Wassereinlaufs. Die Anlage wird von HYDRO Exploitation SA betrieben. Die Ziele: (1) potenzielle Einsparungen in Bezug auf die Risiken im Vergleich zum ursprünglich vom Betreiber vorgeschlagenen Instandhaltungsplan, (2) Optimierung des Massnahmenprogramms, ausgehend von Budgetzwängen und (3) Bewertung der Auswirkungen auf Wertfunktionen für verschiedene mögliche Investitionsszenarien. Es wurden 60 Risiken identifiziert und bis zum Auslaufen der Konzession im Jahr 2032 bewertet. Vier Instandhaltungsszenarien wurden aufgestellt (siehe Bild 7). Unter diesen Szenarien ist das Referenzszenario (blau) das sicherste, aber weniger interessant in Bezug auf die Wertschöpfung. Das Szenario, das nur die kritischen Risiken (grün) behandelt, bietet die niedrigste Prognoseungewissheit, aber das grösste Risiko für eine Anlagenabschaltung. Das beste Szenario aufgrund seiner Auswirkungen auf die Wertfunktion ist das Szenario «intelligente korrektive Instandsetzung» (rot). Die Grundidee dieses Szenarios liegt darin, keine Investitionen zu tätigen, sondern die Instandhaltung zu stärken: konsequente personelle Ressourcen, um das Fehlen von Investitionen zu «kompensieren», verstärktes Monitoring und korrektive Instandhaltung bei Bedarf. Dieses Szenario wird den Zustand des Wasserkraftwerks am Ende der Konzession nicht ändern. Es optimiert die Betriebskosten mit zu erwartendem Ertrag und dem Risiko der Abschaltung bis zum Ende der Konzession, während es gleichzeitig die Sicherheit von Personen und Gütern gewährleistet. Die Ergebnisse sollten regelmässig aktualisiert werden, um die Marktpreisprognosen und künftig eintretende Ereignisse an der Anlage zu berücksichtigen.

Bild 8. Salanfe SA – Wertschöpfung durch die 4 Hauptszenarien. 265

5.2

Forces Motrices de HongrinLéman SA (FMHL) Das Pumpspeicherkraftwerk FMHL befindet sich am Ufer des Genfersees in der Nähe von Montreux. Es bestand ursprünglich aus vier 60 MW-Einheiten. Mit der Inbetriebnahme von FMHL+ (zwei 120 MWEinheiten) wird die installierte Leistung der Pumpspeicherkraftwerke auf 480 MW erhöht, wobei aus betriebsbedingten Gründen nur 420 MW gleichzeitig betrieben werden können. Die performancebasierte Instandhaltungsanalyse konzentriert sich auf die bestehenden vier 60-MW-Einheiten. Die Hauptziele bestanden in einer Optimierung des existierenden Instandhaltungsplans und der Identifizierung von Einsparungsmöglichkeiten im Zusammenhang mit der Inbetriebnahme von FMHL+, die eine Reservekapazität von 60 MW bereitstellt. 175 Risiken wurden mit dem Betreiber identifiziert: (42 Risiken je Gruppe [vier] und sieben Risiken für das gesamte Kraftwerk. 23 zusätzliche Sicherheitsrisiken wurden identifiziert, drei für das Kraftwerk und fünf Risiken je Gruppe). In Anbetracht der möglichen Entwicklung der Risiken werden 26 wirtschaftliche Risiken zwischen 2026 und 2046 voraussichtlich ein kritisches Level erreichen, 14 Sicherheitsrisiken werden bis 2026 als inakzeptabel prognostiziert und diesen Level bis 2046 beibehalten. Die meisten dieser Risiken sind mit der mechanischen Ermüdung der drehenden Teile verbunden (Pumpe oder Turbinenwellen, Pumpengehäuse, Generatorpol usw.). Sie werden durch eine geeignete Routineinstandhaltung kontrolliert. Wir müssen vor allem sicherstellen, dass die Häufigkeit der Instandhaltungsarbeiten weiterhin an die Geschwindigkeit der Entwicklung von Mängeln angepasst bleibt, die zu einem Ereignis führen könnten. Des Weiteren ist es notwendig, die ersten Anzeichen von Verschleiss identifizieren zu können. Die Verringerung dieser Risiken durch verstärkte Überwachung durch den Betreiber generiert ein weiteres (rein wirtschaftliches) Risiko der Erkennung eines Mangels mit der daraus notwendigen Auswechslung oder Reparatur der betreffenden Ausrüstung (Risiko der Nichtverfügbarkeit). Dennoch ist die Kritikalität dieser zusätzlichen Risiken bei permanentem Monitoring viel niedriger als die eines Unfalls. Es sei darauf hingewiesen, dass routinemässiges Montoring und Instandhaltung eine Alterung nicht verhindern und dass das Risiko eines notwendigen Aus266

tauschs der Ausrüstung immer besteht. Das korrektive Instandsetzungsszenario («Run-to-failure»-Szenario, ausser für Sicherheitsrisiken) würde durch die Verschiebung der grossen Inspektionen der elektromechanischen Komponenten (Pumpen, Turbinen, Generatoren und Transformatoren) die Kosten für die Entwicklung in den nächsten fünf Jahren um EUR 15 Mio. reduzieren. Das bedeutet jedoch ein höheres Risiko von Ausfällen. Es sei darauf hingewiesen, dass der Instandhaltungsplan von HYDRO Exploitation SA eine durchschnittliche Verfügbarkeit (für den Zeitraum) von ca. 94 % garantieren würde, während das korrektive Instandsetzungsszenario («Run-to-failure») nur eine Verfügbarkeit von 85 bis 90 % garantiert. Bild 8 veranschaulicht, dass der optimierte Plan die kurzfristigen Ausgaben reduziert und eine langfristige Wertschöpfung für die Aktionäre generiert. Mit diesem Plan wurden EUR 30 Mio. zusätzlicher Wert generiert (+10 % des ursprünglichen NPV der Anlage). Der neue Wert ergibt sich durch eine stärkere Berücksichtigung der Inbetriebnahme des FMHL+ im Prozess der Instandhaltungsplanung der bestehenden Anlage. Dieser Ansatz ermöglicht dem Asset Manager, die erwartete Verfügbarkeit und die zufällige Nichtverfügbarkeit mit kurz-, mittel- und langfristigen finanziellen Wertindikatoren und der Definition entsprechender Performance-Indikatoren zu verbinden.

anlagen. Vorteile der vorgestellten Lösung: • Fähigkeit zur Identifizierung und Implementierung neuer Massnahmenpläne mit geringeren Kosten ohne Kompromisse bei Sicherheit und Vorschriften • starker Entscheidungssupport auf oberster Managementebene • 10 bis 30 % Mehrwert für Aktionäre • hohes Verständnis von Restrisiken in Verbindung mit den umgesetzten Plänen • Wissenskapitalisierung zu Alterung, Zustand und Risiko von Vermögenswerten • stärkste Einbeziehung aller Beteiligten. Diese Methode ermöglicht ein agileres und reaktionsschnelleres Asset Management in einem sich wandelnden Umfeld. Die Reduzierung der Kosten für ein bestimmtes Jahr ist an sich ganz einfach. Aber wenn das Ziel darin besteht, die operativen Kosten während eines Zeitraums von mehr als 5 Jahren zu reduzieren, wird die erfolgreiche Realisierung ohne ein starkes Managementsystem zur Asset Performance weitaus schwieriger. Referenzen [1] ISO 55 000, 55 001, 55 002:2014, Gestion d’actifs – Aperçu général, principes et terminologie, actifs – Systèmes de management – Exigences, et Systèmes de management – Lignes directrices relatives à l’application de l’ISO 55001. [2] PAS 55, Asset Management – Part 1: Specification for the optimized management of physical assets.

6. Schlussfolgerungen Schweizer Wasserkraftunternehmen ohne Zugang zu Endverbrauchern stehen unter erheblichem wirtschaftlichem Druck. Die durchschnittlichen Produktionskosten liegen zwischen 5 und 6 ct/kWh, der Marktpreis dagegen bei ca. 3 ct/kWh. Die Produktionskosten lassen sich grob in ein Drittel Steuern, ein Drittel Finanzkosten und Abschreibungen und ein Drittel Instandhaltungs- und Betriebskosten einteilen. Die in diesem Artikel vorgestellte performancebasierte Instandhaltungslösung ist eine Entscheidungshilfe, die die Asset Manager dabei unterstützen soll, die Rentabilität von Wasserkraftwerken durch die Reduzierung von Betriebskosten und künftigen Amortisierungs- und Finanzkosten zu sichern. State-of-the-Art-Managementprozesse, hohe Kompetenz im Lebenszyklusmanagement von Wasserkraftanlagen und modernste Software-Technologie bieten eine innovative Lösung zur Verbesserung der Gesamtperformance der Wasserkraft-

[3] Rouge, N., Bernard, O. «Gestion des actifs hydroélectriques ISO 55 000 au profit de la maintenance par la performance», Bulletin AES/ VSE 2/2016. [4] Hydropower Asset Management Using Condition Assessments and Risk-Based Economic Analysis, developed by the Hydropower Asset Management Partnership: Bureau of Reclamation, Hydro-Québec, U.S. Army Corps of Engineers, and Bonneville Power Administration, 2006. Anschrift der Verfasser Nicolas Rouge, Bernard Valluy ALPIQ Suisse AG, Ch. De Mornex 10 CH-1001 Lausanne nicolas.rouge@alpiq.com Alexandre Bircher, HYDRO Exploitation SA Rue des Creusets 41, CH-1950 Sion Dr. Olivier Bernard, Benoît Géhant Oxand Sàrl, Av. Villamont 23, CH-1001 Lausanne

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Stochastische Methode zur Optimierung der Einsatzplanung von Wasserkraftwerken Anton Lüthi

Zusammenfassung Die Schweizer Wasserkraftwerke werden an den verschiedenen nationalen und internationalen Energiemärkten vermarket. Ziel der Einsatzplanung ist es, die Werke bestmöglich, d. h. mit dem höchsten Ertrag, an den verschiedenen Märkten einzusetzen. Um den optimalen Einsatz von Wasserkraftwerken zu berechnen, werden sowohl die stochastische wie auch die deterministische Optimierung eingesetzt. Im Gegensatz zur deterministischen Optimierung berücksichtigt die stochastische Optimierung Unsicherheiten in den Inputdaten, insbesondere bei den Strompreisen. Die stochastische Methode liefert daher eine realistischere Grundlage für die Einsatzplanung von Kraftwerken. In einem umfangreichen Backtesting konnte bei BKW nachgewiesen werden, dass die Methodik in der täglichen Bewirtschaftung von flexiblen Anlagen zu besseren Entscheidungen und entsprechendem Mehrertrag führt. Aus diesen Gründen optimiert BKW Handel konsequent ihr ganzes flexibles Portfolio täglich mittels stochastischer Optimierung vollautomatisch. 1. Einleitung Die Schweizer Wasserkraftwerke werden an den verschiedenen nationalen und internationalen Energiemärkten vermarket. Ziel der Einsatzplanung ist es, die Werke bestmöglich, d. h. mit dem höchsten Ertrag, an den verschiedenen Märkten (unter anderem Day-Ahead, Intraday, SDL, Terminmärkte) einzusetzen. Bei allen grösseren Stromerzeugern wird die Einsatzplanung durch numerische Hilfsmittel unterstützt. Dabei soll die numerische Optimierung den optimalen Einsatz der Produktionsanlagen berechnen. Mit optimal ist gemeint, dass die berechneten Einsatzprofile gegenüber der aktuellen Preisprognosen den maximalen Ertrag einbringen. In der täglichen Bewirtschaftung werden die meist im Stundenraster errechneten Profile insbesondere für zwei Tätigkeiten verwendet: Aus den errechneten optimalen Einsatzplänen wird die offene Position des gesamten Portfolios berechnet, um entsprechende Mengen am Markt absichern zu können (Hedging). Für den Day-Ahead-Einsatz wird aus den optimalen Einsatzprofilen für jedes Kraftwerk ein Grenzpreis berechnet, anhand dessen Turbinen- und Pumpengruppen täglich an die Börse gestellt werden. Zur Optimierung werden neben der Preisprognosen die technischen Randbedingungen wie maximale/minimale Speicher-

füllstände, Lawinenschutzquoten, Mindestabflussmengen, geplante Revisionen, Reservevorhaltung sowie Prognosen über Zuflüsse in jedem einzelnen Speicher berücksichtigt. Zur numerischen Optimierung werden sowohl deterministische (lineare) [1] wie stochastische Verfahren [2] eingesetzt. Im Gegensatz zur deterministischen Optimierung berücksichtigt die stochastische Optimierung die in der Realität vorkommenden Unsicherheiten auf den Inputgrössen, namentlich auf den Preisen. Für die stochastische Optimierung existieren verschiedene Methoden, wobei manche Verfahren indirekt auf deterministischer Optimierung basieren. Die bei BKW eingesetzte stochastische Optimierung (Kapitel 2) basiert auf dynamischer Programmierung [3], in welcher das zu optimierende Problem in Teilprobleme zerlegt wird, welche einzeln unter Unsicherheit optimiert werden. Die Untersuchungen an realen Kraftwerken hat dabei gezeigt [4], dass diese Variante der stochastischen Optimierung gegenüber der deterministischen Optimierung sowohl finanzielle als auch methodische Vorteile bietet (Kapitel 3). Aus diesem Grund setzt die BKW konsequent für die Einsatzplanung aller flexiblen Kraftwerke auf die stochastische Optimierung (Kapitel 4).

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Methodik

2.1

Deterministische (lineare) Optimierung In der linearen Optimierung wird die zu optimierende Kraftwerksanlage, hier beispielhaft eine Anlage mit zwei Speichern (Bild 1) und einem Umwälzwerk dazwischen, mit einem linearen Gleichungssystem dargestellt: Zu maximieren:

(1)

Unter den Bedingungen: (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Zu maximieren ist der Ertrag E mithilfe der Produktion Ɛggj der Turbine und dem Verbrauch Ɛppj der Pumpe. Hier stehen gj,pj für den Durchfluss der Turbine respektive der Pumpe und Ɛg, Ɛp für die Effizienz (Leistung/Durchfluss). Der Durchfluss (und damit die Leistung) in den Einzelstunden darf die maximalen Durchflussmengen (g1max, p1max) nicht überschreiten. Für die Speicher gelten die Volumeneinschränkungen bimax. Im so definierten Optimierungsproblem sind die Eingabegrössen, d. h. insbesondere die Preise ej und die Zuflüsse fij zu den Speichern, bekannt und vorgegeben. Die Beziehungen zwischen den einzelnen, zu optimierenden Variab267

Bild 1. Einfaches Wasserkraftwerke mit zwei Speichern und Umwälzwerk dazwischen. len (gj, pj, b1j, b2j) sind linear und es kann ein Optimum (zumindest ein lokales) gefunden werden, falls das Problem überhaupt lösbar ist. Die Lösung ergibt den maximal möglichen zu erwirtschaftenden Ertrag und den optimalen Kraftwerkseinsatz gj,pj (j=1..m), falls sich die Preise wie prognostiziert und angenommen realisieren. Der Einsatz ist nicht optimal, falls sich andere als die prognostizierten Preise an der Börse ergeben. Die Optimierung berücksichtigt damit Unsicherheiten in den Eingabegrössen nicht.

2.2

Stochastische Optimierung mit dynamischer Programmierung Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Unsicherheit auf den Inputgrössen in der Optimierung zu berücksichtigen. Eine Variante ist, mit linearer Programmierung verschiedenen Szenarien, insbesondere ein Set von Preisszenarien, zu optimieren. Das Resultat ist dann eine Menge verschiedener optimaler Einsatzprofile, die aber für die Bestimmung des eigentlichen Kraftwerkseinsatzes (z. B. Ableitung des Grenzpreises für die Börsenstellung) schwierig zu gebrauchen sind. Ein anderer Ansatz

ist die robuste Optimierung [5], in welcher eine Lösung gesucht wird, welche robust (optimal) gegenüber allen möglichen Veränderungen der Inputgrössen bleibt. Auch hier wird im Grundsatz ein lineares Gleichungssystem aufgesetzt und gelöst. BKW setzt für die Optimierung von flexiblen Kraftwerkseinheiten (und auch von Verträgen mit optionalem Charakter) die Optimierungssoftware TS-Energy (TSE) von Time-Steps AG ein. In der von TSE genutzten Methodik der dynamischen Programmierung wird das zu optimierende Problem in Teilprobleme zerlegt, für welche das Optimum gesucht wird. Die optimale Lösung der Teilprobleme wird dabei unter Berücksichtigung der Unsicherheit auf den Inputgrössen gesucht. In der Praxis entspricht das Teilproblem der in jeder Kraftwerkseinsatzstunde zu treffenden Entscheidung («Turbinieren», «Pumpen» oder «nichts machen»), welche unter Unsicherheit der zukünftigen Preise, Zuflüsse etc. zu treffen ist. Werden die Lösungen der Teilprobleme zusammengesetzt, entsteht die optimale Lösung für das ganze Problem. Das Optimierungsprinzip ist schematisch in Bild 2aufgeführt. Aufgrund der Unsicherheit können gegenüber der deterministischen Optimierung durchaus andere Entscheidungen entstehen. Bei einer Preisprognose von 77 Euro/MWh in Stunde tj-2 und 74 Euro/MWh in Stunde tj-1 bei der Möglichkeit, in den zwei Stunden eine Stunde zu turbinieren, würde deterministisch der Ertrag durch Turbinieren in der ersten Stunde maximiert. Da im Moment der Entscheidung zur Stunde tj-2 im Prin-

Bild 2. Prinzip der stochastischen Optimierung mit Zerlegung in Teilprobleme und Entscheidungsfindung unter Unsicherheit. 268

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Bild 3. Stochastische Optimierung in TSE mit zwei Berechnungsschritten. zip noch nicht klar ist, welche Preise sich in Stunde tj-1 realisieren werden, kann es aus Sicht der stochastischen Optimierung durchaus sinnvoll sein, in Stunde tj-2 nicht zu turbinieren, um dann in Stunde tj-1 bei möglicherweise höheren Preisen (82 Euro/ MWh im Beispiel) das Kraftwerk einsetzen zu können. Effektiv besteht die Möglichkeit von Preisen über 77 Euro/MWh auch bei einer mittleren Preiserwartung von 74 Euro/MWh. Die in TSE implementierte stochastische Optimierung wird konkret in zwei Schritten durchgeführt (Bild 3). In einem ersten Schritt – in der BackwardIntegration – werden für eine vorgegebene Kraftwerkstopologie (oder Vertragstopologie) und eine Preis-Forward-Kurve (FWC – mittlere, erwartete Preise) optimale Aktionen für eine diskrete Anzahl von Kombinationen von Marktpreisen und Speicherfüllständen berechnet (Zerlegung in Teilprobleme). Unter Aktion wird generell die Art der Möglichkeit gemeint, wie auf das System (Kraftwerk) von einem Zeitpunkt zum anderen agiert werden kann. Die Anzahl möglicher Aktionen hängt dabei von der Kraftwerkstopologie ab. Bei einfachen Topologien bestehen nur wenige Aktionen (im obigen Beispiel 3 Aktionen, nämlich «Turbinieren», «Pumpen» und «nichts machen»), bei komplexen Anlage multiplizieren sich die Aktionsmöglichkeiten. Die Auswahl der optimalen Aktion wird unter Berücksichtigung zweier Faktoren getroffen: zum einen die bedingte Wahrscheinlichkeitsverteilung des Preises (was ist der erwartete Preis zum Zeitpunkt tj-1, gegeben der Preis bei tj-2) und zum anderen der Restwert (remaining value: wie hoch ist der restliche erwartete Ertrag nachdem

eine Aktion ausgeführt wird). Die bedingten Wahrscheinlichkeitsverteilungen und die Restwerte werden nicht nur für alle Beckenzustände, sondern auch für alle Preiszustände berechnet. Die optimale Aktion maximiert die Summe aus Restwert und Wert der Aktion (erwarteter Preis * Leistung der Aktion). Der in TS-Energy bei der Berechnung der Erwartungswerte üblicherweise verwendete stochastische (Preis-) Prozess ist ein log-normal-Prozess

(9)

mit den Parametern α(t) für die jährliche mean-reversion der logarithmierten Preise S(t), der jährlichen Volatilität α(t) sowie dem Drift θ(t), der durch die zugrundeliegende Forward-Kurve (FWC) bestimmt wird. dW(t) ist ein Standard-Wiener-Prozess. Es stehen jedoch auch andere Prozesse zur Verfügung. Das Aktionsgitter wird schrittweise von hinten nach vorne aufgebaut, daher der Name «Backward»-Integration. Sind alle optimalen Aktionen zur Zeit tj-1 (und auch später) bestimmt, wird daraus jedem Gitterpunkt zur Zeit tj-1 ein erwarteter Restwert zugewiesen. Ein Schritt weiter in der Backward-Integration werden nun die optimalen Aktionen für die Zeit tj-2 berechnet. Resultat der Backward-Integration ist schlussendlich ein Aktionsgitter (Action Grid), in welchem für jede Turbine und Pumpe und für jeden Speicher- und Marktzustand die optimalen Aktionen («Turbinieren», «Pumpen» oder «nichts machen») gespeichert sind. Im einfachsten Fall, wie demjenigen in Bild 3, ist das

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Gitter 3-dimensional (Achse nach vorne: Speicherzustände; Achse nach oben: Marktzustände; Achse zur Seite: Zeit), kann aber in komplexen Fällen bis zu 20 oder mehr Dimensionen enthalten. Werden beispielsweise die Unsicherheiten auf Zuflüssen auch berücksichtigt, so wäre jeder Zufluss eine weitere Dimension im Aktionsgitter. Für ein konkretes Kraftwerk kann die Berechnung des Aktionsgitters auch als Festlegung einer Bewirtschaftungsstrategie passend zur zugrundeliegenden Forward-Kurve gesehen werden. Die optimalen Aktionen im Aktionsgitter definieren dabei die optimale Bewirtschaftungsstrategie auf dem Wissensstand, der der Forward-Kurve entspricht. In einem zweiten Schritt – in der Forward-Integration – werden für vorgegebene Startbedingungen und ausgewählte Preisszenarien (es darf auch nur ein einzelnes Szenario sein – die Praxis für die Optimierung des Kraftwerkseinsatzes bei BKW) die Aktionen im Aktionsgitter für die konkreten Preise ausgewertet und dabei wird für jedes Szenario ein Einsatzprofil und ein Ertrag berechnet. Es wird wie folgt vorgegangen: Für ein Preisszenario wird, basierend auf dem Startzustand des Speichers, die optimale Aktion für die erste Stunde aus dem Aktionsgitter gelesen. Aus der gewählten Aktion wird der effektive neue Speicherfüllstand einen Zeitschritt später berechnet. Dieser Speicherfüllstand wird verwendet, um zusammen mit dem in dieser Stunde gültigen Preis die optimale neue Aktion auszulesen. Eine Fortsetzung dieser Logik ergibt in einfacher Weise den tatsächlichen Einsatz des Kraftwerks für dieses Preisszenario. Zentraler Aspekt der vorliegenden Implementation der stochastischen Optimierung ist, dass die Stochastik nicht über ein Set von Preisszenarien (oder Variationen anderer Inputgrössen) berücksichtigt wird, sondern auch explizit in die Entscheidungsfindung (Auswahl der optimalen Aktion) einfliesst. 3.

Mehrwert durch stochastische Optimierung Zur Bestimmung des finanziellen Mehrwerts der stochastischen Optimierung wurde durch BKW eine komplette Simulationskette des Kraftwerkseinsatzes mit Börsenstellung, Berechnung der Börsenzuschläge und anschliessendem Dispatching der Anlage aufgebaut (Bild 4). Das umfangreiche Backtesting besteht dann in der Gegenüberstellung der deterministischen und stochastischen Bewirtschaftung der flexiblen Kraftwerke. 269

Bild 4. Rollierende Simulation der täglichen Bewirtschaftung.

Bild 5. Höherer Ertrag in der stochastischen Optimierung im Vergleich zur deterministischen Optimierung für typischen Speicherkraftwerk.

Bild 6. Erreichbarer Ertrag im Kraftwerkseinsatz am Day-Ahead auf Basis stochastischer Optimierung gegenüber ex post optimalem Ertrag. 270

Dazu wird der tägliche Börsengang mittels Grenzpreisen für beide Methoden rollierend über den Bewertungshorizont simuliert. Als Grundlage für die jeweils stochastische bzw. deterministische Optimierung werden die historisierten FWCs der BKW und Zuflussprognosen verwendet. Für den Börsengang mit deterministischer Methode werden, für ein festes Zeitfenster aus dem täglich neu berechneten Optimierungsprofil, die Grenzpreise der Turbine und Pumpe abgeleitet. Die stochastische Optimierung liefert durch eine Auswertung der optimalen Aktionen im Aktionsgitter ohne Zusatzrechnung direkt die Grenzpreise. Die nachgelagerte Bewirtschaftungssimulation berechnet täglich die Evolution der Speicherfüllstände aus dem an der Börse realisierten Programm und den tatsächlichen Zuflüssen. Aus der Simulation resultieren jeweils für beide Optimierungsmethoden der Kraftwerkseinsatz über den Simulationshorizont (hier 1 Jahr) und der daraus erzielte Ertrag. Als Benchmark dient der ex post optimale Wert, d. h. der maximal mögliche Ertrag, welcher hätte erreicht werden können, wären alle Inputdaten und insbesondere die Strompreise zum Einsatzzeitpunkt bekannt gewesen (auch als sogenannter Perfect Foresight Value bezeichnet). Bild 5 zeigt die erreichten Anteile am ex post optimalen Wert (in Grün: deterministische Methode, in Gelb: stochastische Methode) für ein typisches Schweizer Speicherkraftwerk. Mit Ausnahme des Jahres 5 erreicht die stochastische Methode in jedem Jahr einen signifikant höheren Deckungsbeitrag im Bereich von 2.5 %. Für ein spezielles Jahr wurde sogar ein Mehrertrag von 4 % errechnet. In einem zweiten Schritt der Überprüfung wurde die Methodik zur Ableitung der Grenzpreise aus dem Aktionsgitter verfeinert (Berechnung einer Volumen-PreisKurve für die Börsenstellung aus dem Gitter) und gleichzeitig die effektiv verfügbare Kraftwerksleistung gemäss den von den Kraftwerken versendeten Angeboten in der Simulation berücksichtigt (zuvor war nur die generelle, langfristige Revisionsplanung in die Simulation eingeflossen). Diese Angebote treffen in der Regel morgens kurz vor der Börsenstellung beim Kraftwerkseinsatz ein und geben die Kraftwerksleistung an, mit der das Werk an der Börse vermarktet werden kann oder, im Falle von zu turbinierender Laufenergie, auch eingesetzt werden muss. Weiter wurden die eigentlichen Optimierungsmodelle, welche die Kraftwerkstopologie und die Bewirtschaftungsmöglichen abbilden,

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überarbeitet. TSE bietet dabei unter anderem folgende Abbildungsmöglichkeiten: • Komplexe Kraftwerke und Kaskaden: Komplexe Abhängigkeiten und Kraftwerkskaskaden wie beispielsweise bei den Kraftwerken Oberhasli oder den Maggia-Kraftwerken können im gleichen Modell abgebildet werden. • Maschinenindivuelle Abbildung und Höhenabhängigkeit: Die einzelnen Maschinen der Kraftwerke können je nach gewünschtem Detailierungsgrad berücksichtigt und abgebildet werden. Dabei kann die Abhängigkeit von Leistung und Durchflussmenge von der Nettofallhöhe (Differenz Seestand oberer und unterer Speichersee) berücksichtigt werden. Die Höhenabhängigkeit von Energiegleichwerten und Wirkungsgraden wird dabei über die Höhenabhängigkeit von Leistung und Durchfluss implizit auch abgebildet. Ebenfalls können die für die Optimierung von Systemdienstleistungen wichtigen Grundlasten der Maschinen berücksichtigt werden. • Systemdienstleistungen: Symmetrisch vorzuhaltende Leistungsbänder (Primär- und Sekundärregelleistung) sowie asymmetrische Bänder (Tertiärregelleistung negativ und positiv) können über Einschränkungsvorgaben definiert werden. Maschinen, welche für Regelleistung eingesetzt werden sollen, werden dabei gruppiert, und die Optimierung verteilt das vorzuhaltende Leistungsband so über die Maschinen, dass der höchste Ertrag resultiert (Minimierung der Opportunitätskosten). • Verfügbarkeit der Produktionsanlagen: Die Verfügbarkeit von einzelnen Maschinen und Kraftwerkszentralen kann ebenfalls über Einschränkungsvorgaben abgebildet werden. • Speicherreserven: Einschränkungen in der Bewirtschaftung der Speicher, wie z. B. das Vorhalten von Reservewasser, können über die Vorgabe von Minimal- und Maximalvolumen modelliert werden. Vorgaben können, wie für Leistungs- oder Regelleistungsvorgaben, stundenscharf erfolgen. Der neue Vergleich mit dem ex post optimalen Wert (Bild 6) zeigt, dass die verfeinerte Methodik zur Ermittlung der Grenzpreise, die überarbeiteten Kraftwerksmodelle und der Einbezug des Kraftwerksangebots erlaubt, bis zu 98 bis 99 % des ex post optimalen Wertes zu erwirtschaften. Damit hat das Vorgehen beim Kraftwerkseinsatz am Day-Ahead einen

hohen Stand erreicht, und methodisch kann an diesem Markt kaum noch mehr Ertrag erzielt werden. Neben dem finanziellen Mehrwert zeigt sich ein weiterer gewichtiger Vorteil: Die stochastische Methode führt durch die Berücksichtigung von Unsicherheiten zu einer vorsichtigeren Speicherfahrweise und somit zu einer Reduktion von Bewirtschaftungsrisiken. Bild 7 zeigt den Verlauf eines Speichervolumens für die lineare und stochastische Optimierung. Anders als die grüne Kurve (deterministische Optimierung) vermeidet die gelbe Kurve (stochastische Optimierung) erfolgreich extreme Speicherfüllstände (grau gestrichelt).

Tägliche Optimierung bei BKW (stochastische Optimierung in der Praxis) Nachdem im Backtesting aufgezeigt werden konnte, dass mit einem Day-AheadKraftwerkseinsatz, basierend auf stochastischer Optimierung, ein substanzieller Mehrwert erzielt werden kann, hat BKW zusammen mit Time-steps AG die stochastische Optimierung konsequent umgesetzt. Der gesamte flexible Kraftwerkspark der BKW wird heute mithilfe der Software von Time-steps stochastisch optimiert und täglich gemäss den Modellresultaten eingesetzt. Bild 8 zeigt einen Überblick über die Optimierung bei BKW. Herz des Sys-

Bild 7. Vorsichtigere Speicherfahrweise in der stochastischen Optimierung im Vergleich zur deterministischen Optimierung.

Bild 8. Übersicht über tägliche, stochastische Optimierung bei BKW.

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tems ist die TSE-Optimierung, welche über ein Workflow-System gesteuert und mittels einer Website überwacht wird (Monitoring). Über die Website rufen die Krafwerkseinsatzmanager täglich auch die Grenzpreise für die Börsenstellung ab. In weiteren Systemen werden die für die Optimierung wichtigen Eingabegrössen (insbesondere Preis- und Zuflussprognosen) bereitgestellt. Die Preisprognosen werden täglich auf Basis historischer Marktdaten und aktueller Market-Quotes der Terminprodukte neu berechnet. Für die Zuflussprognosen werden detaillierte physikalische Modelle der Einzugsgebiete genutzt [6] und die Zuflüsse auf Basis von Ist-Wetterdaten und Wetterprognosen ebenfalls täglich neu berechnet. 5. Fazit Die Untersuchungen an realen Kraftwerken haben gezeigt, dass die stochastische Optimierung gegenüber der deterministischen Optimierung sowohl finanzielle als auch methodische Vorteile bietet. Dies sind zusammenfassend:

272

•

In der stochastischen Optimierung wird die Unsicherheit über die Zukunft in den Entscheidungen berücksichtigt. Die Methode widerspiegelt das reale Einsatzproblem näher als die deterministische Optimierung. • Ein Kraftwerkseinsatz, basierend auf der stochastischen Optimierung, kann gegenüber der deterministischen Optimierung einen Mehrwert im Bereich von mindestens 2.5 % generieren, teilweise sogar deutlich mehr. • Werden die jüngsten Eingabegrössen (Kraftwerksangebot, Preise, Zuflüsse, Seestände) in die Optimierung einbezogen, können mit einem Kraftwerkseinsatz, basierend auf der stochastischen Optimierung, bis zu 98 % des ex post optimalen Wertes erwirtschaftet werden. Aus diesen Gründen optimiert BKW Handel ihr ganzes flexibles Portfolio täglich mittels stochastischer Optimierung vollautomatisch.

Literatur [1] K. Werlen, «Optimale Einsatzplanung von Wasserkraftwerken», Bulletin SEV/AES 15/04. [2] H. Abgottspon, «Hydro power planning: Multihorizon modeling and its applications», PhD Thesis ETH Zürich, 2015. [3] R. Bellmann, «Dynamic Programming», Princeton University Press, 1957. [4] T. Kämpfer, E. Winnington, «Evaluating the Benefits of Stochastic Optimization for Hydro Assets», 4th IEEE and Cigré International Workshop in Bergen, 2012. [5] F. D’Andreagiovanni, G. Felici, F. Lacalandra, «Revisiting the use of Robust Optimization for optimal energy offering under price uncertainty», arXiv preprint arXiv:1601.01728. [6] S. Wiederkehr, R. Zogg, «Produktions- und Zuflussprognosen für Kraftwerke», Bulletin SEV/AES 2/2013. Anschrift des Verfassers Dr. Anton Lüthi, Asset Optimisation & Analysis, Handel, BKW Energie AG, Tel. +41 58 477 50 75, anton.luethi2@bkw.ch

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Auswirkungen des Klimawandels auf Hydrologie und Wasserwirtschaft im Alpenraum Rolf Weingartner

Zusammenfassung Verändertes und ergänztes Vortragsmanuskript zum Referat anlässlich der Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbands vom 1. September 2016 in Brig.

1. Einleitung Der bekannte Schweizer Klimaforscher Heinz Wanner bringt es auf den Punkt: «Das Klimaproblem des 21. Jahrhunderts wird das Wasser sein» (Berner Zeitung, 7. August 2016). Dies gilt in erster Linie in einer globalen Perspektive. Relativ sichere Indizien deuten aber auch darauf hin, dass sich die Schweiz verschiedenen Herausforderungen im Bereich des Wassers stellen muss. Davon wird im Folgenden die Rede sein, aber auch davon, was wir machen können oder sogar machen müssen, um uns den Veränderungen im Wasserhaushalt anzupassen. Wenn wir uns im Folgenden auf die Anpassung (Adaptation) konzentrieren, heisst das aber nicht, dass Massnahmen zur Mitigation, also solche zur Reduktion der Treibhausgasemissionen, von untergeordneter Bedeutung sind, ganz im Gegenteil! 2.

An der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Politik Alle kennen das Sprichwort «Steter Tropfen höhlt den Stein». Dieses Sprichwort gilt offensichtlich beim Klimawandel nur bedingt: Informationen, Berichte und Dokumentationen zum Klimawandel gibt es zuhauf, aber sie führen nicht zu einer konkreten Reaktion, zum eigentlichen Handeln. Zugespitzt könnte man sagen: Gesellschaft, Politik und Wirtschaft nehmen die Resultate der Klimaimpaktforschung zwar zur Kenntnis, sind aber bei der Massnahmenplanung ziemlich flügellahm, wie das folgende Zitat aus der Berner Zeitung vom 10. August 2016 belegt: «Eine eigentliche Planung für die Anpassungen an den Klimawandel gebe es noch nicht», meint

T.A. vom Amt für Umwelt Koordination und Energie (Bern). Es besteht also ein grosser Optimierungsbedarf an der Schnittstelle zwischen der Wissenschaft auf der einen Seite und Politik, Gesellschaft und Wirtschaft auf der anderen. Wie weit muss die Wissenschaft gehen, damit ihre Resultate so wahrgenommen werden, dass sie handlungsrelevant werden? Wer ist Ansprechpartner und damit auch Initiator für die Planung von Massnahmen aufseiten der Politik, Gesellschaft und Wirtschaft? Die Lösung dieser Schnittstellenproblematik ist wesentlich für eine effiziente Klimapolitik. Voraussetzung dazu ist natürlich, dass Politik, Gesellschaft und Wirtschaft die Klimafrage überhaupt als wichtig betrachten und bereit sind zu handeln. Aus meiner ganz persönlichen Sicht verliert sich die Politik heutzutage noch zu stark in Grundsatzdiskussionen, in Diskussionen also, ob der Klimawandel überhaupt stattfindet. Zielführender und effizienter wäre es, die Diskussionen darauf zu richten, was zu tun ist. 3.

Identische Aussagen zu den hydrologischen Auswirkungen Die schweizerischen Forscherinnen und Forscher beschäftigen sich schon seit längerem mit Fragen der hydrologischen Auswirkungen des Klimawandels in der Schweiz. Die Ergebnisse der ersten richtungsweisenden Studie, jene des Nationalen Forschungsprogramms 31 zu Fragen der Klimaänderung und Naturkatastrophen, wurden im Jahr 1998 publiziert (Bader und Kunz 1998): «Die Publikation macht deutlich, dass sich Politik, Gesellschaft und Wirtschaft der neuen Klimasituation anpassen müssen». Also bereits vor nunmehr 20 Jahren forderte die Wissenschaft ein proaktives Handeln! In den letzten zehn Jahren wurde zu den hydrologischen Aspekten des Klimawandels sehr viel geforscht und publiziert. Als Erstes ist die Studie «Auswirkungen

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des Klimawandels auf die Wasserkraftnutzung» (SGHL/CHy 2011) zu nennen. Eine zentrale Erkenntnis auf der hydrologischen Seite ist die Vorverschiebung des saisonalen Abflussmaximum vom Sommer in den Spätfrühling, die deutliche Abnahme der Abflussmengen im Sommer und eine Abflusszunahme im Winter. Nur ein Jahr später folgte der Schlussbericht zur Studie «Auswirkungen der Klimaänderung auf Wasserressourcen und Gewässer» (BAFU 2012), an der sich viele Forschungsgruppen beteiligten. Wichtige Botschaften des Schlussberichts sind die zunehmende Wasserknappheit im Sommer und das dadurch zu erwartende erhöhte Koniktpotenzial zwischen den Nutzern. Schliesslich folgte die Studie «CH2014-Impact» des Oeschger-Zentrums für Klimaforschung an der Universität Bern (Rössler et al. 2014). Das Neue an dieser Studie war, dass neben dem Emissionsszenario A1B weitere Emissionsszenarien betrachtet wurden. Auch diese Studie spricht wieder von einer Verschiebung des Abflussregimes mit einer Zunahme der Abflussmengen im Winter und einer Abnahme im Sommer. CH2014-Impact verdeutlich, dass die Auswirkungen im hydrologischen System – aber nicht nur dort – mit dem 2 °C-Ziel massiv reduziert würden. Insgesamt ist man sich in allen Studien weitgehend einig, dass – bezogen auf die Schweiz – die Sommertrockenheit aus hydrologischer Perspektive eine grosse Herausforderung des Klimawandels darstellt. 4.

Entscheidende Rolle des Kryosphäre Im heutigen Sprachgebrauch würde man bei der Zunahme trockener Sommer von einer robusten Aussage sprechen. Wieso das? Nach BAFU (2012) schmelzen in der Schweiz jährlich rund 22 km3 Schnee. Dazu kommt rund 1 km3 Eisschmelze hinzu. Diese grosse Menge ist im jährlichen Wasserhaushalt von grosser Bedeutung. 273

Rund 40 % des Wasserhaushaltes aus der Schweiz stammt aus der Schneeschmelze. Bisher wurde der Rolle der Schneedecke in der Hydrologie der Schweiz eher wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Dies wird sich mit der laufenden Klimaänderung sicherlich ändern (BAFU 2012). Die sehr wahrscheinliche Erhöhung der Lufttemperatur wird den Einfluss der Kryosphäre im Wasserhaushalt massiv verkleinern. So wird sich der Anteil des Schmelzwassers am Gesamtabfluss der Schweiz bis Mitte des Jahrhunderts um 15 bis 20 %, bis zum Ende des Jahrhunderts gar um 40 % vermindern (BAFU 2012). Da diese Veränderungen mit der Lufttemperatur korreliert sind, können sie auch als sehr wahrscheinlich betrachtet werden. Für die Abflussverhältnisse bedeutet dies, dass im Sommer nur noch wenig bis kein Schmelzwasser mehr vorhanden sein wird. Gleichzeitig geht man heute davon aus – und (nur) hier sind sich alle Klimamodelle einig – dass in Zukunft im Sommer weniger Niederschlag fallen wird. Allerdings werden diese Trockenperioden von Niederschlagsereignissen unterbrochen, deren Intensität sich gegenüber heute verstärken wird (Fischer et al. 2014). All dies spricht dafür, dass in den Sommermonaten häufiger Trockenheitssituationen auftreten werden. Gleichzeitig wird sich die Variabilität des hydrologischen Systems erhöhen, da zukünftig der Niederschlag die dominante Steuergrösse bildet und nicht mehr die Schneeschmelze, welche heute noch von Jahr zu Jahr in grosser Regelmässigkeit auftritt. Die Veränderung der Kryosphäre hat aber auch einen Einfluss auf das Hochwassergeschehen. Im Alpen- und Voralpenraum, wo heute die grossen Hochwasser vor allem in den Sommermonaten auftreten, wird sich infolge der Erwärmung die Hochwassersaison erweitern. Die Auswirkungen dieser Veränderungen zeigen sich auf allen Skalenbereichen und in den verschiedenen Regionen der Schweiz, also in kleinen alpinen Einzugsgebieten wie auch bei den grossen Flüssen. Bild 1 illustriert, wie sich die regionalen Veränderungen im saisonale Abflussverhalten der Aare auswirken. Bemerkenswert ist hier vor allem die Verschiebung des Abflussminimums vom Winter in den Sommer. Wie die oben erwähnte Studie zur Wasserkraftnutzung (SGHL/CHy 2011) belegt, haben diese saisonalen Veränderungen auch entscheidende Auswirkungen auf die Wasserkraftnutzung. Im Winter wird die Produktion um ein Mehrfaches zu274

Bild 1. Projektionen für den Abfluss der Aare bei der Einmündung in den Rhein. Dargestellt sind langjährige mittlere Monatsabflüsse, aus BAFU (2012). nehmen, im Sommer hingegen abnehmen, wobei diese Veränderungen vom Standort und der betrieblichen Situation abhängen. Nach einer Studie von Hänggi et al. (2011) wird sich die Wasserkraftproduktion in der Schweiz bis 2050 aus ganzjährlicher Sicht nur wenig verändern, vorausgesetzt allerdings, dass alle anderen Rahmenbedingungen (Strommarkt usw.) stabil bleiben. Die grosse Herausforderung für die Wasserkraftbetreiber wird also die Anpassung an die saisonalen Veränderungen sein. Daneben wird auch die klimabedingte Erhöhung der Naturrisiken zu beachten sein. 5.

Vom Klimawandel zum globalen Wandel Im Jahr 2010 startete das Nationale Forschungsprogramm 61 «Nachhaltige Wassernutzung». Seine Initiierung zeugt von der Erkenntnis, dass ein nachhaltiges Wassermanagement der Schlüssel zur Bekämpfung der Auswirkungen des Klimawandels ist. Es würde den Rahmen sprengen, hier auf die vielfältigen und interessanten Ergebnisse des Forschungsprogramms einzugehen. Es sei in diesem Zusammenhang auf den Schlussbericht verwiesen (Leitungsgruppe NFP 61 2015). Bemerkenswert ist aber, dass in verschiedenen Forschungsprojekten erkannt wurde, dass der sozioökonomische Wandel für die zukünftige Wassersituation ebenso wichtig ist wie der Klimawandel: «Die sozioökonomische Entwicklung ist der Hauptantreiber. Er beeinflusst bis 2050 das Wassersystem mehr als der Klimawandel» (Weingartner et al. 2014). Dieses Zitat basiert auf den Ergebnissen der interdisziplinären Studie MontanAqua in der Region Crans-Montana/Sierre. In diesem Projekt wurden insgesamt vier Szenarien zur sozioökonomischen Entwicklung der Region erarbeitet: (1) Die Region wächst weiter, (2) die Region stabilisiert sich auf dem heutigen Niveau, (3) die Region strebt eine nachhaltige Entwicklung an. Das

vierte Szenario entwickelten die Einheimischen. Die Analysen zeigten, dass der Wasserverbrauch in der Region je nach Szenario signifikant zunehmen wird (bis zu 25 % beim Szenarium Wachstum), dass er aber auch abnehmen kann (bis zu –15 % beim Szenarium Nachhaltigkeit). Diese Veränderungen sind grösser als die durch die Klimaänderung verursachten Veränderungen im Wasserdargebot. Beim Szenarium Wachstum wird das Wasser in Trockenjahren im Spätsommer knapp. Im Klartext verdeutlichen diese Resultate, dass wir mit unseren Entscheidungen die zukünftige Wassersituation massgeblich beeinussen können. 6.

Bedeutung des Wassermanagements In vielen Studien des NFP 61 wurde die Bedeutung des integrierten Wasserressourcenmanagements (IWRM) beschrieben, weil im Bereich des Wassermanagements teilweise erhebliche Defizite bestehen. Stellvertretend soll hier wiederum von den Erfahrungen in der Region Crans-Montana/Sierre berichtet werden (Weingartner et al. 2014). Welche Probleme wurden erkannt? • Fragmentierte Wasserversorgung: Die elf Gemeinden in der Region arbeiten nur bedingt zusammen. Die Gemeindeautonomie hat Priorität. Regionales Denken ist erst in Ansätzen erkennbar. • Ungleichheit im Zugang zum Wasser: Je nach Lage verfügen einzelne Gemeinden über sehr viel Wasser, andere Gemeinden sind wasserarm. Es bestehen also Ungleichheiten und Abhängigkeiten. • Rechtlich unklare Situation: Die heutige Situation ist das Ergebnis einer jahrhundertelangen Geschichte. Entsprechend komplex ist die rechtliche Situation, sodass es schwierig ist, einen Überblick zu gewinnen. Absprachen und Gewohnheitsrecht sind des-

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halb wichtige Pfeiler bei der Regelung von Wasserfragen. Das sind eher ungünstige Voraussetzungen für eine Neuorganisation der Wasserversorgung. Einzelne oder gar alle Punkte sind typisch für die Situation in der Schweiz. Es besteht Handlungsbedarf. Es ist in diesem Zusammenhang bemerkenswert, dass sich in der Region von Crans-Montana in der Zwischenzeit einiges in Richtung Realisierung des IWRM getan hat. Das zeigt – und stimmt gleichzeitig optimistisch –, dass die aufgezeigten Probleme des Wassermanagements lösbar sind. Nach Abschluss der Projektarbeiten veröffentlichte die Leitungsgruppe NFP 61 (2015b) ein hochinteressantes Faktenblatt. Es sei hier auf die wichtigsten Empfehlungen hingewiesen: 1. Das IWRM ist dringend notwendig, um den zukünftigen Herausforderungen gewachsen zu sein. IWRM basiert auf einer ganzheitlichen Betrachtung des Wasserdargebots und des Wasserverbrauchs in einem hydrologischen Kontext (Einzugsgebiete). Dazu sind Impulsprogramme zu schaffen. 2. Der Bund muss seine Wasserpolitik stärken. 3. Die Kantone sollen kantonale Wasserstrategien erarbeiten. 4. Staatliche Anreize und Instrumente sind zunehmend auf die Ziele der nachhaltigen Wassernutzung abzustimmen. Das bedeutet zum Beispiel, dass auch raumplanerische Massnahmen oder energiepolitische Entscheidungen unter dem Gesichtspunkt einer nachhaltige Wassernutzung zu beurteilen sind. Das IWRM ist also der Schlüssel, um den zukünftigen Herausforderungen begegnen zu können. 7.

Mehrzweckspeicher als Lösungsoption» Wir haben oben gesehen, dass die Sommertrockenheit allgemein zu einem Problem werden könnte. Der Klimawandel hat also zunehmend Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von Wasser sei es als Trinkwasser, zur Bewässerung, als Energieressource und als Lebenselixier für die Natur. Zwar wird es in der Schweiz auch im Jahr 2100 insgesamt genügend Wasser geben, aber die Verteilung wird regional und saisonal noch stärker schwanken. Um diese Schwankungen auszugleichen und vor allem, um trockene Perioden zu überbrücken, sind Mehrzweckspeicher eine mögliche Option. Thut et al. (2016) haben die Bedeutung solcher Mehrzweckspeicher, also

Speicher, welche Wasser für verschiedene Nutzer zur Verfügung stellen, untersucht und gelangen zu den folgenden Beurteilung: «Die Mehrzweckspeicher leisten einen wichtigen Beitrag, damit auch in Zukunft genügend Wasser zur Verfügung stehen wird. Sie können die fehlenden Gletscher und abnehmenden Schneemengen kompensieren. Mehrzweckspeicher sind eine optimale Voraussetzung, um die Nutzungsansprüche verschiedener Wasserverbraucher (Energiewirtschaft, Landwirtschaft, Trinkwasserversorger) aufeinander abzustimmen und dem Hochwasserschutz Rückhaltebecken zur Verfügung zu stellen. Der Bedarf zur Realisierung von Mehrzweckspeichern variiert von Region zu Region.» Die Studie von Thut et al. (2016) endet mit einer Bemerkung, welche für die meisten Anpassungsprojekte Gültigkeit hat. «Die Realisierung solch grosser Infrastrukturprojekte braucht Zeit. In der Politik und der Gesellschaft muss nun gehandelt werden für eine nachhaltige Zukunft. Jetzt ist es noch nicht zu spät, jetzt ist der richtige Zeitpunkt.»

aber darin, dass die Klimaänderung nicht so offensichtlich erkennbar ist wie die Gewässerverschmutzung vor rund 60–70 Jahren. Das ist eine Erklärung, weshalb die Bereitschaft zum Handeln eher klein ist, und dies trotz eindeutiger wissenschaftlicher Faktenlage. Aufklärungs- und Überzeugungsarbeit sind deshalb unbedingt zu forcieren, damit der notwendige Druck zum Handeln entsteht. Hier sind wir alle gefordert! Literatur Bader, S., Kunz, P. [Hrsg.] (1998): Wissenschaftlicher Schlussbericht zum NPF 31 «Klimaänderung und Naturkatastrophen». vdf, Zürich. BAFU [Hrsg.] (2012): Auswirkungen der Klimaänderung auf die Wasserressourcen und Gewässer. Umwelt-Wissen 1217, Bern. Hänggi, P.,Weingartner, R., Balmer, M. (2011): Auswirkungen der Klimaänderung auf die Wasserkraftnutzung in der Schweiz 2021–2050 – Hochrechnung. «Wasser Energie Luft», 103. Jg., Heft 4, Baden. Knoepfel, P. et al. (2011): Politikanalyse. utb. Opladen. Leitungsgruppe NFP 61 [Hrsg.] (2015): Nach-

8. Schlussfolgerungen Wesentliche Grundzüge des hydrologischen Wandels in der Schweiz sind bekannt. Möglichkeiten und Optionen zur Anpassung sind identifiziert. Noch ist genügend Zeit vorhanden, Massnahmen zu ergreifen. Unaufgeregtes, zielgerichtes Handeln ist nun aber gefragt. Das IWRM bildet dazu die Leitlinie. Wichtig dabei scheint mir auch die Erkenntnis, dass die sozioökonomische Entwicklung einen massgeblichen Einfluss auf die zukünftige Wassersituation hat. Problematisch ist, dass die Politik den Klimawandel eher verdrängt. Deshalb muss Druck aus der Bevölkerung aufgebaut werden, damit die Politik aktiv wird (Knoepfel et al. 2011). Die Geschichte des Gewässerschutzes in der Schweiz belegt nämlich, dass erst dann etwas unternommen wird, wenn eine breite Bevölkerung Massnahmen fordert. Stinkende, stark verschmutzte Gewässer in den 1950erJahren waren Anlass, um auf breiter Basis von der Politik Massnahmen zu fordern. Bereits zu Beginn der 1960er-Jahre wurden die ersten Abwasserreinigungsanlagen gebaut. Heute sind rund 97 % der Bevölkerung an Abwasserreinigungsanlagen angeschlossen. Eine Erfolgsgeschichte! Wie das Wasser ist auch das Klima eine Ressource. Deshalb lassen sich Erfahrungen und Erkenntnisse im Umgang mit der Ressource Wasser auf das Klima übertragen. Das Problem besteht heute

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

haltige Wassernutzung in der Schweiz – NFP 61 weist Wege in die Zukunft. Gesamtsynthese des Nationalen Forschungsprogramms NFP 61, Bern. Leitungsgruppe NFP 61 (2015 b): Faktenblatt: Ergebnisse und Empfehlungen des Nationalen Forschungsprogrammes NFP 61, Bern. Rössler, O. et al. (2014): Hydrological responses to climate change: river runoff and groundwater. In: CH2014 – Impacts. Toward Quantitative Scenarios of Climate Change Impacts in Switzerland, Bern. SGHL/CHy [Hrsg.] (2011): Auswirkungen der Klimaänderung auf die Wasserkraftnutzung. Beiträge zur Hydrologie der Schweiz, Nr. 38, Bern. Thut, W., Weingartner, R., Schädler, B. (2016): Mehrzweckspeicher sichern Wasser- und Energieversorgung. FactSheet. Geographisches Institut der Universität Bern. Weingartner, R. et al. (2014): MontanAqua: Wasserbewirtschaftung in Zeiten von Knappheit und globalem Wandel – Wasserbewirtschaftungsoptionen für die Region Crans-Montana/Sierre im Wallis. Forschungsbericht des Nationalen Forschungsprogramms NFP 61, Bern. (ISBN 978-3-9524412-0-6). Anschrift des Verfassers Rolf Weingartner Gruppe für Hydrologie, Geographisches Institut und Oeschger Zentrum für Klimaforschung Universität Bern

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3. Dezember 2015

· Aufwertung KW Oberhasli · Mehrzweckspeicher · Schwemmholztransport

WEL 3-2016

· Bemessung Abschlussorgane · Hochwasserschutz Zürich · SWV-Jahresbericht 2015

WEL 2-2016

· Hochwasserschutzprojekt «Urner Talboden» · Hydroabrasiver Verschleiss · Geschiebebewirtschaftung · Unwetterschäden 2015

WEL 1-2016

12. März 2015

· Projekt Linthal 2015 · Optimierung Turbinenanströmung · Aufgaben Talsperrenwärter · Hochwasserschutz Melchaa

· Jubiläum VAR – Rückblick auf 100 Jahre Wasserwirtschaft · Rôle et tâches des barragistes · Gewässerpreis an KW Aarberg · SWV-Jahresbericht 2015

WEL 2-2015

Bachforellen vor Leiteinrichtung am VAW-Modell (Foto: David Flügel, EAWAG)

1-2015

11. Juni 2015

Fundationsarbeiten am Stauwehr beim KW Laufenburg im Jahre 1912 (Bild: Sammlung KW Laufenburg)

2-2015

17. September 2015

Staumauerbau Muttenalp by night (Bild: Axpo © Daniel Boschung)

3-2015

WEL 3-2015

· Ökologie beim KW Hagneck · Interkantonale Aareplanung · KOHS-Empfehlungen Hochwasserschutz/Ufererosion · 104. Hauptversammlung SWV

WEL 4-2015

4-2014 4. Dezember 2014

· Fischabstieg bei Flusskraftwerken · Transitoires hydrauliques · Unwetterschäden 2014 · Zukunft des Wasserbauers

WEL 1-2015

· Bedeutung der Speicher für die Energiestrategie · Hydraulik PSW Lagobianco · Brutvögel an Fliessgewässern · 103. Hauptversammlung SWV

WEL 4-2014

5. Dezember 2013

· Geschiebetransport in alpinen Einzugsgebieten · Flexibilisierung Wasserkraft · Murgangsimulationen · Methoden der Hydrologie

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

WEL 2-2014

· Perspektiven der Wasserkraft · Flussrevitalisierungen · Hochwasserschutz Stadt Zürich (Teil 2) · Unwetterschäden 2013

WEL 1-2014

Neues KW Illspitz im Bau, Foto: Roger Pfammatter.

4-2013

13. März 2014

Lacs du Vieux Emosson et d’Emosson, Foto: M. Martinez/www.michelmartinez.ch

1-2014

12. Juni 2014

Messkampagne an einer Talsperre (Quelle: Gesellschaft für Ingenieurbaukunst)

2-2014

18. September 2014

Der Gebirgsﬂuss Brenno unterhalb der Mündung des Riale Riascio, Foto: Martin Böckli, WSL

3-2014

WEL 3-2014

· Neubau Kraftwerk Illspitz · Schwall/Sunk-Sanierungen Hasliaare (Teil 2) · Hochwasserschutz Zürich (Teil 1) · 102. Hauptversammlung SWV

WEL 4-2013

6. Dezember 2012

· Schwall/Sunk-Sanierungen Hasliaare (Teil 1) · Pumpspeicher Lagobianco · Monitoring und Erfolgskontrolle im Wasserbau

WEL 2-2013

· Bewältigung Geschiebe · Beurteilung Massnahmen Schwall/Sunk · Methodenset Hochwasser · SWV-Jahresbericht 2012

· Neubau KW Rheinfelden · Nachhaltiges Auenmanagement · Pumpspeicherung · KOHS-Empfehlung Freibord

Der Yangtse-Fluss in Wuhan, China (Foto: Jürg Elsener).

4-2012

14. März 2013

Das Fischaufstiegs- und Laichgewässer beim Kraftwerk Rheinfelden (Luftaufnahme Meyer, Hasel)

1-2013

13. Juni 2013

Hochwasserereignis am Kraftwerk Mühlau an der Thur, Bild: Entegra.

2-2013

19. September 2013

Seeforellen in einer Restwasserstrecke der Kraftwerke Oberhasli AG, Foto: © Daniel Göz

3-2013

WEL 3-2013

276

· Solutions au problème d’ensablement Lac du Vernex

Zwischen Limmernsee und neuem Muttsee, Foto: Roger Pfammatter

· Wasserzins – Reformbedarf im neuen Marktumfeld

Umgehungsgewässer beim KW Hagneck (Bild: Drohne, Geoplan Team, Nidau)

4-2015

10. März 2016

Überlastkorridor Reuss im Urner Talboden (Bild: Joe Müller)

1-2016

9. Juni 2016

Vue vers l’aval du barrage de Rossinière (Bild: Groupe E)

2-2016

15. September 2016

Räterichsbodensee der Kraftwerke Oberhasli (Foto: Roger Pfammatter, SWV)

3-2016

· Hochwassermanagement am Yangtse · Risikokommunikation · Massnahmen Schwall/Sunk · 101. Hauptversammlung SWV

WEL 1-2013 WEL 4-2012 «Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

Stranden von Wasserwirbellosen bei Schwallrückgang – Ergebnisse einer Pilotstudie David Tanno, Kurt Wächter, Stephanie Schmidlin

Zusammenfassung Die durch den Schwall-/Sunkbetrieb in einem Fliessgewässer entstehenden Wasserwechselzonen stellen potenzielle Strandungsflächen nicht nur für Fische, sondern auch für Wasserwirbellose dar. Der Versuchsansatz der hier vorliegenden Pilotstudie geht davon aus, dass die strandenden Wasserwirbellosen auf der Wasserwechselzone mit engmaschigen Flachnetzen aufgefangen und der Strandungsverlust so pro Schwallereignis quantifiziert werden kann. Damit werden zusätzliche Informationen zur Schwallwirkung erzielt. Die Methode wurde in 14 Feldversuchen an 10 Schwallstrecken der ganzen Schweiz und mit unterschiedlichen Schwallkennzahlen geprüft und optimiert. Je Versuch wurden 8 quadratische Netze von 52 cm Kantenlänge in der Wasserwechselzone verankert und nach einem Schwalldurchgang wieder eingeholt. Die Auswertung der gestrandeten Organismen erfolgte im Labor. Um die für das Stranden massgeblichen Faktoren zu ermitteln, wurden jeweils verschiedene Begleitparameter erhoben und statistisch ausgewertet (multiples Regressionsmodell). Insgesamt konnten auf den 112 Netz-Stichproben 48 verschiedene Taxa unterschieden werden. Die mittlere Strandungsdichte lag zwischen 6 und 181 Individuen/m2. Sie streute zwischen den einzelnen Kampagnen erheblich. Mit rund 50 % bildeten die Zuckmückenlarven anteilsmässig die weitaus grösste Gruppe. Die statistische Auswertung ergab signifikante Zusammenhänge bei 8 Parametern. Davon sind das Schwall/Sunk-Verhältnis (VS/S) und die Pegelrückgangsrate besonders erwähnenswert. Demnach steigt die Strandungsdichte mit zunehmendem VS/S, dagegen nimmt sie mit abnehmender Pegelrückgangsrate zu. Letzteres widerspricht der gängigen Theorie. Die bisherigen Ergebnisse können durch eine breite Anwendung der Flachnetzmethode im Zusammenhang mit der Schwallsanierung noch ergänzt und auch teilweise korrigiert werden. Gesamthaft betrachtet stellt die – im Feld einfach umzusetzende - Flachnetzmethode eine wertvolle Ergänzung zu den bisher angewandten Wirkungsanalysen im Zusammenhang mit der Schwallsanierung dar.

1. Einleitung Bei Schwallbetrieb werden durch die Pegelschwankungen Areale der Gewässersohle kurzzeitig benetzt und fallen bei Sunk wieder trocken. Die regelmässige Änderung der benetzten Fläche führt in diesen Wasserwechselzonen zu potenziellen Strandungsflächen für Gewässerorganismen. In der wissenschaftlichen Literatur wurde bislang vor allem das Strandungsrisiko von Jungfischen betrachtet (z. B. Saltveit et al. 2001; Halleraker et al. 2003), welches auch im Rahmen der Schwallsanierung nach revidiertem Gewässerschutzgesetz einen wichtigen Parameter darstellt (Baumann et al. 2012). Das Stranden von Wasserwirbellosen wurde in der Literatur mehrfach nachgewiesen (z. B.

Kroger 1973; Perry & Perry 1986), allerdings stehen diese Untersuchungen nicht im Zusammenhang mit täglichem Schwallbetrieb. Detaillierte Untersuchungen an Schwallstrecken fehlen daher weitgehend (Bruder 2012). Ebenso fehlt eine standardisierte Methode, mit welcher der ereignisbezogene Strandungsverlust des Makrozoobenthos in der Wasserwechselzone quantitativ erfasst werden kann. Im Rahmen der vorliegenden Pilotstudie wurde eine neue Methode getestet, mit welcher das Stranden von Wasserwirbellosen quantitativ erfasst werden soll. Dazu wurden neuartige Flachnetze in der Wasserwechselzone exponiert, um die gestrandeten Wasserwirbellosen aufzufangen. Das Ziel der Studie bestand darin, zu testen, ob die Flachnetzmethode feldtauglich und praktikabel ist und unter welchen Bedingungen sie angewendet werden kann. In einem weiteren Schritt wurde untersucht, in welchem Ausmass und unter welchen Bedingungen Stranden von Wasserwirbellosen stattfindet und ob dieser Parameter grundsätzlich für die Wirkungsanalyse in der Schwallsanierung geeignet ist.

Bild 1. Übersichtskarte zu den Standorten der Feldversuche (vgl. Tabelle 1), Quelle Karte: swisstopo.

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Dieses Projekt wurde vom naturemade star-Fonds von ewz (Elektrizitätswerk der Stadt Zürich) finanziert. 2.

Methodik

2.1 Untersuchungsperimeter Der Untersuchungszeitraum dauerte von März 2015 bis Februar 2016. Insgesamt wurden 14 Feldversuche an 10 verschiedenen Gewässern mit täglichem Schwallbetrieb durchgeführt. Bild 1 zeigt die Untersuchungsabschnitte im Überblick. Die beprobten Abschnitte unterschieden sich in Bezug auf morphologische, hydraulische und geografische Aspekte, sodass ein möglichst grosses Spektrum von verschiedenen Schwallstrecken untersucht werden konnte. Die Details zu den einzelnen Versuchen sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

2.2

Feldmethode

2.2.1 Behandlung der Flachnetze Die verwendeten Flachnetze weisen eine Fläche von 0.27 m2 (52 × 52 cm) auf und haben eine Maschenweite von 500 μm (analog zur Methodik nach Modul-StufenKonzept, Stucki 2010). An den Ecken verfügen die Netze über je eine Öse, damit man sie mit einem Stahlnagel oder Hering im Sediment verankern kann (vgl. Bild 2). Um den Strandungsverlust von Wasserwirbellosen während eines Schwalls zu erfassen, wurden pro Versuch 8 Flachnetze in der Wasserwechselzone exponiert (Bild 2, rechts, Bild 3). Die Netze wurden dabei auf einer Länge von 30 bis 50 m an verschiedenen Stellen verankert. Auf jedem Flachnetz wurden Steine der dominierenden Korngrössenfraktion ausgelegt. Damit sollte die Sohlenrauigkeit auf

Tabelle 1. Standort und Zeitpunkt der 14 Feldversuche, geordnet nach Datum. QSchwall = maximaler Schwallabfluss, QSunk = minimaler Sunkabfluss, VS/S = Schwall/ Sunk-Verhältnis. Quelle Abflussdaten: Hydrologische Messstationen des BAFU.

der betreffenden Kiesbank nachgebildet werden. Um Artefakte durch bereits zuvor gestrandete Tiere zu vermeiden, wurden die Steine jeweils gereinigt, bevor sie auf den Netzen verteilt wurden. Nach einem Schwalldurchgang wurden die Flachnetze bei Sunk eingeholt und mit einer Giesskanne über einer flachen Wanne ausgespült und die Steine auf den Netzen abgewaschen. Die im Waschwasser vorhandenen Wasserwirbellosen wurden mit einem MakrozoobenthosNetz herausgefiltert und die so gewonnene Probe wurdd für die Weiterbearbeitung im Labor in Alkohol fixiert. Die gestrandeten Organismen können sowohl aus der ständig benetzten Zone eingedriftet worden sein als auch aus der Wasserwechselzone selbst stammen (z. B. bereits zuvor gestrandete Organismen). Dies ist hier jedoch von untergeordneter Bedeutung. 2.2.2 Begleitmessungen Bei jedem Versuch wurden verschiedene Begleitmessungen durchgeführt. Dabei sollte ermittelt werden, welche Parameter das Stranden von Wasserwirbellosen massgeblich beeinflussen. Die folgenden Parameter wurden dazu erhoben: • Wasserwirbellosen-Fauna im ständig benetzten Bereich (Abundanz, Taxazusammensetzung und Grösse), Probenahme nach Modul-Stufen-Konzept (MSK) • Wasserwirbellosen-Drift bei Schwallanstieg (Driftnetz) • Pegeländerungsrate (horizontal und vertikal) • Ausdehnung der Wasserwechselzone • Steilheit des Ufers [in %] • Mittlere Korngrösse auf der Kiesbank • Fliesstiefe über den Netzen bei Schwall

Bild 2. In der Wasserwechselzone einer Kiesbank exponierte Flachnetze (links: Nahaufnahme, rechts: Versuchsanordnung in einem Seitenarm des Alpenrheins bei Oberriet). 278

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•

Strömungsgeschwindigkeit über den Netzen bei Schwall • Strömungsgeschwindigkeit am Gewässerrand bei Sunk (in 1 m Uferdistanz) • Trübung bei Schwallanstieg (Schätzung) Die Wasserwirbellosen-Drift wurde mit einem Driftnetz erhoben (Bild 4, rechts), welches bei Sunk am Rande der Wasserwechselzone exponiert wurde. Die Drift wurde nur während des Schwallanstiegs erfasst (15–30 min). Die Pegeländerungsrate wurde mithilfe einer Drucksonde bestimmt, welche im Untersuchungsabschnitt installiert wurde. Der Pegelverlauf wurde im Intervall von einer Minute erfasst und aufgezeichnet. Die Ausdehnung der Wasserwechselzone wurde mit einem Messband erhoben. Die Steilheit des Ufers wurde mithilfe eines Smartphones gemessen (Wasserwaagen-App). Die Fliesstiefe und Strömungsgeschwindigkeit über den Flachnetzen sowie am Gewässerrand erfolgte mit einem HöntzschStrömungsmessgerät. Die Trübung bei Schwallanstieg wurde anhand einer dreistufigen Skala geschätzt (gering, mittel, gross). Zusätzlich zu diesen Begleitmessungen vor Ort wurden noch folgende Parameter anhand von Kartenmaterial oder Daten von Abflussmessstationen einbezogen: • Schwall/Sunk-Verhältnis (gemäss HYDMOD, Pfaundler et al. 2011) • Schwall/Sunk-Amplitude (in m3/s; gemäss HYDMOD) • Distanz zur Wasserrückgabe (Indikator für den Grad der Schwalldämpfung) • Dauer des Schwalls (Zeitspanne von Schwallanstieg bis zum minimalen Sunkabfluss) Ursprünglich sollte auch der Effekt der Saisonalität untersucht werden. Aus

organisatorischen Gründen war es aber nicht möglich, die Feldaufnahmen gleichmässig über das Jahr zu verteilen. Zudem wäre die Stichprobengrösse bei 14 Versuchen, verteilt auf 12 Monate, für eine statistische Auswertung zu klein. 2.3

Auswertung

2.3.1 Labor Die fixierten Wasserwirbellosen-Proben wurden im Labor ausgezählt und die Organismen nach Möglichkeit bis auf Artniveau bestimmt. Zusätzlich zu den taxonomischen Bestimmungen wurde jeweils auch die Körpergrösse (Länge) der Wasserwirbellosen mithilfe von Millimeterpapier abgeschätzt. 2.3.2 Datenanalyse Auswertung der Strandungsproben Bei der Datenauswertung standen folgende Aspekte im Zentrum: • Anzahl gestrandete Wasserwirbellose · Abundanz (Anzahl gestrandete Wirbellose pro m2) · Strandungsproportion in Bezug zur

benthischen Besiedelungsdichte, modifiziert nach dem Ansatz von Eliott (1967) • Taxazusammensetzung • Grösse der gestrandeten Wasserwirbellosen Auswertung der Begleitmessungen In einer Wirkungsanalyse wurde der Einfluss der verschiedenen Begleitparameter auf die Strandungsdichte untersucht. Dies erfolgte mithilfe eines multiplen linearen Regressionsmodells. In einem ersten Schritt wurde nach korrelierenden Variablen gesucht, damit redundante Parameter aus dem Modell ausgeschlossen werden konnten. Anschliessend wurde das beste Modell durch schrittweisen Ausschluss von Variablen nach Aikakes Informationskriterium (AIC) ausgewählt. Da es sich bei der Strandungsdichte um Zähldaten handelt, wurde diese Variable log10-transformiert. Eine Überprüfung der Residuen des Modells zeigte keine auffälligen Abweichungen von den Modellannahmen (z. B. QQPlot, Cooks-Distanz usw.). Die gesamte statistische Analyse wurde mit der Software R durchgeführt (R Core Team 2013).

Bild 3. Skizzenhafte Darstellung der Versuchsanordnung. Die quadratischen Flachnetze wurden in der Wasserwechselzone (WWZ) exponiert. Nach dem Schwallrückgang wurden die auf den Flachnetzen gestrandeten Wasserwirbellosen aufgesammelt.

Bild 4. Messeinrichtung Feldversuche (links: überströmtes Flachnetz bei Schwall, rechts: Driftnetz bei Schwallanstieg). «Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

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Bild 5. Mittlere Strandungsdichte pro Untersuchungsabschnitt mit Standardabweichung. Die Versuche sind in chronologischer Reihenfolge dargestellt (vgl. Tabelle 1).

Bild 6. Mittlerer Anteil gestrandeter Tiere an der Besiedelungsdichte im dauernd benetzten Bereich pro Untersuchungsabschnitt mit Standardabweichung. Die Versuche sind in chronologischer Reihenfolge dargestellt (vgl. Tab. 1). Da bei den Versuchen 1 und 2 keine Makrozoobenthosproben im ständig benetzten Bereich genommen wurden, konnten hier keine Strandungsproportionen berechnet werden.

Bild 7. Taxazusammensetzung der Wasserwirbellosen im ständig benetzten Bereich (MSK), in der Drift (bei Schwallanstieg) und auf den Flachnetzen (Strandung), über alle 14 Versuche gemittelt. 280

Ergebnisse

3.1 Tauglichkeit der Feldmethode Die Flachnetzmethode hat sich in den 14 Feldversuchen grundsätzlich bewährt. Die Flachnetze sind in der Handhabung einfach und können im Feld ohne grösseren Aufwand eingesetzt werden. Die Befestigung mit Stahlnägeln hat sich auch bei hohen Fliessgeschwindigkeitenbewährt. Das Auslegen von Steinen auf den Flachnetzen erwies sich als taugliche Methode, um die Struktur und Rauigkeit der betreffenden Kiesbank nachzubilden. So blieb an den grösseren Steinen eingeschwemmtes Material mit darauf festsitzenden Wasserwirbellosen hängen (z. B. Laub oder Algenbüschel). Wie die Ergebnisse aus Bild 5 zeigen, variiert die Anzahl gestrandeter Wasserwirbelloser innerhalb eines Untersuchungsabschnitts teilweise erheblich. Es ist deshalb notwendig, mehrere Flachnetze pro Versuch zu exponieren, um verlässliche Aussagen zum Stranden auf einem Abschnitt machen zu können. Im Zuge der Arbeiten wurden auch die Grenzen des Einsatzbereichs der Flachnetze ausgelotet. So hat sich gezeigt, dass die trockengefallenen Netze bei Lufttemperaturen im Minusbereich sofort gefrieren und ein Auswaschen des abgelagerten Materials vor Ort nahezu unmöglich ist. Es ist darum nicht zu empfehlen, bei Temperaturen deutlich unter null Grad Flachnetzversuche durchzuführen. 3.2

Stranden von Wasserwirbellosen

3.2.1 Abundanz In allen Versuchen konnten in der Wasserwechselzone gestrandete Wasserwirbellose nachgewiesen werden. Wie Bild 5 zeigt, bestehen zwischen den verschiedenen Versuchen deutliche Unterschiede bei der Anzahl gestrandeter Tiere. Die Fehlerbalken zeigen zudem die Streuung innerhalb eines Versuchsabschnitts an. Die grösste durchschnittliche Strandungsdichte wurde an der Moesa festgestellt (181 Ind./m2), die kleinste am Alpenrhein bei Oberriet (6 Ind./m2). In einer Wasserwechselzone von beispielsweise 1 ha Fläche (10 000 m2) entspricht das 60 000 bis 1 800 000 gestrandeten Organismen pro Schwall. Um die Abundanz auf den Flachnetzen in einen Bezug zur benthischen Besiedelung der Flusssohle zu setzen, wird in Anlehnung an Eliott (1967) die Proportion gestrandeter Wasserwirbelloser berech-

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net. Bild 6 zeigt die Werte für die verschiedenen Versuche. Der durchschnittliche Anteil gestrandeter Wasserwirbellose an der Besiedelungsdichte im dauernd benetzten Bereich beträgt 5 %. Der maximal festgestellte mittlere Anteil liegt 17 % (Moesa), der Kleinste bei 1 % (Hasliaare, Alpenrhein). Eine Einordnung und eine Bewertung der Strandungsdichte ist aufgrund von fehlenden Vergleichsdaten schwierig. Die wenigen aus der Literatur bekannten Zahlen decken sich nicht mit den gefundenen Ergebnissen. So beschrieb beispielsweise Kroger (1973) in einem Fluss unterhalb eines Stausees in Nordamerika Individuendichten gestrandeter Wasserwirbelloser von bis zu 30 000 Ind./m2. Die gestrandeten Tiere wurden bei diesem Versuch aber nicht mit Netzen gesammelt, sondern es wurden auf einer definierten Fläche Sedimentproben entnommen. Die Wasserwirbellosen wurden anschliessend durch Aufschlämmung vom Sediment getrennt. Da es sich beim genannten Fluss aber nicht um eine Schwallstrecke mit täglichen Wasserstandsschwankungen handelt und sich die Methoden stark unterscheiden, können die Daten kaum miteinander verglichen werden. Eine weitere wichtige Frage im Zusammenhang mit der Strandungsproportion ist, ob es einen Schwellenwert gibt, ab welchem übermässig viele Wasserwirbellose stranden (analog «Katastrophendrift»). Der Grenzwert für eine «Katastrophendrift» wurde, basierend auf Erfahrungen aus verschiedenen Gewässern, bei einer Driftproportion zwischen 1 und 3 % angesetzt (Uhlmann, 2001, Meile et al. 2005, Limnex 2009). Um diese Frage auf das Stranden von Wasserwirbellosen auszuweiten, müssten auch Untersuchungen an Gewässern mit einem natürlichen Abflussregime durchgeführt werden. 3.2.2 Taxazusammensetzung und -anzahl Gesamthaft wurden in 14 Versuchen 70 verschiedene Taxa im ständig benetzten Bereich der verschiedenen Schwallstrecken gefunden (MSK). In den Driftproben konnten insgesamt 44 Taxa und in den Flachnetzproben 48 Taxa unterschieden werden. Bezogen auf den ständig benetzten Bereich entspricht dies bei den Driftproben einem Taxaanteil von 63 %, bei den Flachnetzproben liegt der Anteil bei 68 %. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass ein grosser Teil der in Schwallstrecken vorkommenden Arten verdriftet wird und in der Wasserwechselzone strandet. Bild 7 zeigt

Bild 8. Mittlere Länge der Wasserwirbellosen im ständig benetzten Bereich (MSK), in der Drift (bei Schwallanstieg) und auf den Flachnetzen (Strandung), über alle 14 Versuche gemittelt. die Zusammensetzung des Makrozoobenthos im ständig benetzten Bereich der Flusssohle sowie in der Drift und auf den Flachnetzen, über alle Versuche gemittelt. Die Organismen sind gegliedert nach den wichtigsten taxonomischen Gruppen. Die prozentualen Anteile der verschiedenen Organismengruppen in der Drift und auf den Flachnetzen unterscheiden sich deutlich von jenen in der ständig benetzten Zone (MSK-Probe). Besonders Zuckmückenlarven (Chironomiden) treten in der Drift und auf den Flachnetzen mit mittleren Anteilen zwischen 50 und 70 % aller Individuen viel häufiger auf als in der permanent benetzten Flusssohle (ca. 10 %). Dieses Ergebnis deckt sich mit den Resultaten von Versuchen an anderen Gewässern, wobei Zuckmückenlarven sowohl in der Drift (Bruno et al. 2010) als auch als Gestrandete in der Wasserwechselzone (Kroger 1973, Perry & Perry 1986) dominierten. Stein- und Eintagsfliegen sind in der Drift und auf den Flachnetzen ebenfalls häufig vertreten. Im Vergleich zur ständig benetzten Zone (MSK) werden aber nicht alle vorhandenen Taxa dieser Gruppen verdriftet (bei Schwallanstieg) oder stranden bei Schwallrückgang auf den Flachnetzen. Besonders die Familien Leuctridae (Steinfliegen) und Baetidae (Eintagsfliegen) driften und stranden häufig. Die etwas weniger mobilen Köcherfliegen sind hingegen sowohl in der Drift als auch auf den Flachnetzen nur vereinzelt vorhanden, wobei hier vor allem Larven der Limnephilidae (Köcherfliegen) betroffen sind. Die ähnlichen Dominanzverhältnisse in den Drift- und den Strandungsproben liefern einen Hinweis, dass Wasser-

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wirbellose, welche beim Schwallanstieg verdriftet werden, beim Schwallrückgang auch vermehrt stranden. 3.2.3 Grösse der gestrandeten Organismen Die mittlere Länge der gestrandeten Organismen wurde verglichen mit der mittleren Länge der Tiere im ständig benetzten Bereich sowie in der Drift. Die Wasserwirbellosen in der Drift und auf den Flachnetzen sind im Durchschnitt kleiner als jene im ständig benetzten Bereich der Flusssohle (Bild 8). Ein Mann-Whitney-U-Test ergab, dass dieser Unterschied statistisch signifikant ist (p < 0.05). Die Körperlängen der verdrifteten und der gestrandeten Wasserwirbellosen liegen dagegen im ähnlichen Bereich (kein signifikanter Unterschied). Die Ergebnisse decken sich mit der Erwartung, dass vor allem kleine Tiere und frühe Larvenstadien beim Schwallanstieg verdriftet werden (z. B. Bruno et al. 2010). Die ähnliche Körpergrösse zwischen Drift und Strandung könnte auch bedeuten, dass die verdrifteten Wirbellosen beim Schwallrückgang auch stranden. Dies müsste aber mit separaten Untersuchungen erhärtet werden. Die Resultate zeigen, gesamthaft betrachtet, dass vor allem jüngere Larvenstadien und kleine Organismen ein erhöhtes Strandungsrisiko aufweisen. Vereinzelt wurden auf den Flachnetzen aber auch sehr grosse Wasserwirbellose wie beispielsweise Schnakenlarven (Tipulidae, Länge bis 35 mm) oder grosse Köcherfliegen (Rhyacophila sp., Länge bis 15 mm) gefunden. Dies spricht dafür, dass die angewendete Flachnetzmethode nicht grössenselektiv ist. 281

durch das hier angewandte Regressionsmodell mit den Parametern aus Tabelle 2 rund 80 % der beobachteten Variation erklärt (vgl. R2). Der p-Wert für das gesamte Modell zeigt eine Irrtumswahrscheinlichkeit nahe null an (p < 2.2e-16). 3.4

Tabelle 2. Modellzusammenfassung mit Regressionsparametern, Standardfehlern und den entsprechenden t- und p-Werten. Signifikanz-Code: * p < 0.05 , ** p < 0.01, *** p < 0.001 Multiples R2 = 0.82, Bereinigtes R2 = 0.80 F-Wert = 39.64 p-Wert < 2.2e-16 *** 3.3 Wirkungsanalyse In Tabelle 2 sind die Regressionskoeffizienten und die entsprechenden p-Werte des Regressionsmodells aufgeführt. Die aufgelisteten Parameter beeinflussen das Stranden von Wasserwirbellosen signifikant. Den stärksten Effekt hat dabei die vertikale Pegelrückgangsrate, welche im Zusammenhang mit dem Stranden von Jungfischen ebenfalls eine wichtige Rolle spielt. Entgegen den Erwartungen ist die Pegelrückgangsrate im vorliegenden Fall aber negativ mit der Anzahl gestrandeter Tiere korreliert. Das bedeutet, dass bei einem langsamen Schwallrückgang mehr Wasserwirbellose stranden als bei einem schnellen. Dieses Ergebnis deckt sich nicht mit dem Kenntnisstand, wonach ein langsamer Pegelrückgang das Strandungsrisiko minimiert. Die bisherigen Untersuchungen beschäftigten sich vorwiegend mit dem Stranden von Jungfischen. Inwiefern dies mit dem Stranden von Wasserwirbellosen vergleichbar ist, kann hier nicht beantwortet werden. Es stellt sich hier auch die Frage, ob das Stranden von Wasserwirbellosen gänzlich einen passi-

ven Prozess darstellt oder ob auch eine aktive Besiedelung der bei Schwall benetzten Flächen stattfindet (z. B. kurz vor der Emergenz oder während bestimmter Tageszeiten). Das Schwall/Sunk-Verhältnis (VS/S) korreliert positiv mit der Anzahl gestrandeter Organismen. Demnach könnte durch die Reduktion des VS/S das Strandungsrisiko für das Makrozoobenthos grundsätzlich gesenkt werden. Dies stellt einen wichtigen Ansatzpunkt für die Schwallsanierung dar. Die mittlere Länge der Tiere im ständig benetzten Bereich scheint ebenfalls das Strandungsrisiko mitzubeeinflussen, wobei dieser Parameter positiv mit der Strandungshäufigkeit korreliert ist. Je grösser die Wasserwirbellosen im ständig benetzten Bereich sind, desto mehr Tiere stranden demnach beim Schwallrückgang. Die weiteren Parameter wie Drift, IBCH, Schwall/Sunk-Amplitude, Distanz zur Sunklinie und Fliesstiefe über den Netzen haben dagegen eher einen schwachen Effekt auf die Strandungshäufigkeit (Tabelle 2). Gesamthaft betrachtet werden

Beispiel: Flachnetzuntersuchungen am Hinterrhein Die Ergebnisse des Flachnetzversuches am Hinterrhein bei Bonaduz sind nachfolgend exemplarisch dargestellt. Im Untersuchungsabschnitt (Bild 9) unterhalb von Bonaduz überlagern sich die Schwälle von mehreren Kraftwerken, darunter auch das KW Solis von ewz. Die Eckwerte zur untersuchten Kiesbank und zum Schwalldurchgang sind in Tabelle 3 aufgeführt. Bild 10 illustriert den Verlauf der Wasserstandschwankungen im Hinterrhein während des Flachnetzversuchs. Das Messdispositiv und die Flachnetze wurden am 12. November 2015 abends installiert. Nach einem 33-stündigen Schwall wurden die Netze am 14. November 2015 bei vollständigem Sunk geborgen. Zwischen den beiden Schwallspitzen herrschte am 13. November 2015 während mehrerer Stunden Sunk. Während dieser Phase fielen die Flachnetze teilweise kurzfristig trocken. Die Strandungsdichten auf den einzelnen Flachnetzen streute deutlich zwischen 50 und 176 Individuen pro m2. Die durchschnittliche Strandungsdichte betrug 88 Ind./m2 (Bild 11). Über alle Versuche betrachtet, liegt die Strandungsdichte im Hinterrhein damit deutlich über dem Durchschnitt von 52 Ind./m2. 4. Schlussfolgerungen Im Rahmen des vorliegenden Pilotprojekts wurde die Flachnetzmethode in 14 Versuchen an insgesamt 10 verschiedenen schwallbeeinflussten Gewässern getestet und laufend optimiert. Die Methode

Bild 9. Untersuchungsabschnitt am Hinterrhein unterhalb von Bonaduz/GR (links: Foto bei ansteigendem Schwall mit Blick flussaufwärts, rechts: Übersichtskarte) (Quelle: swisstopo). 282

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hat sich für die quantitative Erfassung von schwallverursachtem Stranden von Wasserwirbellosen als gut geeignet erwiesen. In allen 14 Versuchen, welche ein breites Spektrum von verschiedenen Schwallstrecken und -regimes abdecken, konnte Stranden in unterschiedlichem Ausmass nachgewiesen werden. Die mittlere Strandungsdichte lag zwischen 6 und 181 Individuen pro m2, die Proportion am Makrozoobenthos im ständig benetzten Bereich der Flusssohle betrug im Durchschnitt 5 %, dies bei starker Streuung. Die Chironomidae (Zuckmücken) sind, über alle Versuche betrachtet, die am häufigsten strandende Gruppe, gefolgt von den Familien Leuctridae (Steinfliegen) und Baetidae (Eintagsfliegen). Die mittlere Länge der verdrifteten und gestrandeten Wasserwirbellosen war deutlich kleiner als bei den Organismen im ständig benetzten Bereich. Anhand der ähnlichen Dominanzverhältnisse und Körpergrössen kann von einem Zusammenhang zwischen Drift und Stranden ausgegangen werden. Die abiotischen Parameter, welche das Stranden massgeblich beeinflussen, sind gemäss statistischer Auswertung das Schwall/Sunk-Verhältnis und die Pegelrückgangsrate. Demnach steigt die Strandungsdichte mit zunehmendem Schwall/ Sunk-Verhältnis (VS/S) und mit abnehmender Pegelrückgangsrate. Letzteres widerspricht der gängigen Theorie und müsste eventuell durch weitere vergleichbare Versuche verifiziert werden. Gesamthaft zeigt der Pilotversuch mit Flachnetzen, dass diese Methode eine wertvolle Ergänzung zu den bereits vorhandenen Untersuchungsmethoden im Zusammenhang mit der Schwallsanierung darstellt. Zugleich haben die Versuche auch diverse neue Fragen aufgeworfen, welche im Rahmen dieses Pilotprojekts aus Zeit- und Kostengründen noch nicht hinreichend geklärt werden konnten. Die bisherigen Ergebnisse können durch eine breite Anwendung der Flachnetzmethode noch ergänzt und sicher auch teilweise korrigiert werden. 5. Danksagung Dieses Projekt wurde vom naturemade star-Fonds von ewz (Elektrizitätswerk der Stadt Zürich) finanziert. Wir bedanken uns herzlich beim Begleitgremium des Ökostromförderfonds von ewz für die Finanzierung und wohlwollende Unterstützung dieses Pilotprojekts. Wir danken auch Dr. Christoph Tellenbach (eawag) für die Unterstützung bei der statistischen Auswertung der Daten.

Tabelle 3. Eckwerte des Untersuchungsabschnitts Bonaduz am Hinterrhein.

Bild 10. Wasserstandschwankungen im Hinterrhein während des Flachnetzversuches (aufgezeichnet mit Drucksonde Orpheus Mini, Messintervall 1 Minute). Die Netze wurden am 12. November 2015 exponiert und nach einem 33-stündigen Schwall am 14. November 2015 wieder geborgen.

Bild 11. Strandungsdichte auf den einzelnen Flachnetzen am Hinterrhein.

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Impacts des prises d’eau alpines sur les écosystèmes – le rôle-clé de la gestion sédimentaire Gabbud Chrystelle, Lane Stuart

Resumé Les régimes naturels d’écoulement alpins peuvent être fortement modifiés par les installations de production hydroélectrique, qui affectent à la fois le débit de l’eau et le transfert sédimentaire, ce qui a d’importantes conséquences sur la faune et la flore en aval. Ces impacts sont bien connus pour les rivières régulées par des barrages, contrairement aux cas des prises d’eau, où l’eau est transférée soit dans une vallée voisine pour le stockage, soit dans la même vallée en altitude dans un but de libération (chute) en aval. Comme pour les barrages, des bassins piègent les sédiments, mais étant donnée leur petite taille, ils doivent être vidangés fréquemment (purges), parfois jusqu’à plusieurs fois par jour. Ainsi, en aval, alors que le régime d’écoulement est sensiblement modifié, la livraison de sédiments est conservée. Les impacts de ces purges sur les écosystèmes ont rarement été considérés. Cet article vise à énoncer quelques-unes des principales questions de recherche qui devront être adressées afin de modifier la philosophie de la gestion de tels systèmes pour parvenir à réduire les impacts écologiques en aval. Il semble clair que la simple introduction d’un débit minimum résiduel d’eau ne sera pas suffisant pour rétablir un régime sédimentaire naturel et efficace à l’aval. D’autres pistes doivent désormais être explorées afin de garantir des rivières écologiquement plus durables, tout en assurant également la viabilité économique des ouvrages de production hydroélectrique.

1. Introduction Les régimes d’écoulement alpins naturels sont fortement impactés par les installations de production hydroélectri-

que, qui modifient à la fois le débit de l’eau et le transfert sédimentaire, ce qui a d’importantes conséquences sur la faune et la flore en aval. Ces impacts sont bien connus pour les rivières régulées par des barrages, où les sédiments sont retenus derrière un mur pour de longues périodes de temps et où les impacts écologiques sont usuellement gérés par l’introduction de débits (minimums) résiduels.

Ces impacts sont cependant moins activement examinés dans le cas de systèmes avec prises d’eau (Figure 1a). Ces aménagements, bien que de taille largement inférieure à celle d’un barrage (en moyenne 10 m de haut), n’en sont pas moins des acteurs essentiels dans les modifications des cours d’eau. Les prises d’eau sont même dominantes dans les Alpes. En particulier, ces systèmes doivent faire face à une gestion quotidienne des sédiments. Celle-ci s’effectue généralement via l’intervention de deux trappes avec bassins (figure 1b), la première servant à la retenue des sédiments grossiers et la seconde à la décantation des sédiments fins. Etant donnée leur faible capacité de stockage, ces réservoirs doivent être vidangés avec une fréquence bien plus élevée que pour les barrages. La fréquence de ces purges peut être particulièrement importante dans les bassins versants de haute montagne, où elles peuvent avoir lieu jusqu’à plusieurs fois par jour à la mi-été, en réponse à la libération de stocks considérables de sédiments livrés directement aux prises d’eau en aval suite au retrait des glaciers (Lane et al., 2016). Ce taux de livraison a d’ailleurs considérablement augmenté depuis le début des années 90 en réaction à l’accélération du réchauffement climatique (Lane et al., 2016).

Figure 1a. Exemple d’une prise d’eau (ici Bertol Inférieur, Arolla, VS). Figure 1b.) Schéma classique d’une prise d’eau avec deux bassins de gestion des sédiments (modifié d’après Lane et al., 2016). «Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

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En aval, ces purges alimentent la rivière en matériel solide, alors que la capacité de transport est considérablement diminuée suite à l’abstraction de l’eau. La connectivité sédimentaire n’est ainsi pas éliminée mais réduite, ce qui peut conduire à une aggradation de sédiments en aval (Castella et al., 1995; Wood et Armitage, 1999). Les purges ultérieures peuvent remobiliser ces dépôts, avec néanmoins une durée et un débit bien inférieurs à ceux d’une crue naturelle, ce qui peut avoir pour conséquence la migration progressive en aval de la zone d’aggradation, dans un mouvement similaire à une vague sédimentaire (Lane et al., 2014). Ces inondations de courte durée contiennent des charges sédimentaires exceptionnelles, ce qui provoque des changements hydrogéomorphiques profonds en aval. Il est connu que les mécanismes d’érosion, de dépôt et de transport des sédiments déterminent la structure, la répartition spatiale et la dynamique des habitats des rivières (Wohl et al., 2015). De trop fortes perturbations de ces habitats peuvent causer un déclin tant de la productivité que de la diversité écologique des rivières (Bunn et Arthington, 2002). Ces perturbations peuvent rendre les débits minimums ou les crues artificielles largement inefficaces. Ce n’est que très récemment que la législation visant à redéfinir des rivières écologiquement plus durables a commencé à considérer la gestion des sédiments et du charriage comme déterminante pour les systèmes alpins avec prises d’eau. Néanmoins ces derniers n’ont fait l’objet de quasi aucune expérience ou suivi. Ce manque clair de bases scientifiques révèle l’absence de références permettant de définir les types des débits d’eau et de sédiments nécessaires pour assurer une gestion adéquate et garantir la viabilité des écosystèmes en aval de ces prises d’eau. Ainsi, cet article cherche à établir les impacts hydrologiques, géomorphologiques et écosystémiques des prises d’eau alpines soumises à des purges sédimentaires régulières afin de souligner l’importance et les difficultés d’introduire une gestion sédimentaire pour les cours d’eau alpins. 2.

Impacts des prélèvements d’eau au travers des prises d’eau Les rivières régulées par des prises d’eau subissent des impacts à deux niveaux: d’abord par le prélèvement d’eau qui interrompt les débits naturels, ensuite par 286

les relâches de sédiments sous la forme de purges ponctuelles qui modifient de façon majeure le cours d’eau. Le principal impact physique de l’abstraction de l’eau est un changement dans le régime en raison d’une diminution de la disponibilité en eau. Les chenaux qui étaient précédemment en permanence ou occasionnellement inondés deviennent généralement secs, sauf en cas d’apport en eau provenance de la fonte des neiges, des précipitations et des eaux souterraines (Gurnell, 1983) ou lors de l’application de débits résiduels. Une diminution du débit induit une diminution de la vitesse de l’eau, de la profondeur du chenal et du périmètre mouillé (Kraft, 1972; Bickerton et al., 1993; Dewson et al., 2007). Ces prélèvements d’eau provoquent également une augmentation de la température de l’eau (Cazaubon et Giudicelli, 1999; Rader et Belish, 1999) et de la concentration en sédiment fins qui aura tendance à baisser par recharge depuis les eaux de fonte ou les eaux souterraines (Caruso, 2002; Bond, 2004). Une augmentation de la proportion d’eau souterraine peut avoir lieu (Caruso, 2002), induisant des quantités inférieures ou supérieures de nutriments selon la géologie (Rader et Belish, 1999), un renforcement de la conductivité électrique et une basification du pH (Woodward et al., 2002). Ces effets s’appliquent autant aux barrages qu’aux prises d’eau. L’altération du régime d’écoulement induit alors une modification des habitats en aval et potentiellement une dégradation de ceux-ci, ce qui est souvent revendiqué comme la menace la plus grave et continue sur les écosystèmes fluviaux (Naiman et al., 1995; Ward et al., 1999; Bunn et Arthington, 2002; Malmqvist et Rundle, 2002). Ces impacts peuvent avoir lieu à tous les stades de vie et à toutes les échelles spatiales (Vannote et al., 1980; Bunn et Arthington, 2002). Tant la végétation que les macroinvertébrés ou les poissons sont touchés. Des stratégies d’adaptation des organismes sont possibles selon leurs capacités de résistance et résilience (Bunn et Arthington, 2002). Toutefois, la rapidité des changements physiques du cours d’eau peut être problématique car ces changements se produisent couramment à des taux supérieurs à ceux de l’adaptation des organismes. Il est régulièrement souligné dans la littérature que les perturbations ont un effet positif sur les écosystèmes aquatiques car ils déclenchent le passage de certains stades de vie (Nuttall, 1972; Sparks, 1995; Poff et al., 1997) et provoquent le brassage

de la matière organique et des nutriments (Fisher, 1983; Moore et Gregory, 1988; Ryan, 1991). Si la perturbation peut conduire à une balance inclinée dans le sens d’un taux d’érosion légèrement supérieur au taux de dépôt, alors elle permet de: (1) rincer les sédiments fins qui gênent la visibilité et la respiration des poissons; (2) balayer les limons et les sables qui rendent la ponte difficile; (3) évacuer les graviers qui remplissent les refuges; (4) distribuer la matière organique et les nutriments; et (5) creuser le lit pour former de nouvelles zones d’habitat et en assurer la connectivité (Wood et Armitage, 1997; Milhous, 1998). Toutefois, ces affirmations sont généralement issues de l’étude de systèmes avec barrages, ce qui explique pourquoi l’intérêt de la gestion de l’eau dans les vallées avec barrages s’est fortement développé depuis l’introduction des débits résiduels, en particulier sous la forme de crues morphogènes. Très peu d’études établissent par contre les réponses des écosystèmes dans des cours d’eau régulés par des prises d’eau utilisées pour la production hydroélectrique, exception faite de Petts et Bickerton qui identifièrent en 1994 que les impacts découlant des prélèvements d’eau étaient contrecarrés par la recharge de macroinvertébrés en provenance des tributaires. 3.

Impacts des purges de sédiments Etant donnée leur faible capacité de stockage, les bassins de rétention de sédiments liés aux prises d’eau doivent être vidangés régulièrement. Ces relâches induisent des modifications incessantes du lit et provoquent une aggradation de matériel en aval. Les conséquences peuvent se lire tant à court qu’à long terme. 3.1 À court terme Dans les Alpes, les vidanges sont plutôt rares au printemps, puis augmentent drastiquement durant l’été, jusqu’à plusieurs fois par jour, avant de se réduire considérablement à l’automne. La figure 2 illustre une comparaison-type des débits entre un cours d’eau nival et un cours d’eau glaciaire. Ce dernier met en évidence les tendances suivantes: (1) une augmentation progressive de la magnitude du pic de débit; (2) une importante densité de purges durant l’été; (3) la non-linéarité du transport sédimentaire et donc de la livraison sédimentaire; (4) l’hypothèse du développement d’un système de drainage sous-glaciaire plus efficace durant l’été

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Figure 2. Exemple d’un hydrographe pour un bassin versant nival (Vallon de Nant, 1350 m) et un bassin versant glaciaire (Haut Glacier d’Arolla, 2505 m) (données glaciaires fournies par Grande Dixence SA) en 1989. (de distribué à canalisé) améliorant l’évacuation des sédiments depuis le lit; (5) l’influence des conditions météorologiques saisonnières qui, en fonction des périodes de refroidissement ou d’humidification, peuvent substantiellement modifier le taux de vidange. Ces purges ponctuelles de courte durée s’approchent à la fois en termes de magnitude et de taux de changement d’une crue naturelle subie par la rivière. Toutefois, les concentrations sédimentaires sont très différentes. Lors de l’abstraction de l’eau, elles tendent à diminuer, comme l’affirment Petts et Bickerton en 1994 qui démontrent que la charge en suspension d’un cours d’eau passe d’une moyenne de 2000 mg/l en situation standard à 20– 100 mg/l à l’aval d’une prise d’eau, mais qu’elle peut atteindre jusqu’à 6500 mg/l lors de relâches extrêmes. La charge en suspension élevée peut provoquer une diminution de la pénétration de la lumière et une destruction des habitats (Milner et Petts, 1994; Gíslason et al., 2001), amenant à une réduction conséquente de la diversité et de l’abondance des écosystèmes (Layzer et al., 1989; Munn et Brusven, 1991; Cobb et al., 1992; De Jalon et al., 1994). Par ailleurs, au vu de la courte durée de ces relâches, c’est principalement le tronçon de rivière le plus proche de la prise d’eau qui est impacté. Ainsi, les variations de débits, de charges sédimentaires et de la morphologie du cours d’eau s’atténuent avec la distance. Néanmoins, les recharges en eau et en sédiments de par les tributaires tout au long du cours d’eau réduisent ce contraste vers l’aval (Petts et Bickerton, 1994; Brittain et Milner, 2001; Saltveit et al., 2001; Ferguson et al., 2006).

3.2 À long terme Dans les environnements alpins, le retrait des glaciers libère une quantité conséquente de matériel solide charrié jusqu’aux prises d’eau (Lane et al., 2016). Ainsi, la livraison de sédiments est maintenue en aval, alors que la capacité de transport est drastiquement réduite par abstraction de l’eau (Bezinge, 1989; Lane et al., 2014). Le matériel se dépose donc sur une courte distance, d’abord en remplissant les chenaux verticalement, puis en imposant une expansion latérale jusqu’à la saturation de l’espace d’accumulation (Lisle et al., 2001; Cui et al., 2003; Ferguson et al., 2006; Venditti et al., 2010). Les purges ultérieures pourraient remobiliser ce matériel (Church, 2006), mais étant donné leur courte durée, elles ne provoquent une remobilisation que sur une petite distance. Par conséquent, la zone d’aggradation de matériel migre en aval, de façon non uniforme et est susceptible d’être soumise à un décalage en espace et en temps, à l’image d’une vague sédimentaire se propageant (Madej et Ozaki, 1996). Ainsi, contrairement aux rivières régulées par des barrages, la connectivité sédimentaire de ces systèmes n’est pas complètement éliminée, mais son intensité est réduite, ce qui provoque des changements hydrogéomorphologiques profonds. En particulier, la zone impactée est continuellement remodelée et instable, et cette dynamique provoque une modification incessante des refuges, de la structure spatiale et des habitats, ce qui provoque un déclin clair de la productivité et de la diversité écologique. C’est pourquoi mieux comprendre et contrecarrer les conséquences à la fois à court terme mais aussi à long terme

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de ces dépôts sédimentaires est crucial pour déterminer des stratégies de gestion permettant la viabilité des écosystèmes aquatiques alpins. 4.

Le défi d’introduire un régime sédimentaire plus naturel Il est courant aujourd’hui de chercher à réintroduire un régime d’écoulement plus naturel dans les rivières régulées. En particulier, la variation temporelle des débits est régulièrement prescrite (Richter et al., 1996; Poff et al., 1997). Toutefois, un régime sédimentaire plus naturel est rarement associé à cette pratique (Wohl et al., 2015). Dans les systèmes contrôlés par une prise d’eau, le problème critique réside dans le ratio capacité-approvisionnement (capacity-supply ratio – CSR), le rapport de la capacité de transport de sédiments intégrée dans le temps avec le taux d’approvisionnement intégré dans le temps (Soar et Thorne, 2001), qui devient très faible, conduisant à une accumulation de sédiments considérable. L’introduction d’un débit résiduel ou minimum, à l’instar d’un 5 % du flux, ne changera que peu, voire pas du tout ce CSR, car le transport des sédiments est généralement une fonction nonlinéaire de l’excès de flux (p. ex. le débit) au-delà d’une valeur critique (p. ex. le débit critique). Le comportement des valeurs de débit critique est fonction à la fois de la taille des grains et de la pente du lit. Ainsi, rétablir un débit minimum sur la base de valeurs critiques utilisées comme standard pour d’autres rivières n’améliorera pas forcément la capacité de transport car ce débit minimum reste souvent trop faible. Parfois même un débit résiduel à hauteur de 50 % du flux peut ne 287

pas balancer suffisamment le CSR (Soar et Thorne, 2001). De plus, les effets d’une augmentation dans la capacité de transport peuvent rapidement être interrompus en aval suite à des changements dans la granulométrie ou la pente. Introduire un régime sédimentaire plus naturel va donc au-delà de la simple combinaison d’un débit minimum avec des purges occasionnelles de matériel solide. Ce type de stratagème peut également affecter la viabilité économique des aménagements hydroélectriques ainsi que conduire à de graves impacts en aval où les effets à long terme du faible ratio résultent en un taux d’accumulation sédimentaire considérable (Lane et al., 2014). Etant donné le stock sédimentaire mis à disposition en amont par les glaciers, ces impacts ont peu de chances d’être limités par un arrêt de la livraison. Au vu de ce qui précède, il est probable que la réintroduction d’un régime sédimentaire plus naturel au travers de la gestion des débits soit susceptible d’être inconcevable dans ce genre des systèmes. Ainsi, il peut être plus approprié de réfléchir à une série d'autres objectifs pour en améliorer la gestion, en travaillant en particulier avec l’héritage de sédiments («legacy sediment», James, 2013) en amont et autour de l’identification de régimes d’écoulement qui pourraient fournir d’autres types d'améliorations. Parmi les pistes à suivre, une tendance actuelle se focalise sur des crues morphogènes qui sculptent les chenaux. En réalité, ce processus est déjà mis en place lors de chaque purge qui modifie le positionnement du chenal principal et le taux d’érosion et de dépôt en raison de la charge sédimentaire qu’elle contient. Ainsi, une possibilité serait de provoquer des crues d’eau claire, sans sédiments, afin de balayer les sédiments fins accumulés et de réduire la cimentation du lit (Zeug et al., 2013; Riebe et al., 2014). Toutefois, au vu de la quantité de purges de sédiments quotidiennes requises, d’une part de nouveaux sédiments seraient rapidement déposés et d’autre part le coût économique d’une telle pratique peut rapidement devenir accablant. Un second objectif pourrait se baser sur l’utilisation de certaines zones en tant que puits artificiels où le dépôt serait limité alors que d’autres zones du paysage seraient destinées à l’accueil des sédiments, par exemple des plaines inondables en aval. Cette mosaïque paysagère dépend néanmoins de l’espace d’accumulation disponible et du but écologique visé. Il 288

serait également possible de stocker les sédiments en amont de la prise d’eau, aux environs de la marge proglaciaire, afin de réduire le nombre de vidanges journalières de la prise. Cette option devient particulièrement intéressante lorsqu’elle favorise l’établissement d’écosystèmes en aval par la réduction du taux de perturbations (stabilisation) en assurant une température plus élevée et une concentration en sédiments en suspension plus basse (colonisation). Cela pourrait également diminuer les coûts d’entretien des prises d’eau pour les producteurs d’hydroélectricité. Evidemment, la viabilité de ces solutions dépend du volume de stockage disponible et risque de n’être une réussite qu’à court voire moyen terme, surtout au vu du changement climatique actuel. Actuellement, ces types d’objectifs doivent être soutenus par des projets de recherche permettant de quantifier les impacts des régimes actuels sur les écosystèmes. Quelle que soit la solution envisagée, sa viabilité économique et sa faisabilité technique devront être testées au préalable. 5.

Conclusion: le défi de la gestion sédimentaire pour les systèmes alpins régulés par des prises d’eau Il est aujourd’hui reconnu que de nouvelles mesures doivent être prises pour améliorer la gestion des rivières en aval des prises d’eau. L’imposition de débits minimaux résiduels en fait partie afin de garantir à la fois les besoins humains et les besoins des écosystèmes (King et al., 2003). Cependant, ces besoins sont peu susceptibles d’être atteints par le biais du maintien d’un débit constant, c’est pourquoi il est important d’essayer de reproduire un régime d’écoulement le plus proche d’une situation naturelle possible (Poff et Ward, 1989) dans la mesure où les contraintes de la production hydroélectrique le permettent. La restauration d’un régime d’écoulement naturel se traduit généralement par la réintroduction de la variabilité dans les débits, couramment déterminée à l’aide de cinq paramètres-clés (amplitude, fréquence, durée, temps et taux de changement) (Poff et al., 1997). L’influence positive d’un régime variable pour les écosystèmes a été démontrée par un grand nombre d’études (Junk et al., 1989; Richter et al., 1996; Postel et Richter, 2003; Richter et Thomas, 2007; Petts, 2009; Yin et al., 2010; Yin et al., 2012). Notre

examen ne vise pas à remettre en cause ces conclusions. Cependant, beaucoup moins d’attention a été accordée à la conception de débits optimaux dans des systèmes où les sédiments représentent également un enjeu. En milieux alpins, où les taux de livraison sédimentaire peuvent être élevés et où la connectivité sédimentaire est maintenue, bien qu’à une intensité plus faible, les problèmes liés à la gestion des sédiments sont susceptibles d'être importants. Un défi plus important encore se rapporte donc à la gestion des impacts négatifs des sédiments dans ce type de systèmes, notamment la sédimentation, en aval d’une prise d’eau. Cet article a voulu démontrer que les impacts des sédiments sur les écosystèmes peuvent être significatifs sur le court terme et le long terme, notamment dans les bassins versants avec un fort taux d’englacement. Les taux élevés de production de sédiments conduisent à une fréquence importante du taux de rinçage des bassins associés aux prises d’eau, parfois jusqu’à plusieurs fois par jour. Ces inondations de courte durée contiennent des charges sédimentaires exceptionnelles et provoquent un taux d’érosion et de dépôt conséquent en aval, créant une grande instabilité des chenaux. Comme la livraison de sédiments est maintenue alors que la capacité de transport est fortement réduite, l'effet à long terme sur le système sera la migration d’une vague sédimentaire en aval (Lane et al., 2014) qui peut avoir d’importantes conséquences sur l’écologie. Cette question du régime de sédiments a rarement été prise en compte dans les projets de recherche visant à la diminution des impacts des prises d’eau sur les écosystèmes. La présente étude a pour but de souligner l’importance d’identifier un régime de gestion des sédiments approprié comme partie intégrante de la conception de débits écologiquement durables dans les systèmes alpins régulés par une prise d’eau. Néanmoins, il réside l’interrogation de savoir quel type de régime est le plus adapté. Prendre en référence le système naturel sans impacts permet d’optimiser la valeur écologique du cours d’eau mais peut également devenir économiquement très lourd pour les producteurs hydroélectriques qui pourraient se voir amputer d’une grande quantité d’eau sans garantie de résultats. Il est très probable que restaurer les fonctions écologiques de ces systèmes devra se pencher sur des solutions en

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relation avec la gestion en amont du stock de sédiments en provenance des glaciers, c’est-à-dire devra considérer l’héritage de sédiments dans le cadre d’une stratégie plus large de gestion des cours d’eau alpins soumis à des prises d’eau.

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«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

Verifizierung von Pegel-Abfluss-Beziehungen an Messstationen im Kanton Aargau Davood Farshi, Christophe Lienert

Zusammenfassung Pegel-Abfluss-Beziehungen (PQ-Beziehungen) bei Schweizer Gewässern werden i. d. R. aus Eichmessungen des Abflusses hergeleitet, welche aus technischen und Sicherheitsgründen oftmals nur bei niedrigen oder mittleren Abflüssen durchgeführt werden. Für die höheren Abflüsse müssen die PQ- Beziehungen unter bestimmten Voraussetzungen extrapoliert werden, und sie sind nur unzureichend mit Abflussmessungen belegt. Die Unsicherheiten der PQ-Beziehungen bei Hochwasserabflüssen beeinträchtigen massgeblich andere Themenbereiche wie Bemessung von Hochwasserschutzbauten oder die Gefahrenkarten. Unter anderem aus diesem Grund spielen gut fundierte PQ-Beziehungen im oberen Abflussspektrum eine bedeutende Rolle. Die PQ-Beziehungen der hydrometrischen Stationen Suhre-Unterentfelden, Suhre-Suhr und Wyna-Suhr des Kantons Aargau wurden aus diesem Grund im Rahmen eines Pilotprojekts mittels detaillierten hydraulischen zweidimensionalen (2D) Modellierungen bei Hochwasserabflüssen untersucht. Für die hydraulischen Modellierungen wurde ein hochaufgelöstes und anhand der bestehenden Eichmessungen kalibriertes 2D-Modell erstellt. Die Resultate zeigen, dass die bestehende PQ-Beziehung der Station Unterentfelden gut mit den Berechnungen übereinstimmt. Die PQ-Beziehung der anderen Stationen weichen dagegen – zwar geringfügig – von den Berechnungen ab. Bei der Station Suhr übersteigt die PQ-Beziehung die Pegel für Hochwasserabflüsse, wohingegen die PQ-Beziehung der Station Wyna die Pegel für solche Abflüsse ab HQ10 unterschreitet. An diesen zwei Stationen können dank den Erkenntnissen aus der 2D-Modellierung geringfügige Anpassungen vorgenommen werden; dadurch wird insgesamt die Qualität der Aussagen zu Hochwasserabflüssen gesteigert.

1. Einleitung Der Fachbereich Hydrometrie des Kantons Aargau ist verantwortlich für die Erhebung verschiedener Messgrössen der Oberflächengewässer des Kantons. Dazu gehören Pegelstände und daraus mittels PQBeziehungen berechnete Abflussmengen. Die Bestimmung der PQ-Beziehung wiederum erfolgt aus Abflussmessungen, welche mit unterschiedlichen Messmethoden, wie Flügelmessungen, oder neuartigen Techniken, wie dem Accoustic Doppler Current Profiler (ADCP), oder Webkameras erfolgen (Lienert, 2016). Bei Abflussverhältnissen, welche eine fachgerechte Durchführung einer Eichmessung erlauben, können so die Abflüsse gewöhnlicherweise zuverlässig bestimmt werden. Bei Hochwasser ist die Durchführung einer Abflussmessung wegen der kurzen Dauer und der Heftigkeit des Er-

eignisses oft nicht möglich. Entweder trifft man zeitlich die Hochwasserspitze nicht, oder aber die messtechnischen Bedingungen beeinträchtigen die Arbeitssicherheit so, dass eine Hochwassermessung nicht durchführbar ist. Entsprechend sind die PQ-Beziehungen besonders im Hochwasserbereich nicht immer ausreichend mit Abflussmessungen belegt, sondern müssen extrapoliert werden. Aus diesem Grund wurde die Frage gestellt, ob detaillierte numerische Modelle für die Extrapolation der PQ-Beziehungen eingesetzt werden und die durch die Extrapolationen hervorgerufenen Unsicherheiten im oberen Abflussbereich vermindern können. Im Rahmen eines Pilotprojekts wurden detaillierte hydraulische, zweidimensionale (2D) Modellierungen für die drei Messstationen Suhre-Unterentfelden, Suhre-Suhr und Wyna-Suhr bei Hochwasserabflüssen durchgeführt und dokumentiert. Die Suhre fliesst durch teilweise dicht besiedeltes Gebiet vom Sempachersee bis in die Aare unterhalb von Aarau. Bei der Gemeinde Suhr fliesst die Wyna in die Suhre. Die Lage der Messstationen sind in Bild 1 dargestellt.

Bild1. Die Lage der Messstationen Unterentfelden, Suhr und Wyna.

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

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Die Pegel an den Stationen Unterentfelden und Wyna werden mittels einer Radarmessung und einer redundanten Drucksondenmessung digital aufgenommen. Bei der Station Suhr erfolgt die digitale Pegelaufzeichnung ausschliesslich mit einer Drucksonde. Die Messstellen befinden sich einige Meter oberhalb von eigens für die Messstationen angelegten Gerinneschwellen. Unterhalb der Station Wyna befindet sich die Bogenbrücke der Bernstrasse Ost (K 235). Im Gegensatz zur Station Suhr verfügen die Stationen Unterentfelden und Wyna über hydrometrische Messstege. Diese vereinfachen die für die PQBeziehung benötigten regelmässigen Eichmessungen, insbesondere bei hohen Wasserständen. Bei der Station Suhr existiert keine solche Vorrichtung, weshalb auf eine denkmalgeschützte Holzbrücke weiter oben ausgewichen werden muss, was jedoch aus messtechnischer Sicht nicht optimal ist. 2. Vorgehensweise Die Untersuchung der Messstationen bei den Hochwasserabflüssen mittels eines 2D-Modells wurde in folgenden Schritten durchgeführt: a) Berechnungsnetz Für die Modellierungen wurde in einem

ersten Schritt ein detailliertes Berechnungsnetz erstellt, das den Flussschlauch und die Vorländer beinhaltet. Das Berechnungsnetz wurde auf der Basis der vorhandenen topographischen Grundlagen (Querprofile, DTM sowie Ausführungspläne der unlängst ausgeführten Revitalisierungsarbeiten) aufgebaut. Für den Fall, dass das Wasser über das Ufer austritt, wurden die nahe am Fluss stehenden Häuser aus dem Netz ausgeschnitten. Die Bodenbeschaffenheit wurde aus Luftbildern und örtlichen Begehungen ermittelt; daraufhin wurden die Rauhigkeitszonen definiert. b) Kalibrierung und Validierung Das numerische Modell wurde durch die Simulation der Eichmessungen mit der Optimierung der Rauhigkeitsbeiwerte, sowie genauerer Deskritisierung des Geländes, der Brücken und der Schwellen für die jeweiligen Rauhigkeitszonen kalibriert und validiert. Die dabei zulässige Abweichung der berechneten Werte zu den Eichmessungen wurde auf kleiner als 5 % festgelegt. c) Simulation Das kalibrierte Berechnungsmodell wurde für die Modellierungen des oberen Abflussspektrums eingesetzt (Abflüsse grösser als HQ2). Die erzielten Resultate wurden dann auf ihre Plausibilität hin geprüft, d. h.,

darauf, ob die berechneten Strömungsverhältnisse unter den gegebenen Bedingungen aus hydraulischer Sicht sinnvoll sind. 3. Grundlagen Für die Modellierung wurden folgenden Daten gesammelt und nach einer Qualitätsprüfung, z. B. Überprüfung der Vollständigkeit und Aktualität der Daten, verwendet: 3.1 Topographische Daten Für die Topographie lagen folgende Daten zur Verfügung: 1) Querprofile von Suhre und Wyna, aufgenommen 2006 bzw. 2009 mit den Abständen bis zu 500 m 2) Querprofilaufnahmen (2006, 2007, 2009 und 2015) in kurzen Abständen im Bereich der Messstationen Unterentfelden und Suhr 3) Querprofilaufnahmen von 2012 sowie Uferaufnahmen im Bereich des Mitteldorfs Suhr 4) Im Jahr 2016 während der Bearbeitung des Projekts aufgenommene Querprofile der Wyna 5) Digitales Geländemodell der Swisstopo (swissALTI3D 2015) mit einem Mindestabschnitt von 2 m, welches die Geländeformen ohne Bewuchs und Bebauung zeigt.

Bild 2. Vorhandene Querprofile von Suhre und Wyna. 292

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

6) Ausführungspläne der revitalisierten Strecke (2015) der Suhre in einer Länge von ca. 300m. Die vorhandenen Querprofile sind im Bild 2 dargestellt. 3.2 Hydrologie Die Hochwasserstatistik des Fachbereichs Hydrometrie des Kantons Aargau diente als Grundlage für die vorliegende Modellierung. Diese ermittelt die Hochwasserabflüsse mit bestimmter Eintrittshäufigkeit (Jährlichkeit) für die drei untersuchten Messstationen anhand der langjährigen dort erhobenen Messdaten (Tabelle 1). 3.3 Pegel- und Abflusswerte Die PQ-Beziehung wird, wie oben erwähnt, aus Eichmessungen des Abflusses hergleitet, welche mit unterschiedlichen Messmethoden, insbesondere aber Flügelmessungen, erfolgen. An den untersuchten Messstationen wurden die Eichmessungen allerdings in den meisten Fällen für niedrige und mittlere Abflüsse durchgeführt. Aus den vorhandenen Messwerten wurden diejenigen ausgewählt und für die vorliegende Studie verwendet, deren Unsicherheiten als gering eingestuft wer-

Tabelle 1. Hochwasserabflüsse der untersuchten Messstationen (m3/s, (Beobachtungsperiode bis 2014).

Bild 3. Eichmessungen und zugehörige PQ-Beziehungen der Messstationen.

Bild 4. Das verwendete Gesamtnetz für die Berechnungen. «Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

293

den. In Bild 3 sind die ausgewählten Eichmesswerte und die daraus resultierenden PQ-Beziehungen dargestellt. Wie aus den PQ-Beziehungen hervorgeht, sind diese im Hochwasserbereich nicht ausreichend mit Abflussmessungen/-daten belegt. Einzig bei der Station Wyna-Suhr liegt eine Eichmessung für den Abfluss 24.52 m3/s vor, was etwa einem HQ2 entspricht. 4.

Bild 5. Darstellung der Kalibrierungswerte (blaues Feld: die Abflüsse über 10 m3/s mit den Abweichungen unter 4 %).

Bild 6. Reduktion der Fliessfläche durch die Bogenbrücke.

Bild 7. Berechnete Fliesstiefen für ein HQ50 an den Stationen Suhre-Suhr und WynaSuhr. 294

Grossräumige 2D-Modellierung Für die hydraulischen 2D-Modellierungen wurde die Software BASEMENT (BASEMENT, 2016) verwendet. BASEMENT wurde an der VAW der ETH Zürich (ETHZ) entwickelt. Das in BASEMENT integrierte Verfahren basiert auf der hochpräzisen numerischen Lösung der 2D-tiefengemittelten Flachwassergleichungen («Shallow Water Equations», (Tan, 1992) mit der räumlichen Diskretisierung nach der Finiten-Volumen-Methode (FVM, LeVeque, 2002). Die Software verwendet ein aus Drei- und Viereckelementen bestehendes Berechnungsnetz. Die Verwendung eines solchen Netzes gestattet eine genaue Anpassung an die topographischen und hydrodynamischen Gegebenheiten der jeweiligen Aufgabenstellung. BASEMENT ist deshalb ein geeignetes Programm für die Berechnung von Strömungen in natürlichen Gewässern. Für die Erstellung und Bearbeitung des Berechnungsnetzes und die Darstellung der Resultate wurde das Programm SMS (SMS, 11.2) verwendet. 4.1 Berechnungsnetz Das Berechnungsnetz wurde in folgenden Schritten aufgebaut: • Diskretisierung des Flussschlauches • Diskretisierung der Vorländer • Bestimmung der Rauhigkeitszonen Die aufgenommenen Querprofile weisen zum Teil Profilabstände von bis zu 500 m auf. Da für die Modellierungen eine höhere Profildichte notwendig war, mussten die existierenden Querprofilinformationen verdichtet werden. Zuerst wurden die Querprofildaten so sortiert, dass die aufgenommenen Punkte vom linken zum rechten Ufer liegen. Zusätzlich wurden die Punkte auf die Linie vom linken zum rechten Punkt projektiert, damit sie immer in einer Linie liegen. Dieser Prozess wurde mittels eines eigenentwickelten Programms durchgeführt. Die Verdichtung der Querprofile wurde mithilfe des Programms HEC-RAS (HEC-RAS, 2010) realisiert. Anschliessend wurde der Flussschlauch mit einem Netz hauptsächlich aus Viereckelementen auf der Basis der erzeugten Querprofilpunkte aufgebaut.

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

Bild 8. Berechnete Geschwindigkeiten für ein HQ50 an der Station Wyna-Suhr.

Bild 9. Messstation Unterentfelden, Eichmessungen, bestehende PQ-Beziehung und Berechnungen.

Bild 10. Messstation Suhr, Eichmessungen, bestehende PQBeziehung und Berechnungen.

Bild 11. Messstation Wyna, Eichmessungen, bestehende PQBeziehung und Berechnungen.

Tabelle 2. Die berechneten Pegel an den Messstationen. Unabhängig vom erstellten Netz für den Flussschlauch wurde das Berechnungsnetz für das Vorland erstellt. Hierbei konnten mithilfe des Programms SMS die gewünschten Geländebruchkanten im Vorland, die Netzdichte und die Art der Elemente (dreieckig oder viereckig) festgelegt werden. Höheninformationen des digitalen Terrainmodells wurden nachträglich auf das Netz interpoliert. Das Zusammenfügen des Vorlandnetzes und des Flussschlauchnetzes zum Gesamtnetz erfolgt automatisch im Programm SMS. Der Übergang Flussschlauch zum Vorland wurde anschliessend noch-

mals überprüft und manuell bearbeitet. Zusätzlich wurde die revitalisierte Strecke entsprechend dem Ausführungsplan manuell nachgebildet. Bild 4 zeigt das für die Berechnungen verwendete Gesamtnetz. Das Gesamtnetz wurde in verschiedene Rauhigkeitszonen eingeteilt. Diesem wurde im Rahmen der Modellkalibrierung entsprechende Rauhigkeitsbeiwerte zugeordnet. 4.2 Kalibrierung Bei der Kalibrierung des Modells wurden erst die Rauhigkeitsbeiwerte nach Strickler (Schröder, 1990) für jede Zone ermittelt

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

und innerhalb plausibler Grenzen angepasst. Dabei wurden die Beiwerte so kalibriert, dass die berechneten Pegelwerte mit den zum Vergleich vorliegenden Messungen möglichst gut übereinstimmten. Für die Kalibrierung wurden möglichst die hohen Abflüsse zwischen den Eichmessungen ausgewählt. Neben den Rauhigkeitsbeiwerten wurde die Geometrie der Gerinne im Zuge der Kalibrierung an einigen Stellen wie Brücken oder Schwellen genauer diskretisiert, um die zugewiesenen Strickler-Beiwerte innerhalb plausibler Grenzen zu halten. Wie die grafische Darstellung in Bild 5 zeigt, liegen die Abweichungen für die Abflüsse über 10 m3/s unter 4 % (blaue Zone). 4.3 Simulation und Resultate Das kalibrierte Modell wurde für die Simulation der Abflüsse HQ2 bis HQ100 eingesetzt. Alle Simulationen wurden stationär durchgeführt, d. h., der Zufluss wurde während der gesamten Simulationszeit konstant gehalten und die Simulation wurde so lange durchgeführt, bis die hydraulischen Parameter sich nicht mehr änderten. Bei den Simulationen wurden keine Verklau295

sungen oder Änderungen der Topographie durch Geschiebe berücksichtigt. Dies entspricht im Falle von Suhre und Wyna der Realität, da der Geschiebetrieb in diesen Gewässern gering ist. Bei der Messstation Wyna wird die Strömung durch die Geometrie der etwas unterhalb der Messstation gelegenen Bogenbrücke beeinträchtigt. Die Fliessfläche wird dadurch mehr und mehr reduziert, je stärker der Pegel ansteigt (Bild 6). Dies führt zu einem Rückstaueffekt und entsprechend zu höheren Pegelständen. Um diesen Effekt bei einem 2D-Modell berücksichtigen zu können, wurde die Fliessflächenreduktion in einer ersten Etappe bestimmt und beim zweiten Berechnungslauf diese Reduktion in Form einer seitlichen Verengung berücksichtigt. Bild 7 zeigt die berechneten Fliesstiefen für ein HQ50 an den Stationen SuhreSuhr und Wyna-Suhr. Die berechneten Geschwindigkeiten an der Station Wyna-Suhr sind in Bild 8 für ein HQ50 dargestellt. Tabelle 2 zeigt die Zusammenfassung der berechneten Pegel für alle Messstationen. Bilder 9 bis 11 zeigen die berechneten Pegel zusammen mit den Eichmessungen und den bestehenden PQBeziehungen. Wie aus den Darstellungen ersichtlich wird, stimmt die bestehende PQ-Beziehung der Station Unterentfelden mit den Berechnungen sehr gut überein. Die PQ-Beziehung der Station Suhr überschätzt leicht die Pegel für die Hochwasserabflüsse. Im Falle Wyna werden die Pegel eher unterschätzt.

296

5. Schlussfolgerung Die Verifikation der PQ-Beziehungen der Messstationen Unterentfelden und Suhr an Suhre und Wyna in Suhr wurde mittels eines hochaufgelösten hydraulischen 2DModells untersucht. Die Modellierungen haben sich als eine anwendbare und geeignete Ergänzung zu Eichmessungen bewährt. Der Nutzen besteht darin, dass sie: • die Plausibilisierung der bestehenden PQ- Beziehungen erlauben; • die inhärenten Unsicherheiten der PQBeziehungen im oberen Abflussbereich reduzieren; • eine belastbare Grundlage für mögliche Anpassungen der PQ-Beziehung sind; • weitere Optimierungen im Bereich der hydrometrischen Messstation aufzeigen. Die Modellberechnungen in dieser vorgestellten Pilotstudie konnten die Genauigkeit der bestehenden PQ- Beziehungen für die solche hohe Abflüsse überprüfen und darstellen, obschon sie lediglich auf der Basis von Eichmessungen bei Nieder- und Mittelwasser extrapoliert wurden. Die Modellierungen zeigten auch die Grenzen der Anwendbarkeit der durchgeführten 2D-Berechnungen bei komplexen Gerinnegeometrien, wie z. B. einer Bogenbrücke unterhalb der Messstation Wyna-Suhr. Die Abflussverhältnisse an der Messstation Wyna-Suhr könnten aufgrund der komplexen geometrischen Gegebenheiten als zusätzliche Verbesserung des Gesamtmodells mit einem lokalen 3D-Modell untersucht werden. Die 2D-Resultate können

dabei als obere und untere Randbedingung eines solchen 3D-Modells dienen. Literatur BASEMENT – Basic Simulation Environment for Computation of Environmental Flow and Natural Hazard Simulation. Version 2.6 @ ETH Zurich, VAW, Vetsch D., Siviglia A., Ehrbar D., Facchini M., Geber M., Kammerer S., Peter S., Vanzo D., Vonwiller L., Volz C., Farshi D., Mueller R., Rousselot P., Veprek R., Faeh R., 2006–2016. HEC-RAS, River Analysis System, Version 4.1, US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center January 2010. LeVeque, Randall J. «Finite Volume Methods for Hyperbolic Problems», Cambridge University Press 2002. Lienert, C., Kunz, H., Lüthi B. «Abflussmessung mit Webkamera», Umwelt Aargau Nr. 72/September 2016. Schröder, RCM. «Hydraulische Methoden zur Erfassung von Rauheiten», DVWK Schriften 92/1990. SMS, Surface-Water Modeling System, Version 11.2.15, Aquaveo LLC, http://www.aquaveo. com. Tan, W. «Shallow Water Hydrodynamics: Mathematical Theory and Numerical Solution for a Two-dimensional System of Shallow Water Equation», Elsvier Amsterdam 1992. Anschrift der Verfasser Dr. Davood Farshi, EnHydro GmbH, Bergellerstrasse 39, CH-8049 Zürich, davood.farshi@enhydro.ch Dr. Christophe Lienert, Kanton Aargau, Departement Bau, Verkehr und Umwelt, Abteilung Landschaft und Gewässer, Entfelderstrasse 22, CH-5001 Aarau, christophe.lienert@ag.ch

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Leben mit Naturgefahren: welche Faktoren beeinflussen die individuelle Vorsorge der Schweizer Bevölkerung? Elisabeth Maidl, Norina Andres, Alexandre Badoux, Matthias Buchecker

Zusammenfassung Vor gut 10 Jahren hat der Bund beschlossen, die Strategie Naturgefahren Schweiz und das darin geforderte integrierte Naturgefahren-Management umzusetzen. Ein wichtiges Element dieses neuen Ansatzes besteht darin, dass die Bevölkerung sich aktiv an der Risikovorsorge beteiligt. Um in Erfahrung zu bringen, inwieweit die Schweizer Bevölkerung aktuell bereit ist, Vorsorgemassnahmen gegen Naturgefahren zu treffen und zu ermitteln, von welchen Faktoren dies abhängt, hat die WSL eine umfangreiche gesamtschweizerische Befragung durchgeführt. Die Analyse der Daten zeigt, dass die Schweizer Bevölkerung öffentliche und individuelle Vorsorgemassnahmen, die integriertes Naturgefahrenmanagement ermöglichen, grundsätzlich befürwortet, dass aber die Bereitschaft zur individuellen Vorsorge in der Bevölkerung noch ziemlich schwach entwickelt ist. Als begünstigende Einflussfaktoren erwiesen sich wie erwartet insbesondere persönliche Erfahrungen mit Naturgefahren und – wie bisher noch kaum erkannt – die Integration der Befragten in ihrer Gemeinde. Kommunikative Massnahmen zeigten hingegen kaum Effekte auf Risikobewusstsein und Vorsorgeverhalten, mit Ausnahme von dialogischen Formen der Risikokommunikation. Die detaillierten Ergebnisse der Befragung stellen eine geeignete Grundlage dar, um die Risikokommunikation in der Schweiz zu optimieren.

1. Einleitung Im Durchschnitt der letzten gut 40 Jahre waren in der Schweiz jährlich Sachschäden durch Hochwasser und Massenbewegungen im Umfang von CHF 315 Mio. zu verzeichnen (Andres, N. et al., 2015). Um in Zukunft solche Schäden zu reduzieren, setzt sich die Nationale Plattform Naturgefahren (PLANAT) seit vielen Jahren für einen Paradigmenwechsel ein: weg von blosser Gefahrenabwehr und hin zu einem integrierten Risikomanagement, das auch die Bevölkerung als verantwortlichen Akteur in die Vorsorge einbezieht (Aller und Egli, 2009; Holenstein und Hess, 2010). Bisher fehlten jedoch empirische Daten über die private Vorsorge in der Schweiz hinsichtlich Naturgefahren. Um verlässliche Grundlagen dazu bereitzustellen, führte die WSL im Rahmen des EU-Projekts KULTURisk und mit finanzieller Unterstützung des Lenkungsausschusses Intervention Naturgefahren (LAINAT) 2015 eine landesweite Bevölkerungsbefragung durch. Die repräsentative Stichprobe der Schweizer Bevölkerung (Daten des BFS) umfasste 10 600 zufällig ausgewählte Personen der Schweizer

Wohnbevölkerung (inkl. Ausländer mit Bund C-Bewilligung) und erreichte einen Rücklauf von 20 % (2137 Fragebögen). Die realisierte Stichprobe bildet die Schweizer Bevölkerung bzgl. der Verteilung von Alter und Geschlecht repräsentativ ab. Überrepräsentiert sind Personen mit höherem Bildungsstand sowie Grundeigentümer, welche mit einem Anteil von 52 % im Vergleich zur Wohneigentumsquote 37.5 % deutlich übervertreten sind (27.7 % Rücklauf). Dies ist darauf zurückzuführen, dass Grundeigentümer unmittelbarer von Auswirkungen durch Naturgefahren betroffen sind als Wohnungsmieter. Die gewonnenen Resultate liefern Erkenntnisse darüber, wie hoch die Bereitschaft der Bevölkerung ist, unterschiedliche Präventionsmassnahmen zu treffen, und wovon es abhängt, dass die Bevölkerung sich auf künftige Ereignisse vorbereitet. Von besonderem Interesse war dabei herauszufinden, welchen Einfluss verschiedene Formen der Risikokommunikation auf die Vorsorgebereitschaft haben. Die detaillierten Resultate sind im WSL-Bericht «Leben mit Naturgefahren» unter: http://www.wsl.ch, verfügbar.

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Bewusstsein für Naturgefahren und Erfahrung Die Unwetterschaden-Datenbank der WSL zeigt, dass im Durchschnitt der Jahre 1972 bis 2015 die meisten Schadenereignisse nicht im Alpenbogen, sondern in den dichter besiedelten Regionen aufgetreten sind. Risiken durch Naturgefahren sind entsprechend nicht nur als Folge des Auftretens von Ereignissen zu betrachten, sondern ebenso als Resultat eines steigenden Schadenpotenzials und letztlich einer mangelnden gesellschaftlichen Vorsorge. In der Strategie der PLANAT begegnet man diesem Umstand mit der Forderung nach einer gesellschaftlichen Risikokultur. Um eine solche Kultur zu stärken, ist es wichtig zu ermitteln, wie die Bevölkerung Risiken durch Naturgefahren wahrnimmt und wovon es abhängt, dass sie Vorsorgemassnahmen trifft. Mit diesem Wissen können gezielt Strategien entwickelt werden, die das Bewusstsein für die eigene Verantwortung und das Wissen über Prävention stärken. Die Ergebnisse der Befragung zeigen, dass ein wesentlicher Grund für einen Verzicht auf private Vorsorge darin besteht, dass ein grosser Teil der Bevölkerung das Verhältnis von Kosten und Nutzen als nicht lohnend einschätzt. Bei den Befragten bestehen insbesondere Informationsdefizite zum Aufwand möglicher Massnahmen. Gut ausgeprägt ist dagegen das Bewusstsein für die Wahrscheinlichkeit von Naturereignissen. Insbesondere dort, wo Menschen häufig mit Naturgefahren konfrontiert sind, haben sie ein realistisches Bewusstsein für das Auftreten solcher Ereignisse. Beispielsweise wird die Wahrscheinlichkeit von Überschwemmungen in der Wohngegend höher eingeschätzt, wenn es dort in der Vergangenheit bereits zu hohen Schadensummen kam (r=.149, p=.000). Bild 1 zeigt, dass die Wahrscheinlichkeit von Naturereignissen in der Wohngegend insgesamt recht hoch eingeschätzt wird. In den Alpen rechnen die Befragten zudem eher mit Na297

turgefahren als im Voralpenraum oder im Mittelland, was der realen Häufigkeit von Ereignissen entspricht. Interessant ist, dass die Einschätzung der Wahrschein-

lichkeit von Naturereignissen zwar nicht signifikant mit der Anzahl an Schadenereignissen in der Umgebung zusammenhängt, sondern nur mit der Schadensumme der

Bild 1. Regionaler Vergleich der wahrgenommenen Wahrscheinlichkeit von Naturereignissen in der Wohngegend der Befragten.

letzten Jahrzehnte in der Region. Nur grössere Ereignisse in der Umgebung scheinen in den Köpfen hängen zu bleiben. Auf die Frage, ob sich die Befragten an Ereignisse in der Vergangenheit erinnern, wurden besonders häufig der Sturm Lothar (1999) oder auch die Überschwemmungen an der Emme (2014) genannt. Insgesamt gaben aber 45 % der Befragten an, nicht zu wissen, wann das letzte grosse Naturgefahrenereignis in ihrer Region stattfand. Von den übrigen 55 % nannten die meisten das Jahr vor der Befragung (2014). Insgesamt haben die meisten Befragten (85 %) bereits mindestens einmal persönlich in irgendeiner Form eine Erfahrung mit Naturgefahren gemacht. Schäden haben dabei knapp ein Drittel (30 %) der Teilnehmenden erlitten, die meisten davon sind Grundeigentümer. Ebenso viele (29 %) fühlten sich selbst mindestens einmal in Gefahr oder waren damit konfrontiert, dass nahe Bekannte gefährliche Situationen erlebten. Diese Erfahrungen beziehen sich zumeist auf Freizeitaktivitäten, wo die Befragten sich auch am ehesten persönlich durch Naturgefahren gefährdet fühlen: 37 % schätzen die Gefährdung in der Freizeit ausserhalb der vier Wände hoch bzw. eher hoch ein, während dies zu Hause mit 10.3 % auf deutlich weniger Befragte zutrifft. Insgesamt hat also ein grosser Teil der Befragten bereits Erfahrung mit Naturgefahren gemacht, was eine eher hohe Bereitschaft zur Vorsorge erwarten lässt. 3.

Bild 2. Bezug der WSL-Unwetterschaden-Datenbank zu den Umfragedaten: Zusammenhang der Schadenssumme (Durchschnitt der Jahre 1972–2010, teuerungsbereinigt) mit individueller Vorsorgebereitschaft (Durchschnitt der vier Vorsorgetypen). 298

Individuelle Vorsorge: Meist wird situativ entschieden Die Befragten konnten im Fragebogen angeben, wie stark sie beabsichtigen, verschiedene präventive Verhaltensweisen auszuführen (Bild 3). Die Verhaltensintention erwies sich dabei als umso geringer, je höher der Aufwand für ein jeweiliges Verhalten ist. Am stärksten beabsichtigen die Befragten, in kritischen Situationen auf Freizeitaktivitäten zu verzichten sowie Informationen zur Prävention einzuholen. Als Informationen werden bevorzugt Wetterprognosen herangezogen. Spezifische Abklärungen zur Gefährdung zu treffen, wie z. B. das Studieren von Gefahrenkarten, ist dagegen deutlich weniger verbreitet. Die hohe Informationsbereitschaft ist positiv zu werten, da ein guter Wissensstand eine wertvolle Grundlage für situative Entscheidungen bietet. Die 18 erfassten Verhaltensweisen (Bild 3) wurden in Anlehnung an den internationalen Stand der Forschung und aufgrund der Erfahrung der Praxis ausge-

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wählt. Hierzu wurde im September 2014 ein Workshop mit Experten aus den Kantonen sowie der Nationalen Plattform Naturgefahren durchgeführt. Statistische Auswertungen ergaben, dass sich die betrachteten Verhaltensweisen zu vier Typen zusammenfassen lassen (Bild 4): • Situatives Handeln: Präventive Verhaltensweisen, die erst gewählt werden, wenn eine gefährliche Situation eintritt. Dazu gehört auch, auf Anweisungen zu warten. • Informationen einholen: Dies umfasst neben der Konsultation von Wetterprognosen und Gefahrenkarten auch Abklärungen darüber, wie schnell man einen Ort verlassen kann. • Sozialer Austausch: Dies schliesst präventive Verhaltensweisen ein, die in Abstimmung mit anderen Personen erfolgen, z. B. Nachbarn ansprechen oder auch an angebotenen Übungen teilzunehmen. • Objektschutz: Diese Vorsorgeabsichten beziehen sich auf Massnahmen, die nur Eigentümer von Grundstücken betreffen. Dazu gehört z. B., temporäre Schutzeinrichtungen anzuschaffen oder bauliche Massnahmen zu treffen. 3.1

Einflussfaktoren auf die individuelle Vorsorge Im regionalen Vergleich (Bild 4) zeigt sich, dass in den Alpenregionen die Bereitschaft zur Vorsorge hinsichtlich nichtsituativer Präventionsmassnahmen höher ist als in anderen Landesteilen. Die geografische Lage erklärt die Vorsorgebereitschaft aber nur bedingt. Es zeigte sich hier deutlicher noch als beim Risikobewusstsein kein direkter Zusammenhang mit der Häufigkeit von Naturereignissen und nur ein signifikanter Zusammenhang mit der normalisierten Schadensumme (Gesamtsumme pro Person) in der Region (Bild 2). Bezüglich individueller Erfahrungen ist die Vorsorgebereitschaft aber nur dann erhöht, wenn die Befragten persönliche Schäden bzw. Gefährdungen erlebt haben (siehe Darstellung der Einflussfaktoren im folgenden Absatz). Berichte in den Medien über Naturgefahrenereignisse bewirken hingegen keine erhöhte Motivation zur Vorsorge und nicht einmal ein erhöhtes Bewusstsein für Risiken, selbst wenn emotionale Betroffenheit gegeben ist. Regressionsanalysen (Tabelle 1) zeigen, dass es neben der persönlichen Erfahrung die generelle Einstellung zu Risiken und die Integration in die Gemeinde sind, welche die individuelle (nicht-situ-

Regelmässig Prognosen und Meldungen verfolgen 2.3 9.2 (n=2030) Keine Massnahmen bis ich gewarnt werde (n=2048)

An Kursen / Übungen teilnehmen (n=2069)

Mich daran orientieren, wie sich Menschen in meinem Bekanntenkreis verhalten (n=2074)

Verfügbare Unterlagen studieren, z.B. Gefahrenkarte 6.7 (n=2073) Temporäre Einrichtungen anschaffen, z.B. mobile Barrieren, Sandsäcke, Stromgenerator (n=2079) Bei Frühwarnung wertvolle Gegenstände in sichere Räume verlegen (n=2076)

40 37.9

In kritischen Situationen auf bestimmte Freizeit- 1.2 18.9 Aktivitäten verzichten (n=2076) 2.4 In kritischen Situationen unverzüglich gefährdete 4.9 16.1 Bereiche verlassen, statt Gegenstände oder Tiere zu Mögliche schädliche Auswirkungen auf das Gebäude 6.5 oder Grundstück prüfen lassen*** (n=1040)

24.8

Notfallkonzept für Mieter/Nutzer der Liegenschaft erstellen*** (n=1006)

16.5

29.7

26.4

bereits gemacht

29.6

7.7

8 19

23.8

29 30.4

eher unwahrscheinlich

7.3 5.3

35.2

35.7

15.9

wahrscheinlich

17.7

31.8

Bauliche Schutzmassnahmen am Gebäude oder Grundstück erstellen*** (n=1029)

unwahrscheinlich

45.7

21.6

6.7 7.1

38.3

7.9

16.5

41.2

29.7

19.5

37.6

9.8

27.6

34.9

28.5

18.8

31.6

27.3

9.6

16.9

29.6

21.6

Beratung bei einer Versicherung einholen (n=2075)

32.1

10.5 7.9

29.5

29.9

10.5

10.2

40.6

11.5

100

18.8

34 36.6

13 3.2

Abklären. wie ich mich im Ereignisfall verhalte (n=2079) 2.8 14.7

Abklären, wie schnell ich und einen Ort verlassen könnte (n=2073)

80 46.7

22.3

Mich über Alarmsignale und deren Bedeutung 2.1 13.1 informieren (n=2072)

Andere Personen, z.B. Nachbarn auf Vorsorge ansprechen (n=2076)

20.1

21.6

14.6

Mich bei Sturm von Bäumen / Wäldern fernhalten 1.2 (n=2067)

16.7 20.3

12.1 7.1

eher wahrscheinlich

Bild 3. Individuelle Vorsorgebereitschaft (alle 18 einzelnen Items, wie im Fragebogen formuliert).

4.01 4.21 4.14

Situatives Handeln

3.69 3.59 3.53

Informationen einholen

2.93 2.73 2.64

Sozialer Austausch

2.88 2.77 2.62

Objektschutz

Mittelwert 1=keine Verhaltensintention 5=hohe Verhaltensintention Alpen (n=337)

Voralpen/Jura (n=611)

Mittelland (n=1145)

Bild 4. Individuelle Vorsorgebereitschaft: die vier Typen der Vorsorge im regionalen Vergleich.

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299

Objektschutz Kennwerte der Regression (standardisierte Werte)

Informationen einholen

Sozialer Austausch

Situatives Handeln

Tabelle 1. Regressionsanalyse: Einflussfaktoren auf die vier Typen individueller Vorsorge.

R = ,293, F(17, 1794) = 44,738, p=,000

R = ,288, F(17, 1797) = 42,348, p=,000

R = , 338 , F(17, 1796) = 53,539, p=,000

R = , 091, F(17, 1797) = 11,572, p= ,000

Beta

Fehler

Beta

Fehler

Beta

Fehler

Beta

Einstellung: „Risiko gehört zum Leben“

-,180***

,024

-,077***

,023

-,108***

,021

n.s.

*p<,050. Die Anord-

Integration Gemeinde

,127***

,026

,135***

,026

,146***

,023

n.s.

nung der Einflussfak-

Summe persönlicher Erfahrungen

,108**

,009

,123***

,009

,098***

,008

,097***

In der Gemeinde wird viel über Naturgefahren gesprochen

,101***

,024

n.s.

,090***

,021

n.s.

Besorgnis/Relevanz des Themas

,093***

,035

,278***

,034

,136***

,030

,116***

Fehler

Anmerkungen: *** p<,001; **p<,010,

,009

toren ist nach Stärke des Einflusses sortiert.

,033

der Natur ist stark genug, um Einflüsse

Wahrgenommene Kontrollierbarkeit von Naturgefahren durch öffentliche Hand ,089***

,032

n.s.

Grundeigentümer

,037

,079***

,089***

+ «Das Gleichgewicht

der ,086*** ,037

,028

n.s.

n.s. ,052*

Industriegesell-

schaft aushalten zu ,036

können.» ++ Von den Befragten

Einstellung zum Mensch-Umwelt: + Verhältnis: ökozentrisch

-,088***

,024

n.s.

Bildungsniveau

-,085***

,013

-,053*

,013

n.s.

Einstellung zu öffentlichen Massnahmen: Befürwortung von Sensibilisierung und frühzeitigem Handeln

,083***

,034

,121***

,034

,179***

,030

,074**

,033

Wahrgenommene Wahrscheinlichkeit von UnwetterEreignissen in der Wohngegend

,082***

,029

,081***

,028

,075***

,025

,106***

,028

Einstellung zu öffentlichen Massnahmen: Befürwortung baulicher Massnahmen

,080***

,023

n.s.

,058*

,022

Wahrgenommene Verantwortung von Versicherungen

,068**

,019

n.s.

,107***

,017

-,082**

,019

Einstellung zu öffentlichen Massnahmen: Sicherheit wichtiger als Schutz der Landschaft/ Kulturland

,052*

,022

,089***

,056**

,020

,059*

,022

Vertrauen in Risikomanagement der Behörden

n.s.

,074***

,027

,055*

,030

Eigenverantwortung

n.s.

,062**

,080**

,025

n.s.

Gefahrenwahrnehmung

ative) Vorsorge vor Naturgefahren am stärksten beeinflussen. Die Einstellung, dass Risiko zum Leben gehöre, erwies sich dabei als der Hauptgrund, sich nicht auf eventuelle Ereignisse vorzubereiten. Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass die verschiedenen Typen von Vorsorgeverhalten nur zum Teil auf dieselben Einflüsse zurückgehen (grau unterlegte Variablen). Die wichtigsten gemeinsamen Einflussgrössen sind die Summe persönlicher Erfahrungen mit Naturgefahren sowie die individuelle Relevanz des Themas Naturgefahren; erst an nachgeordneter Stelle folgen die wahrgenommene Wahrscheinlichkeit von lokalen Naturereignissen und das Sicherheitsbedürfnis.

300

-,066**

,022

,026

,021

,023

n.s.

n.s. ,052*

,064**

,038

Die Mehrzahl der Einflussfaktoren wirkt sich nicht auf alle Typen von Vorsorgeverhalten aus, was unterstreicht, dass das Vorsorgeverhalten differenziert betrachtet werden muss (Tabelle 1). So hat zum Beispiel das Vertrauen in das Risikomanagement der Behörden nur einen Einfluss auf sozialen Austausch und situatives Handeln, nicht aber auf privaten Objektschutz und das Informationsverhalten. Das ökozentrische Mensch-Natur-Verhältnis, also eine grundlegende Werthaltung, derzufolge Menschen möglichst wenig in die Natur eingreifen sollten, hat gar einen gegensätzlichen Effekt auf verschiedene Verhaltenstypen: einen negativen auf Objektschutz und sozialen Austausch, aber einen positiven auf situatives Verhalten.

selbst eingeschätzte Gefahr,

persönlich

Schäden zu erleiden.

n.s.

Insgesamt ist zu erkennen, dass das Vorsorgeverhalten von einer Vielfalt von Faktoren beeinflusst wird; persönliche und kollektive Erfahrung, individuelle Einstellungen und Werthaltungen, aber auch soziale Beziehungen sind dabei in besonderem Masse ausschlaggebend. Verhaltensrelevante Einstellungen entstehen primär im nahen Umfeld der Befragten. Dies macht auch die Bedeutung des sozialen Austauschs über Risiken und Vorsorge deutlich. 3.2

Erfahrung ist nicht gleich Erfahrung Erfahrung wird oft als wesentlicher Motivationsgrund für individuelle Vorsorge verstanden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die persönliche Erfahrung tatsäch-

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Tabelle 2. Bivariate Zusammenhänge zwischen Anzahl und Summe von Schadensereignissen, persönlicher Erfahrung und individueller Vorsorge. Anmerkungen: ** p< 0.01; * p< 0.05; n.s.= nicht signifikant. Korrelationskoeffizient Spearman’s rho + Durchschnittliche Anzahl von Schadensereignisse der Jahre 1972-2010 im Radius um die Befragten ++ Durchschnittliche Schadenssumme der Jahre 1972-2010 (in Mio. CHF, teuerungsbereinigt) im Radius um die Befragten +++ Im 10 km-Radius wurden nur Grossereignisse berücksichtigt.

lich ein wichtiger Einflussfaktor ist, jedoch wirken sich auch persönliche Einstellungen und insbesondere die Einbindung in der Gemeinde stark auf das Verhalten aus. Engagierte Bürgerinnen und Bürger sind auch in der individuellen Vorsorge proaktiv und motiviert. Tabelle 2 zeigt im Weiteren, dass die Motivationen für verschiedene präventive Verhaltenstypen eng zusammenhängen. D. h., Befragte, die motiviert sind, Informationen einzuholen, sind auch eher bereit, sich im sozialen Umfeld darüber auszutauschen und ggf. selbst Objektschutz am eigenen Grundstück umzusetzen. Die Darstellung der bivariaten Zusammenhänge zeigt auch, wie sich unterschiedliche Arten der Erfahrung mit Naturgefahren auf die Vorsorgebereitschaft auswirken: Sofern die Befragten in der Vergangenheit allein durch Medienberichte mit Naturgefahren konfrontiert waren, ist die Wirkung auf die Vorsorgebereitschaft sogar negativ. Auch das Auftreten von Ereignissen in der unmittelbaren Umgebung hat keinen positiven Effekt. Allein persönliche Schadenserfahrung und Gefährdung fördern die Motivation. Wie solche Erfahrungen verarbeitet werden, z. B. ob sie zu Vorsorge anregen oder Resignation bewirken, ist individuell sehr unterschiedlich. Bei besonders häufiger Konfrontation mit Ereignissen kommt es hingegen zu

einem Gewöhnungseffekt. Die negativen Zusammenhänge zwischen Schadenssumme und individueller Vorsorgebereitschaft deuten dies auch an. Dies schliesst an das Ergebnis an, dass die Einstellung «Risiko gehört zum Leben» ein wesentlicher hemmender Einflussfaktor für die Motivation zur Vorsorge ist. Risikokommunikation sollte dem Umstand, dass aus früheren Erfahrungen unterschiedliche Konsequenzen gezogen werden, Beachtung schenken: Menschen, die bereits mit Naturgefahren konfrontiert

waren, sind v. a. darüber zu informieren, welche Handlungsmöglichkeiten sie haben und mit welchem Aufwand diese verbunden sind. In Regionen, in denen es selten zu Ereignissen kommt, sollte der Schwerpunkt von Kommunikationsmassnahmen zunächst ein Bewusstsein dafür herstellen, dass Risiken v. a. dort bestehen, wo die Gefahr unterschätzt wird. Der Verweis auf die WSL-UnwetterschadenDatenbank veranschaulicht z. B., dass es über die Zeit kaum Regionen gibt, die nie betroffen waren.

.056 permanent

.878

.070 .153 3

.400

.166

Gespräche ((privat)

Infoveranst v g veranstaltung

.236 .305 .486

.139

.045 Objektschutz

.726

mögliche Schäden prüfen

.125

Beratung Be t Versicherung Vers sicheru ung g

.071 .0 0

.308 .308

Öffentl. Öf fe Mein Meinungsnu aust austausch tausc

.685

2-WegeKommunikation

.217 .2 21

.121

.051 1-Weg1 gKommunikation kation (Info-Kampagne) pagne))

.522

temporär

.076

.307 .197

.579

E Expertengespräche

Bild 5. Strukturgleichungsmodell: Einfluss verschiedener Kommunikationsformen auf die Bereitschaft von Grundeigentümern (n=1072), Objektschutzmassnahmen umzusetzen. Kennwerte des Modells: χ 2(13) = 10.318, p < .000; GFI = .999; NFI = .998; RMSEA = .000; χ(13)/df=.860.

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301

4. Risikokommunikation In der Befragung wurde der Stellenwert aller relevanten Kommunikationsformen für die Bevölkerung erfasst, um sich über Naturgefahren zu informieren. Von den erfassten Informationsquellen nutzt die Bevölkerung Wetterprognosen am häufigsten (Anteil 89 %) und beurteilt sie als am nützlichsten. Auch durch Radio und Fernsehen (75 %) sowie Tageszeitungen (68 %) verbreitete Informationen zu Naturgefahren werden von grösseren Teilen der Bevölkerung mit Interesse aufgenommen. In etwas geringerem Masse gilt dies auch für Behördenmitteilungen (35 %) und Informationskampagnen (34 %). Interessanterweise erwies sich Risikokommunikation nicht als relevanter direkter Einflussfaktor auf das Vorsorgeverhalten. Da die Risikokommunikation einer der wenigen beeinflussbaren Faktoren ist, um die Vorsorge der Bevölkerung gegenüber Naturgefahren zu verbessern, wurden die Zusammenhänge zwischen Risikokommunikation und der Bereitschaft, Vorsorge zu treffen, vertiefter analysiert. Bild 5 illustriert die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Kommunikationsformen und individueller Vorsorge (hier Objektschutz), welche anhand eines Strukturgleichungsmodells 1 berechnet wurden. Daran ist abzulesen, dass die Nutzung der beliebten Ein-WegKommunikationsformen keinen messbaren, direkten Einfluss auf das Vorsorgeverhalten hat (vgl. Bild 3). Sie schafft jedoch Gesprächsanreize im näheren Umfeld und motiviert die Bevölkerung dazu, weitere Informationsangebote zu nutzen, z. B. ein Gespräch mit Experten aufzunehmen, eine Informationsveranstaltungen zu besuchen oder sich an einem öffentlichen Meinungsaustausch zu beteiligen. Nur wenn solche dialogische Kommunikationsmöglichkeiten genutzt werden, beeinflusst dies die Entscheidung zur Vorsorge positiv. Diese

302

Ein Strukturgleichungsmodell ist ein statistisches Modell, das ähnlich wie eine Regression die Analyse von Zusammenhängen zwischen abhängigen und unabhängigen Variablen erlaubt. Im Unterschied zur Regression können dabei auch verborgene Strukturen identifiziert sowie Interaktionen zwischen den abhängigen Variablen untersucht werden. Bild 5 zeigt z. B., dass die drei (gelb hinterlegten) Variablen zusammen die verborgene Struktur «Zwei-Wege-Kommunikation» bilden. Ebenso bilden die (rot hinterlegten) Variablen die verborgene Struktur «Objektschutz». Die Pfeile zwischen den Variablen geben die Stärke aller signifikanter Korrelationen der Variablen im Modell an.

Formen der Zwei-Wege-Kommunikation wirken also direkt auf die Vorsorgeintention (r=.400, p=.000), verstärkt aber auch die Intention, sich bei einer Versicherung (r=.308, p=.000) beraten zu lassen. Zu Gesprächen anzuregen, ist gemäss unseren Ergebnissen die wichtigste Funktion effektiver Risikokommunikation. Dabei ist zu beachten, dass unterschiedliche Bevölkerungsgruppen, abhängig von Bildung, Stadt- oder Landbevölkerung, Wertorientierung, unterschiedlichen Erfahrungen und Vorwissen, andere Informationsbedürfnisse haben. Kommunikationsstrategien sollten dahingehend differenziert und gezielt gestaltet werden. 6. Fazit Obschon die Schweizer Bevölkerung gemäss unserer repräsentativen Befragung die Wahrscheinlichkeit von spezifischen Naturereignissen ziemlich realistisch einschätzt, erwies sich ihre Bereitschaft, konkrete individuelle Vorsorgemassnahmen zu treffen, als eher gering. Die Motivation, Vorsorge zu leisten ist stark, aber keineswegs ausschliesslich abhängig von persönlicher Erfahrung. Die detaillierte Analyse zeigte auf, dass das individuelle Vorsorgeverhalten durch eine Vielfalt von Faktoren beeinflusst wird. Die Bereitschaft, sich an dieser Verbundaufgabe zu beteiligen, hängt ab von individuellen Einstellungen und Erfahrungen, Vertrauen in Behörden, aber auch – und dies wurde bisher noch zu wenig erkannt – von der Integration in die lokale Gemeinschaft und der lokalen Thematisierung der Vorsorge gegenüber Naturgefahren. Das hohe Vertrauen in die Behörden ist als fruchtbare Ressource für die Stärkung gesellschaftlicher Risikokultur zu betrachten. Ist das Vertrauen jedoch zu umfassend, fühlen sich die Menschen ausreichend durch die öffentliche Hand geschützt, sodass ihnen individuelle Vorsorge nicht mehr als besonders wichtig erscheint. Um die individuelle Vorsorge in der Bevölkerung zu stärken, ist es nötig, eine langfristige Kommunikationsstrategie zu entwickeln. Ein besonderer Schwerpunkt ist dabei darauf zu legen, besser zu kommunizieren, dass nachhaltiger Schutz vor den Auswirkungen durch Naturgefahren eine Verbundaufgabe mit geteilter Verantwortung ist, die alle betrifft. Zudem sollte erfolgreiche Risikokommunikation aufzeigen, dass Vorsorge sich lohnt und mit einfachen Mitteln bereits viele Schäden vermieden werden können. Die Befragung zeigte, dass viele den Aufwand für Vor-

sorgemassnahmen als zu hoch einschätzen und entsprechende Informationen oft fehlen. Einzelne Kommunikationsaktivitäten bewirken zwar keine Verhaltensänderung, motivieren aber viele zur Nutzung weiterer Informationsangebote, die dann auch zur Verfügung stehen müssen. Wichtig ist es deshalb, über verschiedene Kanälen wie schriftlichen Mitteilungen, OnlineAngebote, Ausstellungen, Reportagen in Massenmedien darüber zu informieren, welche Risiken durch Naturgefahren bestehen und wie diese Risiken durch eigenverantwortliches Verhalten minimal gehalten werden können. Anders als Formen der Ein-WegKommunikation haben dialogische Formen der Kommunikation eine direkte Wirkung auf das Vorsorgeverhalten der Bevölkerung. Deshalb ist zu empfehlen, dass auf Gemeindeebene aktive Gesprächsangebote zum Thema Naturgefahren geschaffen werden, sei es durch persönliche Ansprechpartner oder durch öffentliche Diskussionsveranstaltungen. Die in einigen Kantonen eingeführten lokalen Naturgefahrenberater könnten dabei eine aktive Rolle übernehmen (Maidl und Buchecker, 2013). Literatur Aller, D., Egli T. (2009): PLANAT Glossar. Nationale Plattform für Naturgefahren PLANAT, Bern. 19 S. Andres, N., Badoux, A., Hegg, C. (2016): Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2015. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse.WasserEnergieLuft,108.Jg.,Heft1:1–8. Hollenstein, K., Hess, J., (2011). Integrales Management von gravitativen Naturrisiken in der Schweiz. Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen 162 (12), 454–463. Maidl, E., Frick, J., Buchecker, M. (2013). Evaluation zur Ausbildung lokaler Naturgefahrenberater und Naturgefahrenberaterinnen in der Schweiz. Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. Maidl, E., Wiederkehr, B., Buchecker, M. (2016): Ergebnisbericht über die Bevölkerungsbefragung «Leben mit Naturgefahren». WSL Ber. 40. 126 S. Anschrift der Verfasser Elisabeth Maidl, Matthias Buchecker Eidg. Forschungsanstalt WSL, Forschungseinheit Wirtschafts- und Sozialwissenschaften elisabeth.maidl@wsl.ch

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Welchen Stellenwert haben Gewässer bei der Naherholung? Eine Untersuchung zur Naherholungsnutzung im suburbanen Raum Opﬁkon

Sarah Bögli, Felix Kienast, Matthias Buchecker

Zusammenfassung Wachsende Städte führen zum Verlust von naturnahen Landschaften und Naherholungsmöglichkeiten für die Bevölkerung. In der Gemeinde Opfikon, welche sich im wachsenden Stadtgürtel nördlich von Zürich befindet, wurde der Glattpark als neues Wohn- und Gewerbequartier errichtet. Im sich neu entwickelnden Stadtteil Glattpark wurde der öffentliche Park «Opfikerpark» miteingeplant. Dieser besitzt einen künstlich angelegten See und eine grosse Wiese. In einer Studie wurde untersucht, wie zufrieden die Bewohnerinnen und Bewohner des Glattparks mit dem Naherholungsgebiet sind. Dabei wurde ein besonderes Augenmerk auf die Rolle der Gewässer während der Naherholung gerichtet. Mittels räumlicher Erhebung der bevorzugten Wegrouten während der Naherholung wurden Barrieren und Hindernisse im Naherholungsgebiet ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Bedürfnisse und Anforderungen vom Naherholungsgebiet erfüllt werden. Einzig der Fluglärm scheint zu stören. Durch die räumliche Analyse der Naherholungsrouten wurde eine Barriere im Naherholungsgebiet identifiziert. Die Gewässer haben für die Naherholung einen hohen Stellenwert, da sie von den Meisten häufig für die Naherholung genutzt werden. Die Resultate dieser Arbeit dienen als Ansatzpunkte für die Landschaftsplanung in suburbanen Räumen.

1. Einleitung Durch das anhaltende Wachstum der Städte gehen im Schweizer Mittelland zunehmend naturnahe Freiräume und entsprechende Naherholungsmöglichkeiten verloren. Die stetige Ausweitung von Siedlungsflächen für Wohn-, Gewerberaum und Infrastruktur und die damit einhergehende Landschaftszersiedelung und -zerschneidung führt zur ästhetischen Verarmung der Landschaft. Besonders suburbane Stadtgürtel sind vom starken und schnellen Siedlungswachstum betroffen. Der Verlust attraktiver Landschaften beeinträchtigt die Lebensqualität und das Potenzial für Erholung und Gesundheitsförderung sowie die Biodiversität. Damit gegenwärtige und zukünftige Generationen vom erholungsbringenden Potenzial der Landschaft profitieren können, erscheinen die Planung und Gestaltung von wertvollen Naherholungsgebieten und die Erarbeitung von Managementplänen für eine nachhaltige Entwicklung der Landschaft unverzichtbar. Als Grundlage dazu braucht es vertieftes Wissen über das Naherholungsverhalten der Bevölkerung und dessen Einflussfaktoren. Zur Freiraumerholung und der Nutzung von Gewässerstandorten in subur-

banen Räumen wurde bisher wenig Forschung betrieben. Eine neuere Studie der WSL hat sich mit der Naherholung um Mittelstädte (10 000–50 000 Einwohner) im periurbanen Raum der Schweiz befasst. Diese Studie (Buchecker et al. 2013) hat aufgezeigt, dass die Bevölkerung Gewässer als besonders beliebte Geländemerkmale für die Naherholung betrachtet. Gewässer werden von der Bevölkerung meistens gezielt aufgesucht und tragen wesentlich zur Erholungsfunktion einer Landschaft und zur Lebensqualität von Wohngebieten bei (Kienast et al. 2012; Kienast et al. 2013; Buchecker & Degenhardt 2015). Gewässer stellen eine breite Vielfalt von soziokulturellen Ökosystemdienstleistungen zur Verfügung; sie bieten dem Menschen Möglichkeiten zur Gesunderhaltung und Erholung, zur geistigen Bereicherung und zum ästhetischen Genuss (Bastian et al. 2012). In der im Folgenden vorgestellten Studie richtet sich der Fokus auf den Beitrag der Gewässer für die Naherholung in suburbanen Räumen. Aufbauend auf der Studie von Buchecker et al. (2013), wurde die Erholungsnutzung in der suburbanen Gemeinde Opfikon untersucht. Opfikon befindet sich an der nördlichen Stadtgrenze

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von Zürich; es ist geprägt durch den angrenzenden Flughafen Kloten und die Gemeinde-durchschneidenden Autobahnen A1/A51 und wird als grösstes Arbeits- und Wohnentwicklungsgebiet der Schweiz bezeichnet. Im sich neu entwickelnden Stadtteil Glattpark (Baubeginn Glattpark 2001) wurde ein öffentlicher Park miteingeplant, der Opfikerpark (Eröffnung 2006), mit künstlich angelegtem See, dessen Wasser Badequalität erreicht (siehe Bild 1). Bisher wurde noch nicht untersucht, welchen Beitrag dieses positive Beispiel der Errichtung einer Naherholungsanlage mit ihren grossen Freiflächen, dem See und der Promenade für die Bewohnerinnen und Bewohner des Glattparks leistet. Daneben hat Opfikon eine Reihe an nicht künstlich angelegten Gewässern zu bieten: die Glatt, den Leutschenbach, den Katzenbach und den Brüelbach. Die Glatt fliesst vom Greifensee in Richtung Rheinmündung; sie ist heute ein weitgehend verbautes, kanalisiertes und wenig attraktives Gewässer mit geringen ästhetischen Qualitäten (Borer 2006). Der Zugang zur Glatt gestaltet sich schwierig und die Biodiversität ist beschränkt (Stadt Opfikon 2012). Die kleineren Bäche Leutschenbach, Katzenbach und Brüelbach sind wichtig für die Vernetzung der Lebensräume. Diese Gewässer und der Glattparksee bilden die Kernelemente der hier vorgestellten Untersuchung im suburbanen Raum Opfikon. Sie ermittelt, welche Gebiete und Gewässerstandorte um den Glattpark und die Gemeinde Opfikon zur Erholung besonders frequentiert werden und wodurch diese sich auszeichnen. Dabei wurden auch Nutzungsbarrieren aufgrund von ungenügender Erschliessung und Hindernissen identifiziert. Die Erkenntnisse sollen dazu beitragen, Einflussfaktoren auf die Erholungsnutzung von Gewässern zu ermitteln, um diese in zukünftige Gestaltungen und Planungen von Naherholungsgebieten in suburbanen Räumen einbeziehen zu können.

303

2. Umfrage mittels Fragebogen Mittels eines standardisierten Fragebogens, den die Autorin bei einer Umfrage stichprobenartig den Bewohnenden des Glattparks aushändigte (N=139), wurde das Naherholungsverhalten in der ganzen Breite erfasst. In der Umfrage bei den Bewohnern dieser modernen, suburbanen Siedlung fällt auf, dass die Altersgruppe 18–40 Jahre besonders stark vertreten ist. Tatsächlich wohnen eher junge Leute und Familien im Glattpark. Auch der Anteil von Personen mit Tertiärausbildung ist mit 63 Prozent im Vergleich zur Gesamtbevölkerung in der Schweiz mit 39 Prozent relativ hoch. Zudem sind die meisten Zuzüger und wohnen seit weniger als fünf Jahren in Opfikon. Im Fragebogen wurde auch das räumliche Nutzungsmuster während der Naherholung erhoben. Dabei sollten die Befragten ihre am häufigsten benutzte Wegroute in eine Karte einzeichnen. Mittels Geoinformationssystem (GIS) wurden die Routen dargestellt und analysiert, sodass die räumliche Nutzungsintensität

auf den Wegen der Region ermittelt werden konnte. Parallel wurden an typischen Gewässerstandorten um Opfikon zu unterschiedlichen Zeiten Befragungen von Besuchern durchgeführt. 3.

Flug- und Verkehrslärm während der Naherholung Opfikon ist gekennzeichnet durch Autobahnen und Bahnlinien, welche die Landschaft zerschneiden, sowie den angrenzenden Flughafen in Kloten, der einen erhöhten Lärmpegel verursacht. Der im Süden der Gemeinde liegende Glattpark befindet sich hinsichtlich Naherholung entsprechend in einer eher ungünstigen Lage. Das rasante Wachstum Opfikons zeigt sich durch die vielen Baustellen, bei denen Grünflächen neuen Wohn- und Geschäftshäusern weichen müssen. Die Umfrage zeigt, dass das Naherholungsgebiet von den Glattparkbewohnern trotz den objektiv gegebenen Beeinträchtigungen häufig genutzt wird. Die meisten Befragten halten sich in ihrer Freizeit im Naherholungsgebiet innerhalb der Region auf und

besuchen es ein- bis zweimal in der Woche. Die Mehrheit (90 Prozent) geht zu Fuss dort hin und hält sich im Durchschnitt 30 bis 60 Minuten darin auf. Der Fluglärm wird von fast 50 Prozent der Bewohner als störend oder eher störend empfunden. Trotzdem hält er die Bewohner nicht davon ab, das Naherholungsgebiet zu nutzen und führt sie insbesondere nicht dazu, in grosser Zahl ruhigere Orte ausserhalb der Region aufzusuchen. Ziemlich störend beurteilen die Glattparkbewohner den Abfall im Naherholungsgebiet – mit etwas Abstand auch den Verkehrslärm. Die Anwesenheit anderer Personen im Erholungsgebiet hingegen stört weniger als 20 Prozent der Befragten, was darauf schliessen lässt, dass der Opfikerpark und das umgebende Naherholungsgebiet nicht übermässig genutzt werden. 4. Motive für die Erholung Zu den wichtigsten Motiven für die Naherholung gehören für die Glattparkbewohner primär, an die frische Luft zu gehen und sich zu entspannen, und in zweiter Linie erst, etwas für ihre Gesundheit zu tun und die Natur zu erleben. Diese Hauptmotive decken sich mit vorangegangenen Studien zur Naherholung in periurbanen Räumen (vgl. Irngartinger et al. 2010; Buchecker et al. 2013). Als Tendenz ist festzustellen, dass das Entspannen mehr im Vordergrund steht und die Naturerfahrung etwas weniger gewichtet wird. Interessanterweise rangieren hier – anders als im weniger verdichteten Raum – soziale Motive wie «Freunde treffen» und «Spass haben» höher als Fluchtmotive wie «Stille zu geniessen» oder «allein sein». 5.

Bild 1. Wohngebiet Glattpark (rot umrahmt) mit angrenzendem Opfikerpark (grün umrahmt) und dem Glattpark-See.

Bild 2. Motive für die Naherholung. 304

Nach welchen Kriterien wählen die Bewohner ihr Naherholungsgebiet aus und welche Eigenschaften machen es attraktiv? Unter den Kriterien, nach denen das Naherholungsgebiet ausgewählt wird, schätzten die Befragten die gute Erreichbarkeit und die geringe Distanz des Erholungsgebiets erwartungsgemäss als am deutlich wichtigsten ein (vgl. Bild 3). Die gute Erreichbarkeit beurteilten die Glattparkbewohner auch als attraktivste Eigenschaft ihres Naherholungsgebiets (vgl. Bild 4). Sie ist insbesondere durch die direkten Fusswege vom Glattpark zum Opfikerpark gegeben. Interessanterweise beachten die Befragten die Sicherheit als drittwichtigstes Kriterium bei ihrer Wahl des Erholungsgebiets; ein Faktor, dem bei Studien zu Mittelstädten (vgl. Degenhardt et al.

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

Bild 3. Die Wichtigkeit von Kriterien bei der Wahl des Naherholungsgebiets.

Bild 4. Eigenschaften, welche aus Sicht der Befragten die Attraktivität ihres Naherholungsgebiets ausmachen.

2010) keine hohe Bedeutung zugewiesen worden war. Erst an vierter Stelle folgen die Geländemerkmale, wobei die Unbebautheit der Landschaft und Seen bei den Befragten einen besonders hohen Stellenwert haben. Dieses Kriterium scheint für die Glattparkbewohner erfüllt zu sein, da für besonders viele von ihnen schöne Grünflächen und Gewässer stark zur Attraktivität ihres Naherholungsgebiets beitragen. Angesichts der starken Zerschneidung und Zersiedelung zeigt sich die Bedeutung des weitläufigen Opfikerparks und die Vielfalt an Gewässern für die Lebensqualität in Opfikon. Diese Orte sind es auch, die Plätze zum Verweilen und attraktive Wege anbieten, welche ebenfalls sehr geschätzt werden. Auffallend anders als in Mittelstädten (z. B. Langenthal oder Delémont, wo ähnliche Untersuchungen durchgeführt wurden) suchen im Untersuchungsgebiet Opfikon nur wenige die Stille und Natürlichkeit bei der Naherholung, und realistischerweise sehen auch nur Wenige diese Qualitäten als wesentlichen Teil der Attraktivität ihres Naherholungsgebiets. Die Bewohner scheinen diesbezüglich ihre Erwartungen der Realität in ihrer Wohnumgebung angepasst zu haben, was in der Forschung als Sollwert-Anpassung bezeichnet wird (Buchecker, 2008).

Bild 5. Räumliches Nutzungsmuster der Glattparkbewohner. Die Abbildung zeigt die Nutzungsdichte der am häufigsten gewählten Wegrouten. Die identifizierte Nutzungsbarriere entlang der Glatt in Richtung Wallisellen ist gelb eingezeichnet. (Eigene Darstellung mittels GIS) . «Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

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und insbesondere der auf einem kurzen Abschnitt fehlende Weg entlang der Glatt sein. Zudem ist der Standort des Weihers «Hinderer Grindel» 60 Prozent der Glattparkbewohner unbekannt. Daraus schliessen wir, dass sich die Gebietskenntnisse als sehr wichtiger Faktor für den Besuch der Gewässerstandorte im Naherholungsgebiet erweisen. Die existierende Wissensbarriere und die physische Barriere führen zur Einschränkung des potenziell nutzbaren Erholungsgebiets. 7.

Bild 6. Nutzung der Naherholungsgebiete um Opfikon (prozentualer Anteil der nutzenden Glattparkbewohner).

Bild 7. Was gefällt den Glattparkbewohnern am Opfikerpark am besten? (N=139). 6.

Wo halten sich die Bewohner im Naherholungsgebiet auf? Die Analyse der räumlichen Erholungsnutzung zeigt, dass die Befragten bevorzugt Routen entlang der Gewässer nutzen (siehe Bild 5). Besonders entlang des Glattpark-Sees und der Glatt werden die Wege zu Fuss oder mit dem Fahrrad häufig besucht (violette und rosafarbige Wegelinie). Die häufige Nutzung des künstlichen Glattparksees ist durch dessen Nähe zum Wohngebiet bedingt. In Opfikon sind die Gewässer auch hinsichtlich der tatsächlichen Nutzung generell eines der beliebtesten Geländemerkmale; dies stimmt mit dem Modell der räumlichen Naherholungsnutzung in der Schweiz (Buchecker et al., 2013; Kienast et al., 2012) überein, in welchem Gewässer eine wichtige Determinate bilden. Viele nutzen daneben auch das Opfiker Plateau und den angrenzenden Hardwald für die Naherholung (orange Wegelinie). Gesamthaft halten sich die Nutzer bevorzugt nördlich und östlich des Glattparks auf; Wege im westlichen Teil Opfikons werden hingegen zur Naherholung nur wenig begangen. Eine Ausnahme bildet der Weg entlang des Katzenbaches (rote Weglinie). Gewässer dienen in Opfi306

kon als Zugangskorridore zu den offenen Landschaften; sie werden viel genutzt und spielen eine entscheidende Rolle für die Naherholung. Das Nutzungsmuster lässt erkennen, dass deutlich mehr Personen zur Erholung die Wege entlang der Glatt in Richtung Norden/Nordwesten (Rümlang, Flughafen; rosafarbener Weg entlang der Glatt) als in Richtung Südosten (Wallisellen; oranger Weg entlang der Glatt) gehen. Dieser Befund macht eine räumliche Barriere entlang der Glatt bei der Eisenbahnlinie in Richtung Wallisellen sichtbar. Hinter dieser Barriere befindet sich das attraktive Naturschutzgebiet Weiher «Hinderem Grindel». Die Befragungsdaten bestätigen, dass nur 14 Prozent der Glattparkbewohner den Weiher «Hinderem Grindel» in Wallisellen besucht haben (vgl. Bild 6). Dieses Naturschutzgebiet ist ein kaum genutzter Naherholungsort, welcher ein hohes Naherholungspotenzial aufweist. Bei der Befragung vor Ort stuften die Besucher dieses Gebiet als schön, natürlich und erholsam ein. Mögliche Gründe für die räumliche Barriere könnten die trennende Eisenbahnlinie, die schlechte Beschilderung, die komplizierte Wegführung

Welche Gewässerstandorte werden aufgesucht? Die Glattparkbewohner wurden gefragt, welche der sieben Naherholungsorte (siehe Bild 6) um den Glattpark sie für die Naherholung besuchen. Der Glattparksee (99 Prozent) und die Glatt (75 Prozent) werden von den meisten Befragten zur Naherholung genutzt. Trotz der grossen Distanz (über 6 km) werden auch die Gewässer Chatzensee (50 Prozent) und Greifensee (59 Prozent) von vielen aufgesucht. Dies zeigt den hohen Stellenwert der Gewässer für die Naherholung in Opfikon. Einzig der Weiher «Hinderer Grindel» wird wie oben erwähnt, nur von einer kleinen Minderheit genutzt. Gemäss der Befragung bevorzugen die Glattparkbewohner offene Gewässer mit wenig Ufervegetation und Wege, die unmittelbar am Ufer verlaufen. Diese Vorlieben entsprechen der Gestaltung der Landschaft im Opfikerpark und laden die Nutzer zum Verweilen ein. 8.

Welche Rolle spielt der Opfikerpark als Naherholungsort? Die Glattparkbewohner nutzen den Opfikerpark und den Glattpark-See regelmässig für die Naherholung. Durch den Bau des Opfikerparks wurde viel für die Naherholungsmöglichkeiten und Naherholungsqualität in Opfikon getan. Bei der Frage, was den Glattparkbewohnern am Opfikerpark am besten gefällt, wurde als erstes die Nähe zum Wohnort und als zweites der Glattparksee genannt (vgl. Bild 7). Die Besonderheit, einen See vor der Haustüre zu haben, der gut zu Fuss erreichbar ist, wird von den Bewohnern des Glattparks geschätzt. Für 63 Prozent der Bewohner gehören die Wege um den See zu den am häufigsten besuchten Wegrouten bei der Naherholung. Als weiteren wichtigen Grund, weshalb die Glattparkbewohner den Opfikerpark schätzen, gaben sie die grosse Wiese und die Weite an. Das positive Beispiel der mitgeplanten Grünraum-

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anlage Opfikerpark mit dem Glattparksee im dicht bebauten Stadtteil Glattpark ist eine Bereicherung für die Bewohner Opfikons und hat sich durchaus bewährt. Er trägt zu einer erhöhten Erholungsqualität und mehr Erholungsmöglichkeiten im suburbanen Raum Opfikon bei.

Die Zugänglichkeit zu Gewässern und die Erhaltung von deren Qualität sind zentrale Bestimmungsgrössen für die Attraktivität und die daraus resultierende Nutzung eines Naherholungsgebiets im suburbanen Raum.

10.

Gewässer sind zu erhalten und zu fördern Gewässer und deren erholungsfördernde Funktion haben auch im suburbanen Raum einen hohen Stellenwert. In der Befragung zeigt sich dies durch den von den Befragten geäusserten hohen Stellenwert der Gewässer für die Naherholung und durch die häufige Nutzung der Wege entlang der Gewässer. Weil Befragungen in anderen Städten zu denselben Ergebnissen kommen, ist die zentrale Rolle von Gewässern während der Naherholung in Opfikon auf andere suburbane Gebiete übertragbar. Sie fungieren als starke Attraktoren wie auch als Zugangskorridore zu Landschaften und spielen somit eine essenzielle Rolle für die Naherholung. 11.

Zugänge zu Gewässern und deren Aufenthaltsorte sind zu verbessern In dieser Untersuchung wurde gezeigt, dass die Wege entlang der Glatt von vielen Glattparkbewohnern sehr häufig zur Naherholung genutzt werden. Der am Ufer verlaufende Fuss- und Fahrradweg ist zum wichtigen Natur- und Erholungsraum geworden. Doch gibt es entlang des Ufers nur wenige attraktive Aufenthaltsorte zum Verweilen. Das Projekt fil bleu, welches der Kanton Zürich und die Nachbargemeinden Opfikons planen, sieht Aufwertungen und Renaturierungen entlang der Glatt vor. Ziel dieses Projekts ist es, die Vernetzung der Erholungsräume im Glatttal sicherzustellen. Aufgrund der Erkenntnisse dieser Studie erscheint dieses Vorhaben essenziell, damit die Erholungsnutzung des Gebiets optimiert werden kann. Zudem kann den Nutzern durch die Aufwertung der Naturund Artenschutz nähergebracht werden. Sowohl die Natur wie auch die Nutzer können vom Projekt fil bleu profitieren.

Science, Ecosystem Services and Management Vol. 8: 5–16. Borer, A. (2006) Freiraumkonzept Opfikon. Stadt Opfikon, Abteilungen Umwelt, Gesundheit und Bauamt. Buchecker, M., Degenhardt, B. (2015) The ef-

12. 9. Empfehlungen für die Praxis In dicht bebauten, suburbanen Gebieten werden Naherholungsgebiete intensiv genutzt, und die Nutzung erfolgt nach ähnlichen Regeln wie in Mittelstädten. Die Resultate dieser Untersuchung dienen als Ansatzpunkte für die nachhaltige Planung und Steuerung von Naherholungsgebieten im suburbanen Raum.

Directive. International Journal of Biodiversity

Alternative Naherholungsgebiete zugänglich machen Die Studie hat gezeigt, dass sich die Nutzer momentan kaum durch die Anwesenheit anderer Personen gestört fühlen. Es sollte darauf geachtet werden, dass sich in Zukunft, angesichts von 4500 Zuzügern die Nutzer weiterhin ungestört in Naherholungsgebiet aufhalten können. Daher gilt es, eine Konzentration von Naherholungssuchenden auf kleinem Raum zu vermeiden und die Grenzen der Nutzungsdichte zu beachten. Damit sich die Nutzung in Naherholungsgebieten um suburbane Räume besser verteilt, sollten alternative Naherholungsgebiete besser erschlossen und zugänglich gemacht werden. Die Naherholungsnutzung wird bei den Glattparkbewohnern auch durch fehlendes Wissen über vorhandene Naherholungsmöglichkeiten eingeschränkt. Die Befragung deckte auf, dass einige nahe gelegene Gebiete wie das Auholz oder der Weiher «Hinderem Grindel» bei den Glattparkbewohnern unbekannt sind. Die mangelnde Information über vorhandenen Möglichkeiten führt zur seltenen Nutzung attraktiver Gebiete. Insbesondere in sich dynamisch entwickelnden suburbanen Gebieten, wo fehlendes Wissen eine häufige Nutzungsbarriere darstellt, sollte durch gute Wegbeschilderung, Hinweistafeln und Informationsbroschüren eine optimale Nutzung aller wertvollen Gebiete ermöglicht werden.

fects of urban inhabitants’ nearby outdoor re-

13. Förderung des Fussverkehrs Wie auch in anderen Studien hat diese Untersuchung aufgezeigt, dass die meisten Personen die Zeit während der Naherholung primär mit Spazieren verbringen. Deshalb sollte die Förderung schwergewichtig auf den Fussverkehr ausgerichtet sein. Wichtig ist in erster Line ein einfacher und schneller Zugang zu Erholungsorten. Die Zugangswege sollten möglichst attraktiv und auch gefahrlos gestaltet werden, denn die Sicherheit hat bei den Glattparkbewohnern und vermutlich bei neu Zugezogenen generell einen hohen Stellenwert.

Anschrift der Verfasser

creation on their well-being and their psychological resilience. Journal of Outdoor Recreation and Tourism, Vol.10: 55–62. Buchecker, M. et al. (2013) Naherholung räumlich erfassen. Merkblatt für die Praxis. Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL: 1–8. Buchecker, M. (2008) Welche Ansprüche hat die Bevölkerung an ihre Wohnumgebung? Inhaltliche und prozedurale Voraussetzungen für eine bedürfnisgerechte Planung. In: Tobias, S.: Ballungsräume für Mensch und Natur. Forum für Wissen: 43–54. Degenhardt, B., Kienast, F., Buchecker, M. (2010) Einflussfaktoren des Naherholungsverhaltens im periurbanen Raum. Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, Vol.161(3): 75–80. Irngartinger, C., Degenhardt, B., Buchecker, M. (2010) Naherholungsverhalten und -ansprüche in Schweizer Agglomerationen, Ergebnisse einer Befragung der St. Galler Bevölkerung 2009. Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL. Kienast, F. et al. (2012) GIS-assisted mapping of landscape suitability for nearby recreation. Landscape and Urban Planning Vol.105(4): 385–399. Kienast, F., Frick, J., Steiger, U. (2013) Neue Ansätze zur Erfassung der Landschaftsqualität. Zwischenbericht Landschaftsbeobachtung Schweiz (Labes). Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL. Stadt Opfikon (2012) 2012+ Stadtentwicklung, Konzept. Stadt Opfikon.

Bögli, S., Kienast, F., Buchecker, M. Eidg. Forschungsanstalt WSL Zürcherstrasse 111, CH-8903 Birmensdorf sarah_boegli@hotmail.com

Literatur Bastian, O., Grunewald, K., Syrbe, R.U. (2012): Space and time aspects of ecosystem services, using the example of the EU Water Framework

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Bestellen Sie unsere Verbandsschriften direkt unter: www.swv.ch Der Verband Aare-Rheinwerke 1915 bis 2015 – Rückblick auf ein Jahrhundert Wasserwirtschaft

Verbandsschrift 69 Herausgegeben vom Schweizerischen Wasserwirtschaftsverband zum 100-jährigen Bestehen des Verbandes Aare-Rheinwerke (VAR)

«100 Jahre VAR 1915–2015»

VS: Nr. 69, Der Verband Aare-Rhein-

VS: Nr. 68, Symposium CIPC KOHS

VS: Nr. 67, Der Schweizerische Was-

VS: Nr. 66, Die Engadiner Kraftwerke

werke 1915 bis 2015 – Rückblick auf

2014, Anton Schleiss, Jürg Speerli,

serwirtschaftsverband 1910– 2010,

– Natur und Technik in einer aufstre-

ein Jahrhundert Wasserwirtschaft,

Roger Pfammatter (Eds.), 2014, 214

ein Portrait, von Walter Hauenstein,

benden Region, von Robert Meier,

von Hans Bodenmann und Roger

Seiten, Format A4, ISBN 978-1-138-

2010, 156 S. Format 17 × 24 mm,

2003, 207 S., Format 28.5 × 20.5 cm,

Pfammatter, ISBN 978-3-033-05079-

02676-6, CHF 50.–.

ISBN 978-3 85545-155-5, CHF 40.–.

ISBN 3-85545-129-X, CHF 60.–.

VS: Nr. 65, Wasserkraft – die erneu-

VS: Nr. 64, Ökologische (Teil A) und

VS: Nr. 63, Wasserbauer und Hyd-

VS: Nr. 62, Uferschutz und Raumbe-

erbare Energie, Beiträge des inter-

technisch/ökonomische Qualitäten

rauliker der Schweiz, Kurzbiografien

darf von Fliessgewässern/Protection

nationalen Symposiums vom 18./19.

der Wasserkraft, ecoconcept, Zürich

ausgewählter Persönlichkeiten, 2001,

des rives et espace vital nécessaire

Okt. 2001 in Chur, CHF 30.–.

und Schnyder Ingenieure AG, Otten-

von Daniel L. Vischer, CHF 50.–.

aux cours d’eau, 2001, Vorträge in

2, CHF 25.–.

bach, CHF 40.–.

Biel, CHF 40.–.

VS: Nr. 60, Externe Effekte der

VS: Nr. 59, Geschiebetransport und

VS: Nr. 57, Betrieb und Wartung von

VS: Nr. 54, Directives pour l’exploi-

Wasserkraftnutzung/Effets externe

Hochwasser/Charriage et crues,

Wasserkraftwerken, 1998, Bernard

tation et la maintenance des grou-

de l’exploitation des forces hydrauli-

Vorträge in Biel, 1998, CHF 50.–.

Comte, CHF 120.–.

pes hydroélectriques, 1995, Bernard

ques, 1999, CHF 50.–.

308

Comte, CHF 98.–.

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105. Hauptversammlung 2016

Reformbedarf bei Strommarkt und Wasserzinsen Präsidialansprache HV 2016 vom 01.09.2016 in Brig Caspar Baader

Caspar Baader, Präsident des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes. Geschätzte Mitglieder Sehr geehrte Damen und Herren Werte Gäste Der Klimawandel – wir haben es in den heutigen Beiträgen gehört – hat für die Wasserwirtschaft, und namentlich auch für die Nutzung der Wasserkraft, relevante Auswirkungen. Es wird Gewinner und Verlierer geben. Und eine frühzeitige Auseinandersetzung mit dem Thema dürfte sich lohnen. Aber mehr noch als diese teilweise höchst unsicheren Entwicklungen rund um Abflussmengen und Sedimentfrachten beschäftigt uns die real existierende wirtschaftliche Misere, in welcher sich die einheimische Wasserkraft heute befindet. Schwierigste Phase für die Wasserkraft Stromproduktion bedeutete noch nie nur Profit, sondern war immer auch begleitet von hohen Investitionen und damit von Risiken. Aber die Wasserkraft durchlebt zurzeit wohl eine der schwierigsten Phasen seit ihrem über hundertjährigen Bestehen. Natürlich waren die Unsicherheiten und Risiken schon beim Bau der Anlagen zur Pionierzeit sehr beträchtlich. Und natürlich gab es die Diskussion um nicht amortisierbare Investitionen auch schon, zuletzt beispielsweise um die Jahrtausendwende. Ich erinnere mich noch gut an jene Zeit, da ich am 18. Oktober 2001 zuerst zum Vize-

präsident und am 19. September 2002 an der Expo in Neuenburg zum Präsidenten Ihres Verbandes gewählt wurde und mich mit dieser Problematik befassen musste. Damals ging es vor allem um Wertberichtigungen im Lichte der anstehenden Liberalisierungen auf dem europäischen Strommarkt. Inzwischen ist die Marktöffnung auch in der Schweiz angekommen und zu einer zwar weitherum erwünschten, aber im Moment bitteren Realität geworden.

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

Grosse und mittlere Verbraucher können ihren Strom am internationalen Markt beziehen und sie tun dies auch. Und da die Versorger den Strom ebenfalls am Markt beschaffen, ist heute bereits der Grossteil der Schweizer Wasserkraftproduktion den internationalen Marktbedingungen ausgesetzt. Und diese Bedingungen sind garstig! Denn praktisch parallel zur Marktöffnung sind die Grosshandelspreise auf dem Strommarkt aus bekann309

105. Hauptversammlung 2016

ten Gründen regelrecht zusammengebrochen. Die einheimische Wasserkraft bekommt damit die volle Wucht des verzerrten Markts zu spüren. Der Verkauf von Kraftwerken oder mindestens von Beteiligungen wird in grossem Stil vorangetrieben. Medial ist bereits vom «Ausverkauf der Wasserkraft» die Rede. Drohbilder von chinesischen Herren über unsere Kraftwerke machen die Runde. Was ist zu tun? Energiestrategie 2050 – was bringt sie? Rettung müsste natürlich die vor nunmehr fünf Jahren lancierte Energiestrategie 2050 des Bundes bringen. Zwar hat der Bundesrat der einheimischen Wasserkraft von Beginn an – und zu Recht – eine Schlüsselrolle für die sichere Stromversorgung der Schweiz zugedacht, allerdings fanden sich dann im ersten und bisher einzigen Massnahmenpaket praktisch keine Massnahmen zur Erreichung des hehren Zieles! Es bestand und besteht weiterhin eine grosse Diskrepanz zwischen den hohen Ansprüchen an die Wasserkraft und den zu deren Erfüllung notwendigen Rahmenbedingungen.

«Die bestehende Wasserkraft wird allzu oft als gegeben hingenommen und der politisch propagierte Ausbau wurde als vermeintlicher Selbstläufer einfach einmal postuliert.»

Seit Beginn des politischen Prozesses haben wir uns zusammen mit unseren Mitgliedern und Partnern in zahlreichen Vernehmlassungen, parlamentarischen Anhörungen und Expertengruppen für entsprechende Korrekturen am Massnahmenpaket eingesetzt, dies mit grossem Engagement und durchaus auch mit gewissem Erfolg für die Wasserkraft! So wird gemäss aktueller Vorlage immerhin 1) das System der Einspeisevergütungen marktnäher ausgestaltet und befristet, 2) der Zubau von Grosswasserkraft mittels Investitionsbeiträgen etwas interessanter gemacht und 3) die bestehende Wasserkraft mit dem auch von uns favorisierten Modell der Marktprämie unterstützt. Das sind notwendige und dringliche Korrekturen, welche allerdings das Grundproblem nicht lösen, aber immerhin eine gewisse Linderung verschaffen können. Die parlamentarischen Beratungen zur Monstervorlage sind nun praktisch abgeschlossen. Von einem grossen Wurf ist 310

nirgends die Rede. Aber es wurden genügend Geschenke verteilt, damit die zahlreichen Gesetzesänderungen in der herbstlichen Schlussabstimmung des Parlaments angenommen werden. Ob das Stimmvolk dazu angehört werden wird, hängt davon, ob ein Referendum zustande kommt. Aus Sicht der Wasserkraft müsste man sich ohne grosse Euphorie wünschen, dass das erste Massnahmenpaket rasch zur Umsetzung gelangt, damit die wenigen lindernden Massnahmen Wirkung entfalten. Parallel dazu braucht es aber weitergehende Massnahmen zur Verbesserung der Rahmenbedingungen für die einheimische Wasserkraft: Allen voran grundlegende Anpassungen am Marktdesign und eine Reform der Abgabenpolitik, namentlich der Wasserzinsen. Arbeiten für eine neues Strommarktdesign Beim ersten Thema, der Reform des Strommarkts, sind die Wasserkraftbetreiber zusammen mit den Wasserkraftkantonen im gleichen Boot. Das gemeinsame Ziel ist klar und unbestritten: die einheimische Wasserkraft muss mittelfristig wieder den Wert erhalten, den sie aufgrund ihrer vielen Vorzüge als wichtigste erneuerbare Energie zweifellos verdient. Dazu braucht es ein neues Marktdesign mit entsprechenden Mechanismen. Konkrete Vorschläge dazu werden gegenwärtig in einer gemeinsamen Arbeitsgruppe von Kantonen und der Branche erarbeitet, analysiert und bezüglich ihrer Wirkung und Umsetzbarkeit bewertet. Die Lösungssuche gestaltet sich sehr konstruktiv, wenn auch inhaltlich schwierig. Zur Diskussion stehen unter anderem: Langfristvertragsmodelle, welche die Stromlieferanten im Voraus zum Bezug von inländischer Produktion verpflichten, Marktprämienmodelle, welche ähnlich dem vom Parlament jetzt befristet vorgesehenen Modell den Ausgleich von Marktpreis und Gestehungskosten anstreben, oder auch die vielzitierten Quotenmodelle, welche den Stromlieferanten oder Endverbrauchern vorschreiben, im Verhältnis zum bezogenen Gesamtstrom eine Mindestquote aus inländischer Produktion zu beziehen. Aber was auch immer man vorschlägt, es gibt meistens zwei Seiten der Medaille. Und bei vielen Ansätzen scheint die Konformität mit internationalem Recht in die Quere zu kommen – wobei natürlich fraglich ist, ob ausgerechnet das NichtEU-Mitglied Schweiz sich vorbildlicher verhalten soll als der Rest Europas.

Die Arbeitsgruppe bleibt dran. Und damit auch der politische Reformdruck aufrechterhalten bleibt, hat Kollege NR Rösti mit der Parlamentarischen Initiative 16.448 bereits im Sommer 2016 einen entsprechenden Vorstoss für die Ausarbeitung eines Gesamtpakets zugunsten der Wasserkraft eingereicht. Ziel muss es sein, mit oder ohne erstes Massnahmenpaket der Energiestrategie rasch grundlegende Reformen des Marktdesigns voranzubringen, welche die einheimische Wasserkraft stärken. Gescheiterte Verhandlungen zum Wasserzins Beim zweiten wichtigen Thema, der Neuregelung der Wasserzinsen auf Anfang des Jahres 2020, sind die Wasserkraftbetreiber und die Wasserkraftkantone naturgemäss weniger harmonisch vereint. Zwar wurden in den vergangenen Monaten mit viel Engagement diverse Vor- und Verhandlungsgespräche geführt. Wie Sie alle wissen, mussten die Gespräche aber Ende Juni 2016 ergebnislos beendet werden, was ja auch in einer gemeinsamen Medienmitteilung von unserem Verband zusammen mit den im Prozess ebenfalls involvierten VSE und Swisselectric kommuniziert wurde. Ohne in die Details zu gehen, kann man festhalten, dass die Positionen von Branche und Wasserkraftkantonen schlicht zu weit voneinander entfernt waren, als dass sich ein gemeinsam getragener Vorschlag hätte erarbeiten lassen. Angesichts der Bedeutung der Wasserzinsen für die Gemeinwesen einerseits und der zu grossen Belastung für die Wasserkraftbetreiber andererseits war das Unterfangen eigentlich von Beginn an eine «mission impossible». Regierungsräte, die eine wesentliche Reduktion des Geldsegens für die begünstigten Kantone und Gemeinden unterstützen, begehen wohl politisches «Harakiri». Damit ist das Geschäft nun bei Bundesrätin Leuthard, die in den nächsten Wochen einen Vorschlag präsentieren und dann in die Vernehmlassung schicken wird. Die Botschaft muss innert Jahresfrist dem Parlament zur Beratung überwiesen werden können, damit die Neuregelung, wie gesetzlich vorgesehen, auf Anfang des Jahres 2020 in Kraft treten kann. Dass der Bund nun die Neuregelung vorantreibt, hat durchaus seine Logik. Denn obwohl die Gewässerhoheit bekanntlich bei den Kantonen liegt, war schon bei der nationalen Einführung des Wasserzinses vor hundert Jahren klar, dass es den Bund für die Begrenzung der Abgabe brauchen wird. Und genau dieser Bund bzw. das Bundespar-

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«Der Wasserzins wurde aber seit seinem Bestehen auf politischen Druck der Wasserkraftkantone immer wieder erhöht und beträgt heute in realen Werten rund das Dreifache des ursprünglichen Wertes.

Er hat sich vor allem in den letzten 20 Jahren komplett von der Landesteuerung entkoppelt, was oft und ohne weitere Präzisierung mit dem auch sonst gestiegenen Wert der Ressource erklärt wird. Inzwischen fliessen jährlich rund 550 Millionen Franken in die Kassen der begünstigten Gemeinwesen, was den Strom aus Wasserkraft mit rund 1.6 Rappen pro Kilowattstunde belastet. Das entspricht rund einem Viertel der durchschnittlichen Gestehungskosten von Wasserkraftwerken und frisst die Hälfte des am Markt erzielbaren Ertrages! Das war kaum im Sinne der Erfinder und erschwert die Ausnutzung der Wasserkräfte selbstredend mehr als «wesentlich». Das heisst, die vom Bundesparlament von Beginn an gesetzte Grenze wird seit mindestens zwei bis drei Jahren nicht mehr respektiert. Und sie wird wohl auch bis zum Ende der geltenden Regelung im Jahre 2019 nicht eingehalten werden. Grosser Reformbedarf bei der Neuregelung des Wasserzins Der Reformbedarf für die anstehende Neuregelung ist gross und eigentlich unbestritten. Denn das heutige System, das noch aus der Zeit des Monopols stammt, berücksichtigt die neuen Verhältnisse im teilliberalisierten Umfeld in keiner Art und

Weise. Die Abgabe ist für viele – und nach der vollständigen Marktöffnung für alle – Wasserkraftbetreiber mittels Erträgen am Markt und in internationaler Konkurrenz zu erwirtschaften. Sie kann nicht mehr wie im Monopol einfach dem Endverbraucher überwälzt werden. Eine Flexibilisierung mit marktpreisabhängiger Entschädigung liegt damit auf der Hand: Sind die auf dem Markt mit der Wasserkraft erzielbaren Erträge gut, soll auch die Entschädigung – der Wasserzins – für die Nutzung der Ressource entsprechend höher ausfallen. Sind die Marktpreise hingegen tief, hat die Ressource Wasser für die Stromproduktion offenbar wenig Wert, was sich auch in der Entschädigung niederschlagen muss. Politisch allenfalls dennoch erwünschte Ausgleichszahlungen können in solchen Phasen nicht auf dem Buckel der Wasserkraft finanziert werden. Dazu braucht es ein anderes Finanzierungsmodell, bei welchem diese Kosten trotz Teilliberalisierung auf alle Endkonsumenten überwälzt werden können, beispielsweise via Netzzuschlag.

«Die Kraftwerksbetreiber können keine Abgaben bezahlen, die sie weder finanzieren noch weiterverrechnen können.»

Zwar konnten sich Vorschläge für Systemwechsel in der hundertjährigen Geschichte des Wasserzins bisher nie durchsetzen. Der Reformbedarf war aber auch noch nie so augenscheinlich und zwingend wie jetzt. Der Bundesrat und das Parlament sind deshalb aufgerufen, ihren Bekenntnissen zur einheimischen Wasserkraft Taten folgen zu lassen, damit der energiepolitische Trumpf und Pfeiler der Versorgungssicherheit nicht weiter gefährdet wird. Dieses Geschäft hat natürlich Potenzial für ernsthaftere atmosphärische

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

Störungen zwischen Konzessionsgebern und Konzessionsnehmern. Und es ist auch eine Belastungsprobe für unseren Verband, weil bekanntlich beide Seiten – wenn auch ungleich prominent und bedeutend, so doch meistens gewinnbringend – eingebunden sind. Für den Verband ist aber klar: Im Zentrum unseres Bestrebens müssen auch in Zukunft gute Rahmenbedingungen für die einheimische Wasserkraftproduktion stehen und dafür werden wir auch weiterhin einstehen. Fazit Sie sehen, sehr geehrte Damen und Herren, Mitglieder und Gäste, unser Verband ist und bleibt nicht nur auf der fachlichen Ebene, sondern auch in der politischen Debatte, gefordert. Wir werden uns gemeinsam mit unseren Mitgliedern und Partnern weiterhin mit Engagement für die Wasserwirtschaft und namentlich für die Wasserkraft als energiepolitischer Trumpf der Schweiz einsetzen. Wir brauchen den Verband aber auch, um gemeinsame Positionen zu erarbeiten, Diskussionen über laufende Begehren und Vorhaben zu führen sowie um den Fachaustausch zu pflegen. Auch nach meiner 14j-jährigen Präsidialzeit bin ich überzeugt, dass der Verband hierbei weiterhin eine wichtige und vor allem glaubwürdige Rolle als Plattform und Stimme für die Wasserwirtschaft hat. Und ich danke Ihnen, geschätzte Mitglieder, ganz herzlich für ihre Unterstützung während meiner Präsidialzeit. Vor allem danke ich Ihnen aber auch für die Unterstützung unserer Aktivitäten unter der Leitung meines designierten Nachfolgers! Damit eröffne ich die 105. Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes. Caspar Baader, Präsident des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes

311

105. Hauptversammlung 2016

lament als Gesetzgeber hat von Beginn an verlangt, dass «die Leistungen, die dem Konzessionsnehmer als Gegenleistung für die Erteilung des Nutzungsrechts auferlegt werden, die Ausnutzung der Wasserkräfte nicht wesentlich erschweren» dürfen.

105. Hauptversammlung 2016

Protokoll

105. ordentliche Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes vom Donnerstag, 1. September 2016 in Brig-Glis Begrüssung Der Präsident, Alt-Nationalrat Caspar Baader, heisst die anwesenden Mitglieder und Gäste zur 105. ordentlichen Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) im Stockalperschloss in Brig-Glis herzlich willkommen. Die Verbandsgruppen sind vertreten durch Michelangelo Giovannini, Präsident des Rheinverbandes (RhV), Laurent Filippini, Präsident des Tessiner Wasserwirtschaftsverbandes (ATEA) und Tom Fürst, Vizepräsident des Verbandes AareRheinwerke (VAR). Die Kommissionen im SWV sind namentlich durch ihre Vorsitzenden Andreas Stettler seitens der Kommission Hydrosuisse und Jürg Speerli seitens der Kommission Hochwasserschutz vertreten. Verschiedene Personen, welche an der Versammlung nicht teilnehmen können, haben sich entschuldigt. Auf das Verlesen der Liste wird verzichtet. Genehmigung der Traktanden Die Einladung zur Hauptversammlung wurde im Juni 2016 zusammen mit dem Jahresbericht 2015 in der Verbandszeitschrift «Wasser Energie Luft – Eau énergie air» Heft 2/2016 publiziert. Die Traktandenliste sowie die Unterlagen zu den Geschäften wurden allen Angemeldeten per E-Mail zugestellt (auf Wunsch ebenfalls als Papierversion) und liegen auch im Versammlungssaal nochmals auf. Bis zum statutarisch vorgesehenen Termin von Ende April des laufenden Jahres sind keine Anträge der Mitglieder eingegangen und die Traktanden vom Vorstand wie folgt festgelegt worden: 1. Protokoll der 104. Hauptversammlung vom 3. September 2015 in Wettingen 2. Jahresbericht 2015 3. Berichte von der Geschäftsstelle und den Kommissionen 4. Rechnung 2015 und Revisionsbericht, Entlastung der Organe 5. Mitgliedertarife und Budget 2017 312

6. Ersatzwahlen für Präsidium, Ausschuss und Vorstand 7. Datum und Ort der Hauptversammlung 2017 8. Verschiedene Mitteilungen Die Traktandenliste und deren Reihenfolge werden ohne Bemerkungen von der Versammlung genehmigt. Vorbemerkung zu Abstimmungen Alle angemeldeten Mitglieder des Verbandes haben ihre Stimmrechtsausweise zur Versammlung erhalten. Die gelben Stimmzettel gelten für die Einzelmitglieder und die blauen Stimmzettel für die Kollektivmitglieder. Die jeweilige Anzahl Stimmrechte sind auf dem Stimmzettel vermerkt. Insgesamt sind 480 von total 1025 Stimmrechten anwesend. Die Versammlung ist unabhängig von der anwesenden Anzahl Stimmrechten beschlussfähig. Das einfache Mehr beträgt 241 Stimmen. Der Einfachheit halber und soweit dies zu keinen Fehlinterpretationen der Meinung der Stimmenden führen kann, werden die Abstimmungen im Einvernehmen mit der Versammlung ohne Auszählung der Stimmabgabe durchgeführt. Bei einer Auszählung würde mit Namensruf in der Reihenfolge der gewichtigsten Stimmrechtsvertreter bis zu einem allfälligen einfachen Mehr ausgezählt. Traktandum 1: Protokoll der 104. Hauptversammlung vom 3. September 2015 in Wettingen Das Protokoll der 104. Hauptversammlung wurde in der Verbandszeitschrift «Wasser Energie Luft – Eau énergie air» im Heft 4/2015 auf den Seiten 323 bis 330 in deutscher und französischer Sprache abgedruckt. Es sind keine schriftlichen Anmerkungen zum Protokoll eingegangen. Das Wort wird auch von der Versammlung nicht verlangt. Die Versammlung genehmigt das Protokoll einstimmig.

Traktandum 2: Jahresbericht 2015 Der Jahresbericht 2015 ist in der WELAusgabe 2/2016 auf den Seiten 139 bis 160 in deutscher und französischer Sprache veröffentlicht bzw. wurde den Mitgliedern vor der Versammlung nochmals zugestellt und ist ebenfalls auf der Webseite zugänglich. Der Präsident verzichtet darauf, den Bericht zu verlesen. Es erfolgen keine Wortmeldungen. Der Jahresbericht wird ohne Bemerkungen in zustimmendem Sinne zur Kenntnis genommen. Traktandum 3: Berichte von der Geschäftsstelle und den Kommissionen Die Tätigkeiten von Geschäftsstelle und Kommissionen des vergangenen Jahres sind im publizierten Jahresbericht 2015 detailliert beschrieben. Der Geschäftsführer erwähnt deshalb nur ein paar der wichtigsten, im neuen Jahr bisher vorangetriebenen Hauptaktivitäten in den zwei Bereichen Wasserkraft (Kommission Hydrosuisse) und Hochwasserschutz / Wasserbau (Kommission KOHS). Abschliessend verdankt er das ehrenamtliche Engagement der Kommissionsmitglieder und vor allem auch der Vorsitzenden; ohne dieses Engagement in den Kommissionen würde die Arbeit im Verband nie die gleiche Qualität und Wirkung erreichen. Die Versammlung nimmt in zustimmendem Sinne Kenntnis der Aktivitäten. Traktandum 4: Rechnung 2015 und Revisionsbericht, Entlastung der Organe Die Rechnung 2015 und die Bilanz per 31. Dezember 2015 wurden im Jahresbericht 2015 im WEL 2/2016 veröffentlicht und erläutert. Das Wichtigste wird vom Geschäftsführer zusammengefasst wie folgt: Rechnung Die Rechnung 2015 schliesst trotz diversen Sonderaufwendungen mit einem Einnahmeüberschuss von CHF 39 749.88

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Bilanz Bei den Aktiven zeigt die Bilanz einerseits flüssige Mittel und Wertschriften von insgesamt rund CHF 1.2 Mio. Der gegenüber dem Vorjahr zu verzeichnende Rückgang erklärt sich mit der Teilverwendung der «Rückstellung Pensionskasse» für den per 1. April 2015 vollzogenen Primatwechsel. Sämtliche weiteren Sonderaufwendungen des Jahres konnten über die laufende Rechnung finanziert werden. Das aktive Vereinsvermögen wurde auf CHF 365 729.50 erhöht. Aufgrund der Zinsentwicklung wurden die Anlagen in Wertschriften oder Termingeld auf noch eine Anlage reduziert. Revision Rechnung und Bilanz wurden von der OBT AG in Brugg im Rahmen einer eingeschränkten Kontrolle revidiert und für in Ordnung befunden. Der Revisionsbericht, welcher bei Bedarf auf der Geschäftsstelle eingesehen oder bezogen werden kann, liegt vor. Auf das Vorlesen des Berichts wird verzichtet. Da eine eingeschränkte Revision durchgeführt wurde, liegt kein explizit ausformulierter Antrag der Kontrollstelle auf Annahme der Rechnung vor. Es wird aber versichert, dass die Revisionsstelle keine Beanstandungen gefunden hat, welche der Abnahme der Rechnung entgegenstehen würden. Ausschuss und Vorstand beantragen die Annahme der Rechnung. Die Verbandsrechnung 2015 und die Bilanz per 31. Dezember 2015 werden von der Versammlung ohne Diskussion einstimmig genehmigt und die Organe entlastet. Traktandum 5: Festlegen der Mitgliedertarife und Budget 2017 Zu genehmigen sind die Mitgliedertarife und das Budget für das Jahr 2017, das ebenfalls und vorbehältlich der Zustimmung durch die Hauptversammlung bereits im Jahresbericht abgedruckt wurde. Das Budget geht von folgenden Annahmen aus:

Mitgliedertarife 2017 Die aktuellen Tarife nach Mitgliedschaftskategorien sind seit der Hauptversammlung 2004 beziehungsweise seit dem 1. Januar 2005 gültig und sollen auch im kommenden Jahr 2017 für sämtliche Kategorien unverändert bleiben. Das bedeutet, dass sich die Ressourcen und damit auch die Arbeiten der Geschäftsstelle ungefähr im bisherigen Rahmen bewegen. Budget 2017 Gemäss Voranschlag 2017 steht einem budgetierten Ertrag von CHF 905 555.– ein Aufwand von CHF 898 500.– gegenüber, womit ein ausgeglichenes bzw. mit CHF 7055.– leicht positives Ergebnis budgetiert ist. Ertragsseitig wird mit etwas höheren Erträgen aus den per 1. Januar 2016 aktualisierten Deklarationen der Mitglieder mit Wasserkraftproduktion gerechnet. Ausgabenseitig entspricht das Budget in etwa dem Vorjahr mit einer kleinen Reserve für die Finanzierung von Projekten und Studien nach Bedarf. Die unveränderten Mitgliedertarife werden bestätigt und das Budget 2017 ohne Bemerkungen einstimmig genehmigt. Traktandum 6: Ersatzwahlen für Präsidium, Ausschuss und Vorstand Der Vorstand hat im Mai 2016 eine ganze Reihe von Ersatzwahlen in die Kommission Hydrosuisse und in die Kommission Hochwasserschutz vorgenommen. Die zahlreichen Wechsel wurden bereits kommuniziert und die neuen Zusammensetzungen sind auf der Webseite publiziert. Die Ersatzwahlen im Präsidium und Vorstand hingegen sind von der Hauptversammlung zu tätigen. Die Liste mit den Rücktritten und den vom Vorstand vorgeschlagenen Kandidaten wurden mit den Unterlagen zur Hauptversammlung allen zugestellt. Präsidium Der Präsident informiert die Versammlung darüber, dass er den Vorstandsausschuss vor rund eineinhalb Jahren über seinen eigenen Rücktritt auf die heutige Hauptversammlung hin informiert hat. Der Ausschuss hat sich anschliessend ausgiebig mit der Nachfolgeregelung auseinandergesetzt, wobei ein Wunschprofil mit etlichen Kriterien formuliert wurde (unter anderem: Mitglied des eidgenössischen Parlamentes, Vertreter einer Bundesratspartei, idealerweise in einer parlamentarischen Energiekommission und aus einem Wasserkraftkanton stammend, Engage-

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ment für die Wasserwirtschaft sowie Vertrautheit mit Wasser- und Energiethemen). Gestützt auf dieses Auswahlverfahren, konnte Nationalrat Albert Rösti als Kandidat für die Nachfolge im Präsidium gewonnen werden. NR Rösti ist – wie wohl allen bekannt sein dürfte – ein aktiver und hochkarätiger Bundespolitiker aus dem Kanton Bern, Mitglied der Schweizerischen Volkspartei und seit Sommer 2016 deren Präsident, vertreten in der Energiekommission des Nationalrates und bereits bisher engagiert in Wasser- und Energiethemen. Der Vorstand schlägt, gestützt auf eine Anhörung an der Mai-Sitzung, NR Rösti einstimmig zur Wahl vor. Der anwesende Kandidat stellt sich der Versammlung selber vor und wird anschliessend mit grossem Applaus gewählt. [Bemerkung: Da die formelle Amtsübergabe erst mit Abschluss der diesjährigen Hauptversammlung stattfindet, wird die Versammlung vom bisherigen Präsidenten weitergeführt]. Vorstand Innerhalb der laufenden Amtsperiode 2014–2017 sind drei weitere Rücktritte aus dem Vorstand zu vermelden, namentlich: Hans Bodenmann, BKW (Ausschuss), Peter Klopfenstein, Hydro-Exploitation und Christian Dubois, Andritz Hydro. Bis auf Letzteren sind die zurücktretenden Vorstandsmitglieder anwesend und richten ein paar Worte des Abschieds an die Versammlung. Der Präsident verdankt den Zurücktretenden und ihren Arbeitgebern im Namen des Vorstandes und der Hauptversammlung ganz herzlich für das vergangene, teilweise sehr langjährige Engagement für den Verband und wünscht Ihnen für den neuen SWV-freien Lebensabschnitt alles Gute! Die zurücktretenden Vorstandsmitglieder werden mit einem kleinen Geschenk und grossem Applaus verabschiedet. Als Nachfolger schlägt der Vorstand einstimmig folgende drei Kandidaten vor: Jörg Huwyler, Leiter der Division Hydroenergie der Axpo (und bis August 2015 ja bereits in der Kommission Hydrosuisse unseres Verbandes engagiert) für den frei werdenden Ausschusssitz; Heinz Duner, Co-Geschäftsführer Andritz Hydro AG, als Nachfolger des bisherigen Vertreters der Industrieunternehmen im Vorstand; sowie Oliver Steiger, Leiter der Kraftwerksgruppe Aare-Reuss der Axpo und Präsident des Verbandes Aare-Rheinwerke, für den statutarisch vorgesehenen Vorstandssitz für die Verbandsgruppe. Mit Ausnahme des Letzteren sind die Kandi313

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und damit deutlich über Budget; der Überschuss soll dem aktiven Vereinsvermögen gutgeschrieben werden. Der Umsatz ist mit etwas über 1 Mio. CHF ähnlich wie im Vorjahr, was nicht zuletzt auf eine rekordhohe Anzahl Veranstaltungen im 2015 zurückzuführen ist. Ausserdem konnten erneut leicht gestiegene Erträge aus dem Mitgliederzuwachs und sehr gute Deckungsbeiträge aus den vielen Veranstaltungen verzeichnet werden.

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daten anwesend und stellen sich kurz vor. Die Kandidaten werden mit Applaus in den Vorstand bzw. in den Vorstandsausschuss gewählt. Die neuen Vorstandsmitglieder werden willkommen geheissen und ihnen sowie ihren Arbeitgebern das Engagement im Voraus herzlich verdankt. Traktandum 7: Festlegen der Hauptversammlung 2017 Der SWV versucht bekanntlich bei den Durchführungsorten der Hauptversammlung, die verschiedenen Regionen des Landes zu berücksichtigen. Verteilt man die Durchführungsorte seit 2000 auf einer Schweizer Karte, fällt auf, dass die Zentralschweiz seit längerem nicht mehr besucht wurde. Der Vorstand schlägt deshalb vor, die nächste Hauptversammlung im Kanton Uri in der Region Altdorf durchzuführen. Als Termin wird der 7./8. September 2017 vorgeschlagen, dann wieder begleitet von einer halbtägigen Vortragsveranstaltung und gefolgt von einer Exkursion. Die Versammlung stimmt dem Vorschlag zur Durchführung der Hauptversammlung am 7./8. September 2017 ohne Gegenvorschlag zu. Traktandum 8: Verschiedene Mitteilungen Der Präsident weist darauf hin, dass das vorrangige Ziel des Verbandes nach wie vor ist, Dienstleistungen zu erbringen, welche für die Mitglieder von Nutzen sind. Er hebt die wichtigsten Plattformen für die Mitglieder hervor: • Fach- und Verbandszeitschrift «Wasser Energie Luft» • Webseite www.swv.ch (mit Agenda und diversen Dokumenten wie Positionspapiere, Faktenblätter, Referate, usw.)

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E-Mail-Newsletter (mit Mitteilungen und Hinweisen auf Veranstaltungen) • Veranstaltungen und Tagungen (mit Vorzugskonditionen für Mitglieder). Die wichtigsten Aktivitäten und Veranstaltungen der kommenden Monate sind jeweils in der Agenda auf der Webseite aufgeführt. Der Präsident ist überzeugt, dass die Mitglieder von den wertvollen Leistungen profitieren können, und zählt weiterhin auf die breite Unterstützung als Mitglieder, als Teilnehmer an Veranstaltungen, als Inserenten und Autoren für die Fachzeitschrift. In der Umfrage folgen keine weiteren Wortmeldungen aus der Versammlung. Verabschiedung Caspar Baader Nur wenige Minuten vor Abschluss der Hauptversammlung und der Übergabe des präsidialen Zepters übernimmt der Geschäftsführer das Wort. Er blickt im Namen des Vorstandes und der Geschäftsstelle auf das langjährige Engagement des scheidenden Präsidenten zurück. Dieser wurde im Jahre 2001 von der damals in Chur tagenden 90. Hauptversammlung zum Vizepräsidenten gewählt, und ein Jahr später im Umfeld der Expo02 in Neuenburg folgte bereits die Wahl zum Verbandspräsidenten. Bis zur heutigen Versammlung sind dies 15 Verbandsjahre, 14 davon an der Spitze. Mit einem kurzen Rückblick auf die wichtigsten Aktivitäten und Würdigung der Unterstützung verdankt der Geschäftsführer im Namen des Vorstandes, der Geschäftsstelle sowie der Redaktion der Zeitschrift ganz herzlich das langjährige Engagement des scheidenden Präsidenten. Als besonderes Andenken an die gemeinsame Zeit übergibt er ein von der Redaktion von «Wasser Energie Luft» produziertes Sonderheft, das sämtliche Präsidialansprachen der letzten 15 Jahre ge-

bündelt wiedergibt und damit einen guten Eindruck der bewegten Wasserwirtschaft in dieser Zeit vermittelt. Das mit Fotos der Hauptversammlungen reich bebilderte Heft möge Freude bereiten. Das Engagement des scheidenden Präsidenten wird von der Versammlung mit langanhaltendem Applaus verdankt. Abschluss und Dank Der Präsident übernimmt noch einmal das Zepter und verdankt der Versammlung die spannende Zusammenarbeit der letzten Jahre. Ganz zum Abschluss dankt der Präsident: • den Kollegen im Vorstand und den Mitgliedern in den Kommissionen für die konstruktive, gute Zusammenarbeit im Interesse des Verbandes. • allen Mitgliedern und Anwesenden für ihre Unterstützung und das Interesse an den Aktivitäten des Verbandes. • Der Geschäftsstelle in Baden, welche das ganze Jahr hindurch die vielfältige Verbands- und Redaktionsarbeit bewältigt. Es sind dies neben dem Geschäftsführer Roger Pfammatter, Sonja Ramer für das Verbandssekretariat und die Assistenz des Geschäftsführers; Doris Hüsser für die Buchhaltung, das Personalwesen und die Administration der Abonnenten sowie Manuel Minder für die Produktion, inklusive Anzeigenverwaltung, der Zeitschrift «Wasser Energie Luft». Und als letzte Amtshandlung erklärt der Präsident schliesslich die 105. ordentliche Hauptversammlung für geschlossen. Protokoll: Sonja Ramer

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105ème Assemblée générale de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux Jeudi, 1 septembre 2016 à Brigue-Glis

Message d’accueil Le Président, l’ancien conseiller national Caspar Baader, souhaite la bienvenue aux membres et invités présents à la 105ème assemblée générale annuelle de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux (ASAE) au Palais Stockalper à Brigue. Les groupes régionaux affiliés à l’ASAE sont représentés par Michelangelo Giovannini, Président de l’Association Rheinverband (RhV), Laurent Filippini, Président de l’Association Ticinese di Economie delle Acque (ATEA) et Tom Fürst, Vice-Président de l’Association AareRheinwerke (VAR). Les deux commissions de l’ASAE sont représentées par leurs présidents, respectivement Andreas Stettler pour la commission Hydrosuisse et Jürg Speerli pour la commission pour la protection contre les crue. Plusieurs personnes non présentes à l’assemblée ont présenté leurs excuses. On renonce à la lecture des personnes excusées. Approbation de l’ordre du jour L’invitation à l’assemblée générale annuelle a été publieé avec le rapport annuel 2015 dans la revue 2/2016 «Eau énergie air» (WEL) en juin 2016. L’ordre du jour et les documents relatifs aux opérations ont été envoyés à tous les participants par e-mail (en version papier également si demandé) et se trouvent aussi dans la salle de réunion. Jusqu’à la date prévue par les statuts à la fin avril de l’année en cours, aucune demande n’a été reçue de la part des membres et l’ordre du jour a été fixé par le comité comme suit: 1. Procès-verbal de la 104ème assemblée générale annuelle le 3 septembre 2015 à Wettingen 2. Rapport annuel 2015 3. Rapports du secrétariat et des commissions

4. Compte 2015 et rapport de révision, décharge des organes 5. Cotisations des membres et budget 2017 6. Elections complémentaires pour le président, le bureau et le comité 7. Date et lieu de l’assemblée générale 2017 8. Communications diverses L’ordre du jour et leur ordre sont approuvés sans aucune remarque par l’Assemblée. Remarque préliminaire sur les votes Tous les membres inscrits de l’Association ont reçu leurs cartes de légitimation pour les votes durant l’assemblée. Le bulletin de vote jaune s’applique aux membres individuels et le bulletin bleu pour les membres collectifs. Le nombre de voix est marqué sur le bulletin de vote. Il y a 480 voix présentes sur les 1025 au total. L’Assemblée délibère valablement indépendamment au nombre de voix présent. La majorité simple est à 241 voix. Pour plus de simplicité, et dans la mesure où aucune erreur d’interprétation n’est possible, les votes sont effectués en accord avec l’Assemblée sans décompte des voix. En cas de décompte, les votants seraient appelés par ordre d’importance et leurs voix seraient comptabilisées jusqu’à ce qu’une majorité simple soit atteinte. Point 1: Procès-verbal de la 104ème assemblée générale annuelle le 3 septembre 2015 à Wettingen Le procès-verbal de la 104ème assemblée générale annuelle a été publié dans le numéro 4/2015 de la revue «Eau énergie air» aux pages 323–330 en allemand et en français. Aucune observation écrite n’a été reçue sur le protocole. Personne ne réclame la parole au sein de l’Assemblée. L’Assemblée approuve à l’unanimité le procès-verbal.

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Point 2: Rapport annuel 2015 Le rapport annuel 2015 a été publié en allemand et en français dans le numéro 2/2016 de la revue «Eau énergie air» (WEL) aux pages 139–160. De plus, il a été envoyé de nouveau aux membres avant l’assemblée et est également accessible sur le site internet. Le Président renonce à lire le rapport. Aucune prise de parole n’est demandée. L’Assemblée prend acte et approuve le rapport annuel sans aucune remarque. Point 3: Rapports du secrétariat et des commissions Les activités du secrétariat et des deux commissions au cours de l’année écoulée sont décrites en détails dans le rapport annuel 2015. C’est la raison pour laquelle seules quelques activités principales dans les deux domaines spécialisés que sont la force hydraulique (Commission Hydrosuisse) et la protection contre les crue/aménagement hydraulique (Commission CIPC) sont évoquées par le directeur. Il remercie en particulier l’engagement des membres et des présidents des deux commissions. Sans cet engagement, le travail de l’Association ne pourrait jamais achever la même qualité. L’Assemblée prend acte des activités. Point 4: Compte 2015 et rapport de révision, décharge des organes Les comptes 2015 et le bilan au 31.12.2015 ont été publiés et expliqués dans le rapport annuel 2015 dans la revue WEL 2/2016. Les principaux points sont résumés ci-dessous: Compte Malgré diverses charges spéciales, les comptes 2015 bouclent avec un excédent de recettes de CHF 39 749.88, bien audessus du budget, qui sera crédité à la fortune de l’Association. Le chiffre d’affaire supérieur à CHF 1 million est 315

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Procès-verbal

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semblable à celui de l’année précédente et se distingue notamment par un nombre record d’événements en 2015. En outre, une légère croissance des revenus a de nouveau été enregistrée grâce à l’augmentation du nombre de membres et aux très bonnes contributions des événements. Bilan Du côté des actifs, le bilan montre d’un côté des liquidités et des titres totalisant environ CHF 1.2 million. Le recul par rapport à l’an passé est expliqué par l’utilisation partielle de la «Provision caisse de pension» pour le changement de prime en vigueur depuis le 4.1.2015. Toutes les autres dépenses spéciales de l’année ont pu être financées par le biais du compte courant. La fortune active de l’Association a été augmenté à CHF 365 729.50. En raison de l’évolution des taux d’intérêt, les placements en titres ou en dépôts à terme ont été réduits à un placement. Révision Comptes et bilan ont été soumis par le cabinet OBT AG à Brugg à un contrôle restreint et approuvés. Le rapport de révision, auquel on peut se rapporter et qui au besoin peut être consulté au bureau, est mis à disposition. On renonce à la lecture du rapport. Comme un contrôle restreint a eu lieu, il n’y a pas de demande formulé explicitement de l’organe de révision concernant l’adoption des comptes. On s’assure que l’organe de révision n’a aucune objection à formuler qui pourrait empêcher l’acceptation des comptes. Bureau et comité de l’ASAE sollicitent alors l’acceptation des comptes. Le comptes 2015 de l’Association et le bilan au 31 décembre 2015 sont approuvés à l'unanimité par l’Assemblée sans discussion et les organes sont déchargés. Point 5: Cotisations des membres et budget 2017 Les cotisations des membres et le budget pour l’année 2017, également publiés à l’avance avant l’approbation de l’assemblée générale dans le rapport annuel, sont à approuver. On relève les points suivants: Cotisations 2017 Les cotisations des membres actuels, décidés lors de l’assemblée générale annuelle 2004 et en vigueur depuis le 1.1.2005, devraient rester inchangés pour toutes les catégories, signifiant que les 316

ressources et donc le travail du secrétariat se maintiennent environ au niveau actuel. Budget 2017 Selon les estimations pour 2017, le revenu budgété se monte à CHF 905 555.– pour des charges de CHF 898 500.– et un résultat budgétisé équilibré, respectivement légèrement positif à CHF 7055.–. Du côté des revenus, on s’attend à une légère hausse des revenus dus à la mise à jour de la déclaration de production hydroélectrique des membres 1.1.16. Du côté des charges, le budget prévoit des dépenses correspondantes à celles de l’année précédente avec une petite réserve pour le financement d‘études et de projets selon besoin. Les cotisations des membres et le budget 2017 sont approuvés à l’unanimité sans aucun commentaire. Point 6: Elections complémentaires pour le président, le bureau et le comité Le comité a effectué un certain nombre d’élections complémentaires en mai 2016 dans la Commission Hydrosuisse et la Commission pour la protection contre les crues. Les nombreux changements ont déjà été communiquées et les nouvelles compositions sont publiées sur le site internet. En revanche, les élections complémentaires à la présidence et au comité sont du ressort de l’assemblée générale. La liste des démissionnaires et des candidats proposés par le comité a été remise à tous avec les documents fournis pour l’assemblée générale. Présidence Le Président informe l’Assemblée qu’il a communiqué environ six mois auparavant au bureau du comité son retrait effectif lors de la présente assemblée générale. Le bureau a par la suite intensivement cherché un successeur, pour lequel un profil souhaité avec un certain nombre de critères a été formulé (entre autres: membre de l’assemblée nationale, représentant d’un parti gouvernemental, idéalement membre d’une commission énergétique parlementaire et issu d’un canton de force hydraulique, engagement auprès de l’aménagement hydraulique ainsi que familier avec les thèmes de l’eau et de l’énergie). Sur la base de cette procédure de sélection, le conseiller national Albert Rösti a pu être présenté comme candidat à la succession de la présidence. Le CN Rösti –

comme probablement connu par la plupart – est un politicien fédéral reconnu et de haut niveau issu du canton de Berne, membre de l’UDC suisse et même son Président depuis l’été 2016. Il est représenté dans la commission énergétique du Conseil National et est déjà été engagé sur des thématiques liées à l’eau et à l’énergie. Suite à une audition lors de sa séance du mois de mai, le comité propose la candidature du CN Rösti à la présidence. Le candidat se présente lui-même à l’Assemblée et est ensuite élu par de vives acclamations. [Note: comme le transfert formel n'a lieu qu’à l’issue de la présente assemblée générale, celle-ci est présidée par le Président sortant jusqu’à son terme]. Comité Au cours du mandant actuel 2014– 2017, trois autres démissions du comité sont à signaler: Hans Bodenmann, FMB (bureau), Peter Klopfenstein, Hydro Exploitation, et Christian Dubois, Andritz Hydro. A l’exception de ce dernier, les membres démissionaires du comité sont présents et prononcent quelques paroles à l’Assemblée. Le Président remercie chaleureusement les démissionaires et leurs employeurs au nom du comité et de l’assemblée générale pour leur engagement passé, parfois de longue date, envers l’Association et leur souhaite tout de bon pour la suite. Les membres démissionnaires du comité sont salués par un petit cadeau et une valve d’applaudissements. Comme successeurs, le comité pré-sente à l’unanimité les trois candidats suivants: Jörg Huwyler, chef de la division Hydroénergie chez Axpo (et déjà engagé jusqu’en août 2015 auprès de la Commission Hydrosuisse de notre Association) pour le siège vacant au bureau du comité; Heinz Duner, codirecteur général d’Andritz Hydro AG, comme successeur au représentant actuel de la compagnie; et Oliver Steiger, chef de groupe de la centrale électrique AareReuss d’Axpo et Président de l’Association Aare-Rhein pour le siège au comité désigné par les statuts au groupement régional. À l’exception de ce dernier, les candidats sont présents et se présentent. Les candidats sont élus sans objections et entrent au comité avec applaudissement. La bienvenue est souhaitée aux nouveaux membres du comité et leurs organisations respectives sont remerciées.

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Point 8: Communications diverses Le Président souligne que l’objectif principal de l’ASAE demeure inchangé, soit de fournir des services au bénéfice de ses membres. Il met en évidence les plates-formes les plus importantes pour les membres de l’ASAE: • Revue spécialisée de l’Association «Eau énergie air» • Site internet www.swv.ch (avec agenda, divers documents tels que des prises de position, fiches d‘information, présentations, etc.) • Newsletter électronique (avec messages et indications des prochains événements) • Événements et symposiums (avec conditions préférentielles pour les membres). Les principales activités et événements à venir figurent dans l’agenda sur le site

internet. Le Président est convaincu que les membres peuvent bénéficier des précieux services de l’ASAE et compte toujours sur le large soutien des membres, des participants aux événements, des annonceurs et des auteurs pour la revue. Suite à la demande du Président, aucune autre prise de parole n’est requise par l’Assemblée. Départ de Caspar Baader Quelques minutes avant la fin de l’assemblée générale et la remise du sceptre présidentiel, le directeur prend la parole. Au nom du comité et du bureau secrétariat, il revient sur l’engagement de longue date du Président sortant. Celui-ci fut élu en 2001 lors de 90ème assemblée générale annuelle à Coire comme Vice-Président et un an plus tard dans le cadre de l’Expo02 à Neuchâtel déjà comme Président de l’Association. Ce qui représente, avec l’assemblée de ce jour, 15 années au sein de l‘Association dont 14 au sommet. Après une brève revue des principales activités et un hommage à son soutien, le directeur remercie très chaleureusement au nom du comité, du secrétariat ainsi que de la rédaction du magazine l’engagement de longue date du Président sortant. Pour marquer cet hommage, il lui remet une édition spéciale de la revue «Eau énergie air» produite par la rédaction, regroupant tous les discours présidentiels de ces 15 dernières années donnant ainsi une bonne impression de la mouvance de la force hydraulique durant ce temps. Que la revue richement illustrée des photos des assemblées générales puisse procurer du plaisir. L’engagement du Président sortant est longuement remercié par des applaudissements soutenus de l’Assemblée.

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Conclusion et remerciement Le Président reprend de nouveau son sceptre et remercie l’Assemblée pour la collaboration passionnante au cours des dernières années. Tout à la fin, le Président remercie: • Les collègues du comité et les membres des commissions pour leur collaboration bonne et constructive dans l’intérêt de l’Association. • Tous les membres et participants pour leur soutien et intérêt envers les activités de l’Association. • Le secrétariat à Baden qui se charge tout au long de l’année des divers travaux de rédaction et activités de l’Association. En plus du directeur Roger Pfammatter, il s’agit de nommer: Sonja Ramer pour le secrétariat de l’Association et assistante du directeur; Doris Hüsser pour la comptabilité, les ressources humaines et les abonnements de la revue «Eau énergie air», et Manuel Minder pour la production ainsi que l’administration des annonces, de la revue «Eau énergie air». Enfin, comme dernier acte officiel, le Président clôture la 105ème Assemblée générale annuelle de l’Association suisse pour l’aménagement des eaux. Procès-verbal: Sonja Ramer

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Point 7: Fixation de l’assemblée générale annuelle 2017 L’ASAE essaie notoirement de varier les emplacements de son assemblée générale et de visiter les différentes régions du pays. Si l’on regarde de plus près les différents lieux choisis depuis l’an 2000 sur une carte de la Suisse, on se rend compte que la Suisse centrale n’a pas été visitée depuis un certain temps. Le comité propose la région d’Altdorf dans le canton d’Uri comme lieu pour la prochaine assemblée générale annuelle. La date est fixée au 7 et 8 septembre 2016. L’assemblée sera à nouveau suivie d’une demi-journée de conférence suivie d’une excursion. L’Assemblée approuve la proposition de procéder à la prochaine assemblée générale les 7 et 8 septembre 2017 sans contre-proposition.

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Nachrichten Informationen aus der Wasser- und Energiewirtschaft

P ol iti k Politi Verabschiedung erstes Massnahmenpaket der Energiestrategie 2050 Die Bundesversammlung hat am 30. September 2016 nach dreijähriger Beratung und etlichen Korrekturen an der bundesrätlichen Vorlage dem ersten Massnahmenpaket zur Energiestrategie 2050 zugestimmt. Im Ständerat wurde die Energiestrategie in der Schlussabstimmung mit 35 zu 6 Stimmen bei 3 Enthaltungen angenommen, im Nationalrat mit 120 zu 72 Stimmen bei 6 Enthaltungen. Das Gesetzespaket soll per 1. Januar 2018 in Kraft treten. Das erste Paket umfasst zahlreiche Massnahmen, um die Energieeffizienz zu erhöhen und die erneuerbaren Energien auszubauen. Bezüglich Stromproduktion sieht das erste Massnahmenpaket folgende grundlegenden Stossrichtungen vor: • Keine neuen Rahmenbewilligungen für Kernkraftwerke. • Senkung des durchschnittlichen Stromverbrauchs gegenüber dem Jahr 2000 um 13 % bis 2035. • Steigerung der Stromproduktion aus neuen erneuerbaren Energien von heute rund 3 auf mindestens 11.4 Terawattstunden bis 2035 (Wasserkraft auf 37.4 Terawattstunden). • Befristete Weiterführung der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) mit Erhöhung des Netzzuschlages auf 2.3 Rp./kWh und Direktvermarktung (Befristung für neue Verpflichtungen bis zum sechsten Jahr nach Inkrafttreten). • Einführung «Nationales Interesse» für

Illustration BFE (zvg).

Anlagen zur erneuerbaren Stromproduktion, womit Schutz- und Nutzungsinteressen von nationaler Bedeutung als gleichrangig zu bewerten sind. • Verkürzung Verfahren durch raschere Bewilligungen der Kantone und kürzere Fristen für Gutachten der Eidg. Natur- und Heimatschutzkommission. Spezifisch aus Sicht der Wasserkraft relevant sind zudem die folgenden Massnahmen: • Anhebung der Förderuntergrenze für Kleinwasserkraft auf 1 MW. • Marktprämie von maximal 1 Rp./kWh für bestehende Grosswasserkraftwerke, finanziert über Netzzuschlag von 0.2 Rp./kWh und befristet auf fünf Jahre nach Inkrafttreten. • Investitionsbeiträge von maximal 40 % der anrechenbaren Investitionskosten für Erweiterungen und Erneuerungen sowie neue Grosswasserkraftwerke, finanziert über einen Netzzuschlag von maximal 0.1 Rp./kWh. Das erste Massnahmenpaket soll nach den noch bevorstehenden Revisionen auf Verordnungsstufe per 1. Januar 2018 in Kraft treten. In einer zweiten Etappe der Energiestrategie 2050 will der Bundesrat das bestehende Fördersystem durch ein Lenkungssystem ablösen. Er hat dem Parlament im Herbst 2015 einen entsprechenden Entwurf eines Verfassungsartikels zur (SWV) Beratung überwiesen.

Ene E ne r g iiewi ewi r ts t s c haf t Übertragungsnetz kommt Swissgrid teurer zu stehen Die Eidgenössische Elektrizitätskommission (Elcom) hat im Zusammenhang mit der Überführung des Übertragungsnetzes von den früheren Eigentümern an Swissgrid über die Bewertungsmethode für die Ermittlung

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des massgeblichen Werts der Anlagen des Übertragungsnetzes verfügt. Diese neue Methode führt bei Swissgrid zu zusätzlichen Kosten in der Höhe von über 400 Mio. Franken, welche sie den früheren Eigentümern des Übertragungsnetzes erstatten muss. Die nationale Netzbetreiberin Swissgrid hat sich mit den früheren Eigentümern über die Bewertungsmethode für die Entschädigung des Übertragungsnetzes geeinigt. Diese neue Methode führt bei Swissgrid zu zusätzlichen Kosten in der Höhe von über 400 Mio. Franken, teilte die Eidgenössische Elektrizitätskommission (Elcom) mit. Insgesamt belaufe sich der Wert des Übertragungsnetzes neu auf knapp 3 Mrd. Franken. Bereits im September hätten die betroffenen Parteien nach ihrer Einigung bei der Elcom einen unterzeichneten Bewertungsvertrag eingereicht. Der Regulator habe den Vertrag nun geprüft und festgestellt, dass die vertragliche Vereinbarung mit den gesetzlichen Grundlagen und einem relevanten Bundesverwaltungsgerichtsurteil übereinstimmt. Die höhere Bewertung des Netzes beschert den früheren Eigentümern des Übertragungsnetzes einen Geldsegen. Alleine der Axpo werde die Neubewertung zusätzlich rund 160 Mio. Franken in die Kasse spülen, teilte der Energiekonzern mit. Die Alpiq wiederum rechne im ersten Quartal 2017 mit einer Vorauszahlung von rund 100 Mio. Franken. Die BKW profitiert laut eigenen Aussagen mit rund 38 Mio. Franken von der Neubewertung. Negativ werde sich die Neubewertung auf die Bilanz und Erfolgsrechnung 2016 von Swissgrid auswirken. Die nationale Netzbetreiberin könne für die Deckung der zusätzlichen Kosten jedoch die eingenommenen Auktionserlöse einsetzen, teilte Swissgrid mit. Entsprechend könne eine tariferhöhende Wirkung vermieden werden. Eine neue Bewertungsmethode für die Entschädigung wurde fällig, da einige frühere Besitzer eine von der Elcom 2012 verordnete Bewertungsmethode angefochten hatten. Das Bundesverwaltungsgericht hat diese Beschwerden laut dem Regulator gutgeheissen. Es habe festgehalten, dass die Überführung der Übertragungsnetze an Swissgrid für die alten Eigentümer eine 321

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Enteignung dargestellt habe und diese entsprechend zu entschädigen seien. Die im aktuellen Vertrag verwendete Bewertungsmethode stellt laut Elcom sowohl auf den Anschaffungszeitwert – den regulierten Wert – als auch den Wiederbe-schaffungszeitwert ab. Der Anschaffungszeitwert werde dabei einfach, der Wiederbeschaffungszeitwert doppelt gewichtet. Ursprünglich habe die Elcom ausschliesslich den regulierten Wert als massgebend befunden. Swissgrid ist im Zuge der geplanten Schweizer Strommarktliberalisierung entstanden. Damit die im Stromversorgungsgesetz festgelegte horizontale Entflechtung des Schweizer Strommarkts realisiert werden konnte, wurden die früheren Eigentümer des Übertragungsnetzes gesetzlich dazu verpflichtet, ihr Eigentum bis Ende 2012 an Swissgrid zu überführen. Trotz dieser gesetzlichen Bestimmung ist aufgrund der «Komplexität der Netzsituation in der Schweiz» noch nicht das ganze Schweizer Übertragungsnetz an Swissgrid übertragen worden. (energate)

Pumpspeicher als wesentliche Voraussetzung für das europäische Elektrizitätsversorgungssystem Der wissenschaftliche Beirat des Europäischen Fachverbandes für die Erzeugung und Speicherung von Strom und Wärme (VGB) bezeichnet Pumpspeicherkraftwerke als eine wesentliche Voraussetzung für die Integration erneuerbarer Energien in das europäische Elektrizitätsversorgungssystem. Um das derzeitige Niveau der Versorgungssicherheit in Märkten mit wachsenden Anteilen fluktuierender Stromerzeugung aus Wind und Sonne sicherzustellen, wächst in den nächsten Jahrzehnten der Bedarf an zusätzlicher Ausgleichsenergie, Regelenergie und Speicherkapazität. Konventionelle Kraftwerke und Pumpspeicherkraftwerke sind tragende Säulen eines gut funktionierenden europäischen Stromversorgungssystems. Der besondere Vorteil von Pumpspeicherkraftwerken liegt in der doppelten Regelfähigkeit, d. h., im Turbinenbetrieb kann zusätzliche Kapazität und im Pumpenbetrieb kann negative Kapazität jeweils innerhalb weniger Minuten zur Verfügung gestellt werden. Wirkungsgrade von über 80 % Der international zusammengesetzte Wissenschaftliche Beirat des VGB hat daher das ausserordentliche technische und ökologische Potenzial von Pumpspeicherkraftwerken behandelt. Er stellt fest, dass Pumpspeicherkraftwerke eine verlässliche, effiziente 322

und hoch flexible Technologie darstellen, um grosse Mengen Strom für mehrere Stunden zu speichern, in den Alpen und in Skandinavien sogar für längere Zeiträume. Pumpspeicher sind die einzig verfügbare ausgereifte Technik zur Stromspeicherung in grossem Massstab. Wirkungsgrade fortgeschrittener Anlagen oberhalb von 80 % machen Pumpspeicherkraftwerke zu einem kostengünstigen Verfahren zum Ausgleich fluktuierender Stromerzeugung aus Wind und Sonne. Grossteil der verfügbaren Speicherkapazität in Europa Mit einer Anlagenkapazität von über 50.9 GW (EU-27, Norwegen, Schweiz) und einer Erzeugungskapazität von 35 TWh stellen Pumpspeicherkraftwerke die überwältigende Mehrheit heute verfügbarer Speicherkapazität in Europa und eine bezahlbare Antwort auf Schwankungen von Nachfrage und Angebot im Stromerzeugungssystem dar. Sie sind gleichbleibend verfügbar und hoch flexibel. In einer durch die Europäische Kommission geförderten Studie wurden entwicklungsfähige Speicherkapazitäten von 2.3 TWh für neue Pumpspeicher innerhalb der EU-15, Norwegens und der Schweiz identifiziert. Während das Wachstum erneuerbarer Energien einen weiteren Ausbau der Speicherkapazitäten und höhere Flexibilität verlangt, entmutigt die bestehende Marktgestaltung allerdings Investitionen in Pumpspeicherkraftwerke vollständig. Fehlende Anreize für Investitionen In verschiedenen EU-Mitgliedsländern gefährden marktverzerrende Abgaben, doppelte Netzgebühren und eine übermässige Besteuerung die Ertragslage vorhandener Pumpspeicher und behindern in massgeblichen europäischen Ländern mit Wasserkraftpotenzial den Ausbau von Anlagen. Zusätzlich hat die stark zunehmende Photovoltaikproduktion frühere Preisspitzen des Strommarkts eliminiert, und damit die für die Wirtschaftlichkeit von Speichern bedeutsame Preisdifferenz reduziert. Im Ergebnis existiert heute kein Geschäftsmodell für neue Pumpspeicheranlagen. Gleichwohl wäre es ohne Wasserkraftanlagen und insbesondere die Pumpspeicherkraftwerke unmöglich, die ambitionierten Ziele der EU für den Ausbau erneuerbarer Energien zu erreichen, die für die Stromerzeugung in 2020 einen Anteil von 35 % vorsehen (2014: 28.6 %). VGB PowerTech e.V. ist der internationale technische Fachverband für die Erzeugung und Speicherung von Strom und Wärme mit Sitz in Essen. Die 478 Mitglieder aus 34 Ländern repräsentie-

ren eine Stromerzeugungsleistung von 466 000 MW, davon 100 000 MW aus dem Bereich der Erneuerbaren. VGB bündelt Fachkompetenzen und Dienstleistungen auf den Gebieten Technik, Betrieb, Umweltschutz und Klimavorsorge sowie Betriebs- und Instandhaltungsmanagement für alle Arten der Stromerzeugung und Speicherung. Der Wissenschaftliche Beirat des VGB PowerTech e.V. ist ein unabhängiges Gremium, das den Fachverband in Fragen der Forschung, Entwicklung und Ausbildung unterstützt. Er besteht aus 30 Experten aus derzeit zwölf europäischen Ländern. Diese repräsentieren alle Gebiete der Stromerzeugung und decken die gesamte Bandbreite von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung ab. Weitere Informationen: www.vgb.org (VGB)

Was s e r kr af tnut zung Bundesgericht weist das Projekt Überleitung Lugnez an die Kantonsregierung zurück Nachdem die Regierung des Kantons Graubünden die Konzessionen der betroffenen Gemeinden für das Grossprojekt Überleitung Lugnez genehmigt und das Verwaltungsgericht des Kantons Graubünden diesen Entscheid geschützt hat, hat das Bundesgericht den Genehmigungsentscheid der Kantonsregierung aufgehoben. Damit hat es eine Beschwerde der Umweltschutzorganisationen (Schweizerische Greinastiftung, WWF Schweiz, Pro Natura/Schweizerischer Bund für Naturschutz und Schweizerischer FischereiVerband) teilweise gutgeheissen. Die Regierung des Kantons Graubünden muss nun erneut über die Sache befinden. Das Projekt Überleitung Lugnez umfasst fünf neue Wasserfassungen im oberen Lugnez. Das Wasser würde durch einen 13 km langen, unterirdischen Stollen ins bestehende Ausgleichsbecken Zervreila geleitet werden. Die Weiterverarbeitung des Wassers würde in den bestehenden Anlagen der KWZ erfolgen, wo keinerlei Aus- oder Umbauten vorgenommen werden müssten. Mit dem Projekt könnte die Produktion des Kraftwerk Zervreila um 80 000 MWh auf 622 000 MWh gesteigert werden, was einer Produktionssteigerung von 15 % entspricht. Damit würde mit diesem Projekt ein wesentlicher Beitrag zur Energiewende geleistet werden. Das Bundesamt für Energie hat das Projekt Überleitung Lugnez deshalb auch als Pro-

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Stausee Zervreila (Bild: KWZ).

richtsentscheids für andere Projekte zum Ausbau von erneuerbaren Energien. Die Bundesversammlung hat am 30. September 2016 die Energiestrategie 2050 verabschiedet. Ein Referendum dagegen wurde bereits angekündigt. Schon heute ist klar, dass der Anteil der erneuerbaren Energien massiv ausgebaut werden muss. Wenn jedoch die Realisierung von Projekten wie das Projekt Überleitung Lugnez, welche mit sehr bescheidenen baulichen Massnahmen zu einer erheblichen Produktionssteigerung führen könnten, derart erschwert wird, ist fraglich, ob die Energiewende tatsächlich realisierbar ist. (KWZ)

daraus ergeben habe, dass sich die Situation der Auen mit der Realisierung des Projekts Überleitung Lugnez nicht verändern würde. Das Bundesgericht gelangte jedoch zur Auffassung, dass die von den Umweltschutzorganisationen vorgebrachten Einwände erhebliche Zweifel an dieser Schlussfolgerung bzw. am festgestellten Sachverhalt wecken, weshalb die möglichen Auswirkungen auf die Glennerauen nochmals vertiefter abgeklärt werden müssen. Nachdem die Eidgenössische Natur- und Heimatschutzkommission das Projekt als bewilligungsfähig eingestuft hat und die kantonalen Fachstellen sowie das Bundesamt für Umwelt in seiner Stellungnahme zuhanden des Kantons ebenfalls grundsätzlich grünes Licht für die Realisierung des Projekts gaben, kam dieser Entscheid des Bundesgerichts für KWZ überraschend. Weiteres Vorgehen Das Bundesgericht hat in seinem Entscheid nicht festgestellt, dass das Projekt Überleitung Lugnez nicht realisierbar ist, verlangt jedoch weitere Abklärungen und Koordination, insbesondere bei der Restwassersanierung. KWZ wird nun, zusammen mit anderen Beteiligten, in den nächsten Wochen das weitere Vorgehen besprechen und die nächsten Schritte prüfen. Absehbar ist allerdings bereits heute, dass es, aufgrund der vom Bundesgericht geforderten Gesamtkoordination, bei der mit den Umweltschutzorganisationen am runden Tisch bereits besprochenen Restwassersanierung zu Verzögerungen kommen wird, da die Ergebnisse dieses runden Tischs zwangsläufig vor dem Hintergrund der geforderten Koordination mit dem Projekt Überleitung Lugnez neu gewürdigt werden müssen. Auswirkungen des Urteils Neben einer Verzögerung bei der Restwassersanierung und der Realisierung des Projekts Überleitung Lugnez, befürchtet KWZ negative Signalwirkungen des Bundesge-

Erneuerung Kraftwerk IBAarau – Verwaltungsgericht weist Beschwerde der Umweltverbände ab Die IBAarau plant im Rahmen der Neukonzessionierung das über 100-jährige Kanalkraftwerk in Aarau für 150 Mio. Franken zu erneuern und 17 % mehr Strom zu produzieren. Eine im Rahmen des Konzessionsverfahrens, von der Gewässerschutzorganisation AquaViva und vier weiteren Verbänden, eingereichte Beschwerde zur Lösung des Fischabstiegs hat das Verwaltungsgericht nun vollumfänglich abgewiesen. IBAarau plant das über 100-jährige Kanalkraftwerk in zwei Etappen für 150 Mio. Franken zu erneuern. Die Konzession lief Ende 2014 aus. Die Kantone Solothurn und Aargau haben die Konzession für weitere 68 Jahre bereits erteilt. Sofern der IBAarau Verwaltungsrat grünes Licht zur Kraftwerkserneuerung gibt, könnte 2019 mit den Bauarbeiten begonnen werden. Das Kraftwerk wird nach der Erneuerung 127 Mio. Kilowattstunden erneuerbaren Strom produzieren, 17 Prozent mehr als heute. Dies trotz Verdopplung der Restwassermenge. Damit stellt IBAarau die ganzjährige Versorgung von 30 000 Haushalten sicher. Beschwerde vollumfänglich abgewiesen Mit ihrer Beschwerde wollten die Umweltverbände die IBAarau Kraftwerk AG verpflichten, die technischen und betrieblichen Fischschutz- und Fischabstiegsmassnahmen vertiefter zu prüfen und Lösungsvarianten zur Minderung der Fischmortalität auszuarbeiten. Das Verwaltungsgericht des Kantons Aargau hat diese Beschwerde nun vollumfänglich abgewiesen. Das Urteil ist noch nicht rechtskräftig und die Beschwerdeführer, AquaViva, WWF Schweiz und Aargau, die Arbeitsgemeinschaft zum Schutz der Aare in Solothurn und der Aargauische Fischereiverband, können das Urteil innerhalb der Rekursfrist bis 5.12. (Anm. der Re-

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jekt von nationaler Bedeutung eingestuft. Die KWZ bedauert, dass das Bundesgericht diesen Umstand – gerade auch vor dem Hintergrund der Energiestrategie 2050 – nicht weiter würdigte. Beurteilung des Bundesgerichts Das Bundesgericht hat zunächst festgestellt, dass das Projekt Überleitung Lugnez nicht zur Folge hätte, dass die heute bereits bestehenden Anlagen der KWZ neu konzessioniert werden müssten. Die Umweltschutzorganisationen haben stets vorgebracht, dass sämtliche Anlagen der KWZ einer Neukonzession bedürften, sollte das Projekt Überleitung Lugnez realisiert werden. Dieses Argument hat das Bundesgericht ausdrücklich verworfen. Auch hat das Bundesgericht ausdrücklich festgestellt, dass die, für das Projekt Überleitung Lugnez, erforderliche Wasserentnahme marginal in Bezug auf die Fischwanderung sei und deshalb keine fischereirechtlichen Gründe gegen das Projekt sprechen würden. Das Bundesgericht hat jedoch entschieden, dass die Umweltverträglichkeit des Projekts Überleitung Lugnez nicht unabhängig von den bereits bestehenden Anlagen beurteilt werden dürfe. Das Bundesgericht verlangt insbesondere eine Koordination zwischen der anstehenden Restwassersanierung der bestehenden Anlagen und dem Konzessions- und Bewilligungsverfahren für das Projekt Überleitung Lugnez; und das, obwohl das Projekt Überleitung Lugnez nur einen sehr marginalen Einfluss auf die betroffene Restwasserstrecke hat. Die Regierung des Kantons Graubünden müsse demnach das Projekt in Zusammenhang mit den anstehenden Sanierungsmassnahmen bei den bestehenden Anlagen beurteilen. Weiter kritisierte das Bundesgericht die Beurteilung des Projekts hinsichtlich der möglichen Auswirkungen auf die Glennerauen. Die Glennerauen Caltgera, Inslas und Prada Gronda sind heute noch nicht als Auen von nationaler Bedeutung ausgeschieden und vom Bundesamt für Umwelt für die Aufnahme ins Bundesinventar vorgeschlagen. Somit dürften sie bis zum Abschluss des Inventarisierungsverfahrens grundsätzlich keine Verschlechterung erfahren. Den Einwänden der KWZ, dass der Kanton Graubünden eine Aufnahme der Glennerauen ins Bundesinventar ablehne und der Bundesrat noch nicht über die Aufnahme entschieden habe, folgte das Bundesgericht nicht. Die kantonalen Fachbehörden, die kantonale Regierung und das Verwaltungsgericht waren übereinstimmend davon ausgegangen, dass die Auswirkungen auf die Glennerauen genügend untersucht wurden und dass sich

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Illustration des erneuerten Kraftwerks IBAarau (Quelle: IBAarau). daktion: nach Redaktionsschluss für diese Ausgabe) ans Bundesgericht weiterziehen. Guter und wichtiger Entscheid Die IBAarau nennt das Verwaltungsgerichtsurteil einen guten und wichtigen Entscheid. IBAarau wolle kein Experimentierkraftwerk bauen. Mit den gewählten Massnahmen werde eine Fischüberlebensrate von 80 bis 95 % je nach Länge der Fische erreicht, was eine deutliche Verbesserung gegenüber dem heutigen Stand entspricht. Verlässliche Forschungsresultate und Methoden, die eine bessere Lösung bei Kraftwerken dieser Grösse aufzeigten, existierten noch nicht. HansKaspar Scherrer, CEO der IBAarau: «Bei der Einsprache ging es um Anliegen, welche während der Ausführung und des Betriebs sowieso analysiert und optimiert werden können und müssen. So beispielsweise der Einstiegswinkel der links- und rechtsufrigen Fischtreppen, um den Fischabstieg, welcher dank dem Einsatz bestmöglicher Turbinen und einem Betriebsregime mit minimalem zeitlichen Einsatz der bestehenden Turbinen zu einer massiv reduzierten Fischmortalität führen wird. Ferner verpflichtet uns der Konzessionsvertrag bei neuen Erkenntnissen im Bereich der Fischwanderung zu entsprechenden Anpassungen und Optimierungen der Bauwerke.» (IBAarau AG/ergänzt: Pfa)

Was s e r bau/ H o c hwas s e r s c hut z Bericht Naturgefahren Schweiz – Sicherheit auch in Zukunft Die Schweiz muss weiterhin grosse Anstrengungen unternehmen, damit sie auch in Zukunft gut vor Naturgefahren geschützt ist. Dies zeigt der Bericht Naturgefahren Schweiz, den der Bundesrat Ende August 2016 verabschiedet hat. Der Bericht umschreibt die wesentlichen Massnahmen für den künftigen Umgang mit Naturgefahren. Der Schutz vor diesen Gefahren ist eine gemeinsame Aufgabe von Bund, Kantonen, 324

Gemeinden, Institutionen der Privatwirtschaft und der Bevölkerung. Die Schweiz verfügt über einen fortschrittlichen Umgang mit dem Schutz vor Naturgefahren, denen sie als alpines und dicht bevölkertes Land besonders ausgesetzt ist. Nach wie vor leben 1.8 Millionen Menschen in hochwassergefährdeten Gebieten. 1.7 Millionen Arbeitsplätze und 840 Mia. Franken Sachwerte befinden sich in solchen Gefahrenzonen. In naher Zukunft sind zudem neue Herausforderungen absehbar, auf die sich die Schweiz vorbereiten muss: Das immer wärmere Klima und die daraus folgenden heftigeren und häufigeren Niederschläge sowie die Siedlungsentwicklung und die immer teurere Infrastruktur (bspw. Verkehrswege) vergrössern die Risiken für Schäden durch Naturereignisse wie Hochwasser. Im Bericht Naturgefahren Schweiz sind darum verschiedene Massnahmenpakete festgehalten, welche die Sicherheit und die wirtschaftliche Entwicklung der Schweiz auch künftig gewährleisten sollen. Kostengünstige Lösungen dank Früherkennung und Vorbeugung Die Massnahmen sind darauf ausgerichtet, die vorhandenen Mittel so wirksam und wirtschaftlich wie möglich für die Prävention einzusetzen. Damit sollen Bevölkerung, Wirtschaft und Umwelt vor den Folgen von Naturereignissen bewahrt und die Ausgaben der öffentlichen Hand im Rahmen gehalten werden. Zentral ist dabei ein umfassendes Risikomanagement – je früher man auch grossräumige Risiken erkennt und ihnen vorbeugt, desto kostengünstiger sind die Massnahmen und desto gründlicher können sie geplant werden. Teil dieser Planung ist eine vorausschauende Strategie zur Anpassung an den Klimawandel. Es lohnt sich, auch künftig in den Schutz vor Naturgefahren zu investieren und vorhandene Schutzbauten wie Dämme langfristig intakt zu halten. Gemäss dem Massnahmenpaket Naturgefahren Schweiz müssen die vorhandenen Grundlagen wie etwa die Gefahrenkarten

aktualisiert und in der Raumplanung flächendeckend berücksichtigt werden. Dabei müssen auch neue Phänomene wie der Oberflächenabfluss, also Überflutungen aus Oberflächen wie Feldern oder Strassen, auf Karten erfasst werden. Im Bauwesen sollen zudem einheitliche Normen für naturgefahrengerechtes Bauen gelten. Auf diese Weise kann mit relativ kleinem Aufwand die Sicherheit verbessert und ein weiteres Ansteigen der Risiken verhindert werden. Dies gilt insbesondere für die Naturgefahr Erdbeben. Daueraufgabe für ganze Gesellschaft Der Schutz vor Naturgefahren bleibt eine gemeinsame Aufgabe von Bund, Kantonen und Gemeinden. In diesen Verbund werden auch Versicherungen, Fachverbände, Lehre und Forschung einbezogen, aber auch die Bevölkerung. Sie soll noch stärker für das Thema und eigene Handlungsmöglichkeiten sensibilisiert werden. Der Schutz vor Hochwasser, Steinschlägen und anderen Naturgefahren ist eine Daueraufgabe. Einerseits müssen bestehende Schutzbauten, etwa an der Rhône oder beim Alpenrhein, erneuert werden, damit sie ihre Schutzfunktion behalten. Andererseits muss der veränderten Gefahrensituation infolge des Klimawandels und der gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Entwicklung Rechnung getragen werden. Um die aufgezeigten Defizite zu beheben und die Mittel möglichst optimal einzusetzen, sind allenfalls Anpassungen der bestehenden Rechtsgrundlagen nötig. Bericht «Umgang mit Naturgefahren in der Schweiz» Im Dezember 2012 forderte der damalige Nationalrat Christophe Darbellay (CVP/VS) einen Bericht, der die heutige Situation in der Schweiz hinsichtlich des Schutzes zentraler Infrastrukturen vor Steinschlägen, Erdrutschen, Fels- und Bergstürzen analysiert und Massnahmen zur Verbesserung des Schutzes vorschlägt. Der Bundesrat beauftragte daraufhin das Bundesamt für Umwelt, den Bericht «Umgang mit Naturgefahren in der Schweiz» zu verfassen, der die gesamte Naturgefahrensituation und den Handlungsbedarf in der Schweiz umfassend darstellt. Der Bericht wurde mit den wichtigsten Akteuren und Akteurinnen im Bereich Naturgefahren erarbeitet.

Der Bericht kann auf der Webseite www. bafu.admin.ch/naturgefahren kostenlos als PDF-File heruntergeladen werden (vgl. auch den Hinweis in der Nachrichten-Rubrik Publikationen dieser Ausgabe). (BAFU)

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WA21-Fachtagung 2016, Interlaken Die negativen ökologischen Auswirkungen von Schwall und Sunk vermindern Das 2011 revidierte Gewässerschutzgesetz schreibt vor, dass die negativen gewässerökologischen Auswirkungen der Wasserkraftnutzung saniert werden müssen. Die Fachtagung «Sanierung der Auswirkungen von Schwall und Sunk» bot Ende Oktober in Interlaken während drei Tagen einen internationalen Erfahrungsaustausch auf hohem Niveau. Breit abgestützte Erkenntnisse aus dem In- und Ausland sollen mithelfen, die Effekte der unnatürlichen Pegel- und Abflussschwankungen beim Schwall- und Sunkbetrieb von Kraftwerken zu vermindern. Organisiert wurde die Fachtagung von WasserAgenda 21, dem Netzwerk der Schweizer Wasserwirtschaft. Von Stefan Vollenweider, Geschäftsleiter Wasser-Agenda 21 Die Ausgangslage wurde von Stephan Müller und Franziska Schwarz vom BAFU in der Begrüssung und Einleitung des ersten Tages dargelegt: Die Wasserkraftnutzung hat unbestritten viele Vorteile. Dazu zählen neben dem hohen Wirkungsgrad u. a. auch die bedarfsgerechte Erzeugung von Spitzenstrom. Zu den Nachteilen gehören verschiedene gewässerökologische Auswirkungen, die wegen der Umsetzung des 2011 revidierten Gewässerschutzgesetzes bis 2030 saniert werden müssen. Entsprechende Projekte werden von den Stromkonsumenten finanziert. Sie bezahlen eine Abgabe von 0.1 Rappen pro Kilowattstunde, welche die Kraftwerksbetreiber für Sanierungsmassnahmen einsetzen muss. Bei den von den Kantonen durchgeführten strategischen Planungen wurden Wasserkraftwerke mit Schwall- und Sunkbetrieb identifiziert, bei welchen die unnatürlichen Abfluss- und Pegelschwankungen zu wesentlichen Beeinträchtigungen der Gewässerökologie führen. Wie Rémy Estoppey an der Tagung erklärte, zeigte eine Auswertung der Planungen, dass rund 100 Anlagen saniert werden müssen. Die ersten Sanierungsprojekte befinden sich bereits in der Umsetzungsphase. Damit die Sanierungsfrist von 2030 aber eingehalten werden kann, sind die Anstrengungen zu intensivieren. Das BAFU unterstützt die Kraftwerke und die Kantone u. a. mit einem Modul der Vollzugshilfe Renaturierung der Gewässer. Lorenzo Gorla stellte das im Modul «Schwall-

Sunk-Massnahmen» entwickel-te Vorgehen vor: Zielfestlegung anhand von Indikatoren, Massnahmenvarianten entwickeln sowie Bewertung und Auswahl der vorgesehenen Massnahmen unter Berücksichtigung der Verhältnismässigkeit. Von der Defizitanalyse zu den Massnahmen Welche Effekte die künstlich beeinflusste Hydrologie auf die Gewässerökologie haben kann, stellte Diego Tonolla von der ZHAW und dem Fachbüro eQcharta in seinem Referat im Überblick vor: Reduziertes, resp. fehlendes Habitatsangebot, Trockenfallen von Laichgruben, Verdriftung und Strandung von Organismen sowie unnatürliche Temperaturschwankungen. Bei der Beurteilung sind auch weitere Beeinträchtigungen, wie z. B. eine monotone Morphologie zu berücksichtigen. Zur Verminderung der Auswirkungen von Schwall und Sunk sind grundsätzlich bauliche (z. B. Rückhaltevolumen) oder betriebliche Massnahmen möglich. Um den Bau von kleineren Rückhaltebecken möglich zu machen, können bauliche auch mit betrieblichen Massnahmen kombiniert werden. Christoph Hauer von der BOKU in Wien ergänzte diese Ausführungen mit den aktuellsten wissenschaftlichen Erkenntnissen, die in einer speziellen Publikation in der Zeitschrift Science of the Total Environment in Kürze veröffentlicht werden. Der Wissenschaftler zeigte auf, wie wichtig es ist, ein Prozessverständnis zu den Wechselwirkungen von Hydrologie, Morphologie und Gewässerökologie im betroffenen Fliessgewässer zu entwickeln, um wirkungsvolle Massnahmen planen und umsetzen zu können. Verschiedene Fragen sind noch nicht gänzlich geklärt und müssen wissenschaftlich weiter untersucht werden. Zur Beantwortung werden Monitoringsprogramme bei bereits umgesetzten Projekten eine wichtige Rolle spielen. Dass die Fachtagung in Interlaken stattfand,

war kein Zufall. Ganz in der Nähe wurde kürzlich die erste Massnahme zur Schwall-SunkSanierung eingeweiht. Steffen Schweizer von der KWO zeigte auf, dass die Theorie bereits den Weg in die Praxis gefunden hat. Am Beispiel des Beruhigungsbeckens der KWO illustrierte er, dass das Rückhaltevolumen im Falle der KWO von insgesamt 80 000 m3 zwar aus hydrologischer Sicht genügen sollte – damit sich die Schwallsanierung aber voll entfalten kann, bedarf es zusätzlich noch morphologischer Aufwertungen. Deshalb wurden im Abschnitt in Innertkirchen verschiedene Instream-Massnahmen wie Hakenbuhnen, Wurzelstöcke, Totholz, Belebtsteingruppen oder das sog. «Fischhotel» in die Hasliaare eingebaut. Neben der ökologischen Zielerreichung ist auch die ingenieurtechnische Umsetzung eine grosse Herausforderung. Die Erfahrungen dazu konnten im Rahmen eines Ateliers mit dem zuständigen Projektleiter der KWO, Markus Kost, diskutiert werden. Schwall und Sunk: Auch ein Thema in den übrigen Alpenländern und in Skandinavien Speicherkraftwerke, die Schwall und Sunk erzeugen, sind auch in den übrigen Alpenländern und in Skandinavien zu finden. Mit der Wasserrahmenrichtlinie bestehen grundsätzlich auch in der EU rechtliche Vorgaben, die eine Verbesserung der gewässerökologischen Situation in Schwall-Sunkbeeinflussten Gewässern fordern. Im Unterschied zur Schweiz fehlt aber eine griffige Finanzierungslösung. Jo Halvard Halleraker von der Norwegian Environment Agency gab in seinem Referat einen Einblick in die länderübergreifenden Anstrengungen zur Vereinheitlichung der Terminologie und der Erfassungsmethoden. Des Weiteren illustrierten Fachleute aus Frankreich, Italien, Österreich und Norwegen, wie im Ausland vorgegangen wird. Die Bedeutung von Indikatoren zur Erfassung der Auswirkungen und Planung von Mass-

Bild 1. Drohnenaufnahme Beruhigungsbecken der KWO in Innertkirchen Foto: M. Zeh).

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Rüc kbl ic k Ve r anstaltunge n

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Bild 2. Die Fachtagung zog zahlreiche internationale Interessenten nach Interlaken (Foto: zvg). nahmen wurde von allen Referenten betont. Dabei spielen gerade in Österreich und Norwegen die Fische eine wichtige Rolle. So stellte Stefan Schmutz von der BOKU in Wien vor, welche Rolle die landesweite Erfassung der Auswirkungen auf die Fische spielt und wie in einem Versuchskanal in Lunz die Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die Fische sehr gezielt untersucht werden kann. Erkenntnisse aus umgesetzten Massnahmen nutzen für gemeinsame Lernprozesse Die Fachleute waren sich einig, dass es keine in Stein gemeisselten Lösungen und Vorgehensweisen gibt. Die Vollzugshilfe «Schwall-Sunk-Massnahmen» des BAFU ist ein wertvolles Hilfsmittel mit vielen methodischen Hinweisen. Es braucht aber weitere Erfahrungen aus der Umsetzung. Andreas Bruder von der Tessiner Fachhochschule SUPSI wies in seinem Fazit zum ersten Tag darauf hin, dass die Erkenntnisse aus den ersten umgesetzten Massnahmen für einen kontinuierlichen Lernprozess genutzt werden sollen. Dass es wichtig ist, gemachte Erfahrungen und entwickeltes Wissen zu teilen, betonte auch Andreas Stettler, Präsident von Hydrosuisse, mit seinen Grussworten zum zweiten Tag. Die Veranstaltungen von WasserAgenda 21 leisten dazu einen wichtigen Beitrag. Entsprechend stand der Erfahrungsaustausch zu praktischen Fallbeispielen am zweiten Tag im Vordergrund. Vorgehen in komplexen Einzugsgebieten Verschiedene Fallbeispiele wurden vorgestellt und diskutiert. Alexandre Oberholzer vom BFE zeigte am Beispiel des Doubs, dass bei der Planung von Massnahmen oft mehrere Kantone und Kraftwerksanlagen einbezogen werden müssen. Im Fallbeispiel des Doubs sind nicht nur drei Kraftwerksanlagen und zwei Kantone betroffen, sondern auch die Konzessionsbehörden von Frankreich und der Schweiz. Vor einer noch komplexeren Ausgangslage steht die Axpo im Einzugsgebiet des Alpenrheins. Betroffen sind ebenfalls mehrere Kantone und Länder. Eine Vielzahl von Wasserkraftwerken erzeugen ganz unterschied326

liche Schwallprobleme in einer mit 115 Kilometern sehr langen und morphologisch heterogenen Fliessstrecke. Nadia Semadeni und Ursin Caduff zeigten in ihren Ausführungen auf, dass eine frühzeitige Koordination unumgänglich ist und welche Herausforderungen es in komplexen Einzugsgebieten zu meistern gilt. Im Einzugsgebiet der Rhône oberhalb vom Lac Léman ist zwar nur der Kanton Wallis zuständig, das macht die Ausgangslage aber nicht weniger komplex. Es gibt ebenfalls eine Vielzahl von Schwall/Sunk verursachenden Kraftwerken, die von unterschiedlichen Gesellschaften betrieben werden. Für die Sanierung der Auswirkungen schlägt der Kanton Wallis ein koordiniertes Vorgehen vor. Dieser Vorschlag wurde im Rahmen eines Ateliers mit der zuständigen Person im Kanton Wallis, Frédéric Zuber, vorgestellt und ausgiebig diskutiert. Fallbeispiele mit Vorschlägen für Sanierungsmassnahmen Im Prättigau ist die Massnahmenplanung zur Sanierung des Kraftwerks Küblis schon weit fortgeschritten. Sechs verschiedene Sanierungsvarianten wurden grob ausgearbeitet und beurteilt. Da die Platzverhältnisse im Prättigau beschränkt sind, wurden neben einem Rückhaltebecken auch Lösungen mit Kavernen, betrieblichen Massnahmen und die Möglichkeit einer weiteren Kraftwerksstufe mit Ausleitung in den Rhein untersucht. Peter Aliesch von Repower zeigte in seinem Beitrag auf, dass nur mit wenigen Massnahmenvarianten die gesetzten Ziele erreicht werden können. Werden die Varianten in Bezug auf Kosten und Wirkung beurteilt, so schneidet das Ausleitkraftwerk am besten ab, sofern nur die Kostenanteile für die Sanierung einbezogen werden. Die SBB und der Kanton Tessin schlagen für die Sanierung des Kraftwerks Ritom die Erstellung eines Beruhigungsbeckens mit 100 000 m2 Rückhaltevolumen vor. Das Becken soll 2022 in Betrieb gehen und gemäss Alfred Wittwer von den SBB und Sandro Peduzzi vom Kanton Tessin zu wesentlichen Verbesserungen im Ticino führen. Allerdings ist es auch in diesem Fall so, dass die gesetzten Ziele nur erreicht werden, wenn ergänzende morphologische Aufwertungsmassnahmen im Flussbett vorgenommen werden. Zusammenarbeit als Erfolgsfaktor für wirkungsvolle Massnahmen Die dreitägige Fachtagung war mit rund 130 Teilnehmenden aus der Schweiz, Deutschland, Österreich, Frankreich, Italien und Norwegen gut besucht, was das grosse Interesse am Thema Schwall und Sunk eindrücklich beweist. Am Schluss der Tagung

zogen Vertreter der kantonalen Behörden, der Umweltverbände und der Energiewirtschaft Bilanz. Diese fiel, wie zu vermuten war, je nach Blickwinkel etwas anders aus: Christoph Joerin, Chef vom Amt für Umwelt Kanton Fribourg, strich nochmals die Wichtigkeit einer konstruktiven Zusammenarbeit von Kraftwerksbetreibern, Fachbüros, BAFU und kantonalen Fachstellen hervor. Die Sanierung der ökologischen Auswirkungen von Schwall und Sunk ist in jedem Einzelfall ein komplexes Unterfangen. Entsprechend soll das betroffene Einzugsgebiet integral betrachtet werden. Eine Abstimmung und Koordination aller möglichen Massnahmen im Fliessgewässer kann so zu Synergien und damit zu besseren Lösungen führen. Die Fliessgewässer sind für die Biodiversität von zentraler Wichtigkeit. Darum ist ihre ökologische Funktion wieder herzustellen. Das war die Kernbotschaft von Christopher Bonzi, zuständig für das Thema Wasser beim WWF Schweiz. Er forderte eine zügige und wirkungsvolle Sanierung der negativen Auswirkungen des Schwall- und Sunkbetriebes. Gemeinsam mit den weiteren Umweltschutzorganisationen wird der WWF Schweiz darauf achten, dass die Umsetzung den gesetzgeberischen Anforderungen entspricht. Zum Abschluss erinnerte Daniel Fischlin, Direktor der KWO, an die Bedeutung der Schweizer Wasserkraft für die Stromversorgung. Die Inbetriebnahme des Ausbauprojekts Tandem der KWO leistet dazu einen wichtigen Beitrag. Gleichzeitig ist es mit den flankierenden Massnahmen, u. a. dem Bau des Beruhigungsbeckens in Innertkirchen, gelungen, die Auswirkungen auf die genutzten Fliessgewässer zu vermindern. Um den Erfolg des Beruhigungsbeckens zu messen, wird aktuell ein umfangreiches Monitoringprogramm geplant. Im Sinne des mehrfach erwähnten Lernprozesses sollen die Erkenntnisse für die Sanierung der weiteren Schwall-/Sunk-beeinflussten Fliessgewässer genutzt werden. Wasser-Agenda 21 bedankt sich bei allen Referentinnen und Referenten der Tagung für die Mitwirkung und die interessanten Beiträge. Ein spezieller Dank geht an das Projektteam für die Unterstützung in der Vorbereitung und Organisation: Lorenzo Gorla (BAFU), Steffen Schweizer (KWO) und Diego Tonolla (ZHAW/Fachbüro eQcharta). Weitere Informationen: http://www.wa21.ch/de/NewsAgenda/ Fachtagungen-WA21/2016-SchwallSunk (WA-21)

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

KOHS-/IRR-Tagung 2017 Wasserbau an grossen Gebirgsflüssen, am Beispiel des Alpenrheins Dienstag/Mittwoch, 20./21. Juni 2017, Dornbirn (AT)

Die traditionelle Wasserbautagung der «Kommission Hochwasserschutz» (KOHS) des SWV findet 2017 anlässlich des 125-jährigen Jubiläums der Internationalen Rheinregulierung (IRR) im Rheintal statt. Die 1 ½-tägige Veranstaltung stellt am Beispiel der laufenden Arbeiten am Alpenrhein Wasserbauprojekte an grossen Gebirgsflüssen in den Vordergrund. Am ersten Tag referieren und diskutieren ausgewiesene Fachleute zu den Herausforderungen solcher Projekte, während der zweite Tag der regionalen Exkursion gewidmet ist. Zielpublikum Angesprochen werden Wasserbauer und weitere mit Hochwasserschutz beschäftigte Fachleute aus der Privatwirtschaft und der Verwaltung. Die Tagung ist zudem immer auch ein ausgezeichneter Treffpunkt der Wasserbau-Fachwelt. Inhalt, Sprache Das detaillierte Tagungsprogramm ist diesem Heft als Flyer beigelegt bzw. kann der Webseite entnommen werden. Die Vorträge werden in Deutsch gehalten; bei genügend grosser Zahl von Anmeldungen seitens französischsprechender Teilnehmer werden die Referate simultan übersetzt werden. Kosten/Frais Für Einzelmitglieder und Vertreter von Kollektivmitgliedern des SWV und des ÖWAV gelten vergünstigte Tarife:

Tagung vom 20. Juni 2017 inkl. Abendessen: • Mitglieder CHF 300.– • Nichtmitglieder CHF 390.– • Studierende CHF 150.– Exkursion vom 21. Juni 2017: • Mitglieder CHF 120.– • Nichtmitglieder CHF 160.– • Studierende CHF 60.– Die Preise verstehen sich inkl. Mittagessen, Pausengetränke, exkl. 8 % MWST. Anmeldung Anmeldungen bitte ausschliesslich über die Webseite des SWV: www.swv.ch/KOHS/IRR-Tagung-2017 Die Anmeldungen werden nach Eingang berücksichtigt. Als Anmeldebestätigung gilt die automatisch generierte Antwort-Mail auf die Online-Anmeldung. Hotelreservation Zimmer sind durch die Teilnehmenden selbst zu buchen. Mit der Online-Anmeldung zur Tagung erhalten Sie einen Link zum Reservationssystem von Convention Partner Voralberg. Das Kontingent für die «KOHS/IRR-Tagung 2017» ist bis zum 28. April 2017 in verschiedenen Hotels vorreserviert. Anreise/Busshuttle Zu Tagungsort im Kulturhaus Dornbirn werden Busshuttle ab dem Bahnhof Sargans angeboten. Details werden nach der Anmeldung bekanntgegeben. Bitte bei der Online-Anmeldung den Wunsch nach Shuttle auswählen.

tausch zwischen Anwendern und Entwicklern der Software Basement (d) VAW-ETHZ und HSR. Es können sowohl Beiträge wie Teilnahmen angemeldet werden. Weitere Informationen und Anmeldung: www.vaw.ethz.ch Zürich 7./8.2.2017 Basement-Fortbildungskurs 2017: Numerische Simulation von hydro- und morphodynamischen Fragestellungen (d) VAW-ETHZ. Zwei 1-tägige Kursmodule, welche auch einzeln besucht werden können. Weitere Informationen und Anmeldung: www.vaw.ethz.ch Landquart 15.2.2017 Vortragsreihe Rheinverband, Referat 2: Basismonitoring Ökologie Alpenrhein (d) Rheinverband (RhV), eine Verbandsgruppe des SWV. www.rheinverband.ch Landquart 15.3.2017 Vortragsreihe Rheinverband, Referat 3: Hochwasserschutzprojekt RHESI Alpenrhein (d) Rheinverband (RhV), eine Verbandsgruppe des SWV. www.rheinverband.ch

Age nda

Wädenswil ab 18.3.2017 CAS-Zertifikatslehrgang Fische: Süsswasserfische Europas – Ökologie & Management (d) Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW). 21 Kurstage. Weitere Informationen und Anmeldung: www.zhaw.ch, ZHAW-Kurs 1

Bern 12./13.1.2017 11. Schweizerischer Stromkongress 2017 (d/f) Vorankündigung VSE und Electrosuisse. Weitere Informationen und Anmeldung unter: www.stromkongress.ch

Wädenswil ab 24.3.2017 CAS-Zertifikatslehrgang Phytobenthos: Wasserpflanzen und Algen (d) Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW). 21 Kurstage. Weitere Informationen und Anmeldung: www.zhaw.ch, ZHAW-Kurs 2

Landquart 18.01.2017 Vortragsreihe Rheinverband, Referat 1: Gesamterneuerung Kraftwerke Hinterrhein – Lessons Learned (d) Rheinverband (RhV), eine Verbandsgruppe des SWV. www.rheinverband.ch Rapperswil 18.–20.1.2017 Hydro-Weiterbildung – Kursmodul 3: Stahlwasserbau (d) Fachhochschulen Luzern, Rapperswil und Sion. Weitere Informationen: www.weiterbildung-hydro.ch

Chur 26.4.2017 Vortragsreihe Rheinverband, Exkursion 1: Besichtigung Pulvermühle Chur (d) Rheinverband (RhV), eine Verbandsgruppe des SWV. www.rheinverband.ch Klosters 10.5.2017 Vortragsreihe Rheinverband, Exkursion 2: Besichtigung Hochwasserschutzprojekt Landquart (d) Rheinverband (RhV), eine Verbandsgruppe des SWV. www.rheinverband.ch

Rapperswil 25.1.2017 Basement-Anwendertreffen 2017: Aus-

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Nachrichten

Ve r anstaltunge n

Nachrichten

Dornbirn (A) 20./21.6.2017 KOHS-/IRR-Tagung 2017: Wasserbau an grossen Gebirgsflüssen am Beispiel des Alpenrheins (d/f) Kommission Hochwasserschutz (KOHS) des SWV, zusammen mit IRR. Programm und Anmeldung: www.swv.ch

Altdorf 7./8.9.2017 Wasserwirtschaftstagung mit 106. SWV-Hauptversammlung (d/f) Bitte den Termin reservieren. Weitere Informationen folgen: www.swv.ch

Perso one ne n Albert Rösti übernimmt das Präsidium des SWV Anlässlich der 105. ordentlichen Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV), wählten die Mitglieder, Nationalrat Albert Rösti zum neuen Präsidenten. Der scheidende Präsident, Alt-Nationalrat Caspar Baader, wurde an der gleichen Versammlung nach 15 Verbandsjahren gebührend verabschiedet. Neuer Präsident NR Albert Rösti Albert Rösti wurde an der 105. Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbands (SWV) vom 1. September 2016 in Brig zum neuen Präsidenten gewählt.

Bern, zuletzt als deren Generalsekretär, und war anschliessend sechs Jahre lang Direktor der Schweizer Milchproduzenten. Heute führt Albert Rösti ein eigenes Beratungsunternehmen und ist als Mitglied der Schweizerischen Volkspartei vor allem politisch engagiert. So ist er seit 2008 im Gemeinderat seiner Wohngemeinde Uetendorf im Kanton Bern aktiv, aktuell als Gemeindepräsident. Und seit 2011 ist er für den Kanton Bern im Nationalrat und dort unter anderem in der Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie (UREK-N) engagiert. Seit April 2016 ist er zudem Präsident der Schweizerischen Volkspartei. Mit der Wahl von Albert Rösti verfügt der SWV wiederum über eine starke Persönlichkeit und ein politisches Schwergewicht an seiner Spitze. Die Geschäftsstelle des SWV und die Redaktion von «Wasser Energie Luft» gratulieren herzlich zur Wahl und danken für die bereits begonnene Zusammenarbeit! Rücktritt von Alt-NR Caspar Baader Der scheidende Präsident, Alt-Nationalrat Caspar Baader, hatte auf die 105. Hauptversammlung seinen Rücktritt bekannt gegeben und wurde an der Versammlung gebührend verabschiedet (vgl. auch Protokoll zur Versammlung in dieser Ausgabe).

sprachen sprechen Bände: Vom «Spannungsfeld zwischen Wasserkraft und Gewässerschutz», über die «Liberalisierung des Strommarkts» bis hin zur «Wasserkraft in der Kostenklemme» reichen die Schwerpunktthemen. Caspar Baader hat sich mit viel Sachverstand und politischem Gespür für den Verband und politisch vor allem für die Wasserkraft eingesetzt. Und neben der politischen Arbeit und der Leitung von Vorstand und Hauptversammlungen des SWV hat er auch die Geschäftsstelle des Verbandes bei internen Bedürfnissen immer tatkräftig unterstützt. So beispielsweise auch bei der Neuorganisation des Verbandes mit der Gründung der Kommission Hydrosuisse und der parallel dazu notwendigen Aushandlung neuer Mitgliedertarife, die ja im Übrigen bis heute unverändert ihre Gültigkeit haben. Die Geschäftsstelle des SWV und die Redaktion von «Wasser Energie Luft» danken dem scheidenden Präsidenten ganz herzlich für das langjährige Engagement und wünschen alles Gute für den SWV-losen Lebensabschnitt. Roger Pfammatter, SWV

L ite i te r atur Kommentar zum Energierecht Band I: WRG/EleG/StromVG/RLG; Band II: CO2-Gesetz/KEG/ENSIG Publikation: 2016; Herausgeber: Brigitta Kratz, Michael Merker, Renato Tami, Stefan Rechsteiner, Kathrin Föhse; Verlag: Editions Weblaw, Bern; 3840 Seiten; Preis: CHF 660.–; Sprache: Deutsch; ISBN 978-3906836-13-3; http://www.weblaw.ch

Alt-NR Caspar Baader.

NR Albert Rösti. Albert Rösti, Jahrgang 1967, ist in Kandersteg und in Frutigen im Berner Oberland aufgewachsen. Nach dem Gymnasium in Thun hat er an der ETH Zürich Ingenieur Agronom studiert und auch promoviert, und später an der Universität Rochester im USBundesstaat New York ein Nachdiplomstudium in Betriebswirtschaft absolviert. Nach dem Studium arbeitete er mehrere Jahre bei der Volkswirtschaftsdirektion des Kantons 328

Caspar Baader, Jahrgang 1953, wurde im Jahre 2001 von der damals in Chur tagenden 90. Hauptversammlung des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) zum Vizepräsidenten und ein Jahr später im Umfeld der Expo/02 in Neuenburg zum Verbandspräsidenten gewählt. Er war damit 15 Verbandsjahre im SWV engagiert. Als nationaler Politiker mit Ausbildungen zum Juristen und Ingenieur war er bestens gerüstet für das Mandat. Es waren ja nicht immer ruhige Zeiten, wie man den Sitzungsprotokollen und auch den Präsidialansprachen an Hauptversammlungen unschwer entnehmen kann. Nur schon die Titel der in «Wasser Energie Luft» publizierten An-

Band I und II, Kommentar zum Energierecht.

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Nachrichten Beschrieb: Der Praxiskommentar zum Energierecht ist ein unentbehrliches Arbeitsinstrument für energiewirtschaftlich ausgerichtete Praktiker und Praktikerinnen. In zwei Bänden werden die entscheidenden Fachgebiete des schweizerischen Energierechts prägnant und mit Darstellung der massgeblichen Gerichtsentscheide kommentiert. BAND I: • Bundesgesetz vom 22. Dezember 1916 (Stand 1. Juli 2012) über die Nutzbarmachung der Wasserkräfte. • Bundesgesetz vom 24. Juni 1902 (Stand 1. August 2008) betreffend die elektrischen Schwach- und Starkstromanlagen. • Bundesgesetz vom 23. März 2007 (Stand 1. Juni 2015) über die Stromversorgung. • Bundesgesetz vom 4. Oktober 1963 (Stand 13. Juni 2006) über Rohrleitungsanlagen zur Beförderung flüssiger oder gasförmiger Brenn- oder Treibstoffe. BAND II: • Bundesgesetz vom 23. Dezember 2011 (Stand 1. Januar 2013) über die Reduktion der CO2-Emissionen. • Kernenergiegesetz vom 21. März 2003 (Stand 1. Januar 2009). • Bundesgesetz vom 22. Juni 2007(Stand 1. Januar 2012) über das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat. (Editions Weblaw)

Energieregime in der Schweiz seit 1800 Publikation: 2016; Herausgeber: Bundesamt für Energie (BFE), Autoren: Patrick Kupper und Irene Pallua; 130 Seiten; Kostenloser Download als pdf-File unter: www.bfe. admin.ch

Beschrieb: Die Studie nimmt die Leserschaft mit auf eine spannende Zeitreise durch die vergangenen rund 200 Jahre Schweizer Energiegeschichte. Insgesamt sechs so genannte «Energieregime» haben die Autoren, Patrick Kupper und Irene Pallua vom Institut für Geschichtswissenschaften und Europäische Ethnologie der Universität Innsbruck, identifiziert. Für jedes dieser sich teils überlappenden Energiezeitalter stellen sie die Triebkräfte, Akteure, die Etablierung neuer Infrastrukturen, den Energiekonsum und die Energieversorgung, sowie die gesellschaftlichen Konstellationen vor. Die Studie wurde im Auftrag des Bundesamts für Energie im Rahmen des Forschungsprogramms Energie-Wirtschaft-Gesellschaft erstellt. (BFE)

zeigt auch auf, wo und wie die Bevölkerung selber Massnahmen zum besseren Schutz ergreifen kann. Vgl. dazu auch die Mitteilung in der Nachrichten-Rubrik Naturgefahren dieser Ausgabe. (BAFU)

Traditionelle Bewässerung – ein Kulturerbe Europas Publikation: 2016; Autoren: Christian Leibundgut, Ingeborg Vonderstrass; Format 225 × 288 mm; Umfang: 704 Seiten, kartoniert, reich bebildert und farbig illustriert; Preis: € 59.–/CHF 66.–; Gesamtwerk (Band 1+2), Band 1: ISBN 978-3-905817-74-4; Band 2: ISBN 978-3-905817-75-1, Verlag Merkur Druck AG; Bestellung: www.merkurdruck.ch

Bericht Naturgefahren Schweiz Publikation: 2016; Herausgeber: Bundesamt für Umwelt (BAFU), Autoren: Patrick Kupper und Irene Pallua; 129 Seiten; Kostenloser Download als pdf-File unter: www.bafu. admin.ch/naturgefahren Beschrieb: Was kann man tun, um auch in Zukunft gut geschützt zu sein, welche Massnahmen sind nötig? Mit diesen Fragen setzt sich der umfassende Bericht Naturgefahren Schweiz auseinander, der unter Federführung des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) in Erfüllung des Postulats 12.4174 von NR Darbellay entstanden ist und vom Bundesrat am 24. August 2016 verabschiedet wurde. Er umschreibt die wesentlichen Massnahmen von Bund, Kantonen, Gemeinden, Wissenschaft und Forschung, aber auch privaten Organisationen wie Versicherungen und Fachverbänden, die für einen guten und kostengünstigen Schutz nötig sind. Der Bericht

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Nachrichten

hender Wasserkraftanlagen in den Bereichen Schwall-Sunk, Geschiebehaushalt und Fischgängigkeit. Die Kosten dieser Massnahmen werden den Kraftwerksinhabern von der nationalen Netzgesellschaft (Swissgrid) entschädigt. Das Modul zeigt die Voraussetzungen für eine Entschädigung auf, legt dar, welche Anforderungen an Entschädigungsgesuche gestellt werden, präzisiert die Ermittlung der anrechenbaren Kosten für Sanierungsmassnahmen und beschreibt Verfahren sowie Auszahlungsmodalitäten. (BAFU)

Beschrieb: Das Werk befasst sich mit den Grundlagen traditioneller Bewässerung in Europa (Band 1) und beinhaltet eine regionale Dokumentation historischer Vorkommen in Grosslandschaften und Teilregionen Europas (Band 2). (Merkur-Druck)

Ökologische Sanierung bestehender Wasserkraftanlagen: Finanzierung der Massnahmen – Ein Modul der Vollzugshilfe «Renaturierung der Gewässer» Publikation: 2016; Herausgeber Bundesamt für Umwelt BAFU; Umfang 51 Seiten; Nummer UV-1634-D; Reihe Umwelt-Vollzug; Kostenloser Download als pdf-File unter: www.bafu.admin.ch/publikationen

Beschrieb: Das vorliegende Modul der Vollzugshilfe «Renaturierung der Gewässer» behandelt die Finanzierung der ökologischen Sanierungsmassnahmen beste330

Die Themen der «Wasserwirtschaft» 11-2016 • Hochwasserrisikomanagement 2030 – ein Ausblick Robert Jüpner • Hochwasserrisiken am Rhein – wichtigste Massnahmen aus internationaler Sicht Anne Schulte-Wülwer-Leidig • Hochwasserrisikomanagementpläne in Nordrhein-Westfalen Bernd Mehlig, Erik Buschhüter • Hochwasserrisikomanagement in Baden-Württemberg – Monitoring und Ausblick Marc Geörg, Klaus Dapp • Wie geht es in Rheinland-Pfalz mit dem Hochwasserrisikomanagement weiter? Ralf Schernikau • Das sächsische Massnahmenprogramm zur Umsetzung der nationalen HochwasserrisikomanagementPläne Heinz Gräfe, Stephan Gerber, Kristin Hunger • Hochwasserangepasste Bauweisen – Hochwasserschutz versus Barrierefreiheit Matthias Kathmann für • Hochwasservorsorgekonzept stark regengeschädigte Gemeinden Doris Hässler-Kiefhaber, Ralf Lorig • Neues Hochwasserinformations- und -managementsystem für Sachsen Uwe Müller • Finanzierung von Hochwasserschutzmassnahmen Andreas Christ • Aktuelle Rahmenbedingungen für den Betrieb von Pumpspeicherwerken in Deutschland René Kühne

I ndustriemit ndustr ie mit teilungen tei lunge n Konkurs der Stahlwasserbaufirma H. Erne Metallbau AG Die H. Erne Metallbau AG, eine der führenden Schweizer Unternehmungen im Stahlwasserbau, hat Ende September 2016 den Konkurs angemeldet. 70 Mitarbeitende verlieren ihre Arbeit.

Die Produktionsstätte in Leuggern (Bild zvg). Gemäss Mitteilung der Aargauer Zeitung hat die H. Erne Metallbau AG aus Leuggern am 27. September 2016 beim Bezirksgericht Zurzach die Bilanz deponiert und damit den Konkurs angemeldet. Die H. Erne Metallbau AG wurde 1980 durch Hans Erne gegründet und zählte mit zuletzt rund 70 Mitarbeitenden zu den führenden Schweizer Unternehmungen im Stahlwasserbau. Die Firma zählte grosse Namen zu ihren Kunden, etwa ABB, Axpo, Alstom respektive General Electric, Alpiq, BKW, oder Holcim. Noch im Frühling 2015 haben die Eigentümer der H. Erne Metallbau AG im Rahmen einer Nachfolgeregelung die Unternehmung an die Stahlwasserbaufirma Fäh Maschinen und Anlagenbau AG mit Sitz in Glarus verkauft. Das erklärte Ziel beider Firmen bestand darin, die Selbständigkeiten zu erhalten und die bestehenden Synergien gegenseitig zu nutzen. Der Standort Leuggern mit seinen rund 70 Mitarbeitenden schien damit gesichert zu sein. Gemäss Aussagen von Hans Erne in der Aarguer Zeitung bzw. der Schweiz am Sonntag riss ein einziger Auftrag die Firma ab 2011 in einen Abwärtsstrudel, aus dem es schliesslich kein Entrinnen mehr gab. Es handelte sich um Schweissarbeiten beim Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance im Wallis, das in zwei Jahren fertiggestellt werden soll. Bei der Offerte verkalkulierte sich das Unternehmen in der Länge der zu erledigenden Schweissnähte – und damit um Millionen. (SWV, Quelle: Aargauer Zeitung)

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Redaktion Roger Pfammatter (Pfa) Direktor des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbandes (SWV) Layout, Redaktionssekretariat und Anzeigenberatung Manuel Minder (Mmi)

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Französische Übersetzung Editorial und SWV-Jahresbericht Rolf T. Studer 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.–, zzgl. 2.5% MWST), für das Ausland CHF 140.–, Erscheinungsweise 4 × pro Jahr im März, Juni, September und Dezember; Einzelpreis Heft, CHF 30.–, zzgl. 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/Lektorat Binkert Buag AG Baslerstrasse 15 · CH-5080 Laufenburg Tel. +41 62 869 74 74 · Fax +41 62 869 74 80 «Wasser Energie Luft» wird mit Strom aus 100% Wasserkraft produziert und auf FSC-Papier gedruckt.

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Für nachhaltige Arbeiten im, am Marti Travaux Spéciaux Neuchâtel SA A Bugeon, CH - 2087 Cornaux 00 / Fax. 032 758 00 50 / www.mts-neuchatel.ch

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unter Wasser.

Zuverlässige Wasserbau-Spezialisten für Ihre auf Beständigkeit ausgelegten Projekte in den Bereichen Bäche Flüsse, Kraftwerke, Hafenanlagen Bootspfähle. Referenzobjekte aus Kooperationen mit nationalen, kantonalen kommunalen Behörden, renommierten Ingenieurbüros Kraftwerken.

Infos unter: SWV «Schweizerischer Wasserwirtschaftsverband» Rütistr. 3a

wsb AG Abt. Wasserbau Im Hard 8, 8197 Rafz 043 433 30 03 info@wsbag.ch • wsbag.ch

CH-5401 Baden Tel. 056 222 50 69 manuel.minder@swv.ch

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden

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Gesunde Umwelt durch Wasserkraft

Ökologische Bestnoten: Im Quervergleich mit anderen Stromerzeugungsarten hat die Wasserkraft in Sachen ökologischer Qualität die Nase ganz vorn.

Strom für morgen und übermorgen: Wasserkraft ist erneuerbare Energie, schont die Ressourcen und trägt entscheidend zur nachhaltigen Stromerzeugung bei.

Trumpfkarte im Klimaschutz: Die saubere Energiequelle Wasserkraft trägt massgeblich zur Verbesserung der CO2-Bilanz der Schweiz bei.

Gebannte Hochwasser-Gefahr: Speicherseen halten bei starken Regenfällen die Wassermassen zurück und bewahren so tiefer gelegene Regionen vor Hochwasser.

mmi · swv · 9/08

Raum für neues Leben: Wo Wasser gestaut wird, entstehen neue, biologisch wertvolle Wasserﬂächen und Uferzonen. Eine ganze Reihe davon stehen 334 heute unter Naturschutz.

«Wasser Energie Luft» – 108. Jahrgang, 2016, Heft 4, CH-5401 Baden