Wasserkraftwerke erzeugen zwar erneuerbare Energie und tragen so zum Klimaschutz bei, verursachen jedoch gleichzeitig ökologische Probleme. Denn bei herkömmlichen Flusskraftwerken wird das Wasser durch ein Maschinenhaus umgeleitet, um die Turbine anzutreiben, was für Fische eine oft tödliche Falle darstellt. Die Folge: Natürliche Lebensräume, Fischwanderwege und Uferlandschaften werden geschädigt, und die ökologischen Vorgaben für neue Anlagen lassen sich in Deutschland dadurch kaum mehr erfüllen. Ein an der TU München entwickeltes Schachtwasserkraftwerk soll erneuerbare Energie liefern und gleichzeitig die Natur schonen.
Das weltweit erste Schachtwasserkraftwerk ist jetzt in dem bayerischen Fluss Loisach bei Großweil im Landkreis Garmisch-Partenkirchen in Betrieb gegangen. Für diesen neuen Kraftwerkstyp muss der Flusslauf nicht umgeleitet werden. Stattdessen wird vor einem Wehr ein Schacht ins Flussbett gebaut, in dem Turbine und Generator untergebracht werden. Das Wasser fließt in den Schacht, treibt die Turbine an und wird unter dem Wehr in den Fluss zurückgeleitet. Ein kleinerer Teil fließt über den Schacht und das Wehr hinweg. Dabei wird die Strömung so gesteuert, dass das Kraftwerk effizient Strom erzeugt, aber gleichzeitig der Sog in den Schacht gering ist. Zahlreiche Untersuchungen an einem Prototypen haben laut TU München gezeigt, dass die meisten Fische deshalb sicher über dem Schacht schwimmen. Sehr kleine Fische können zwar in das Schachtkraftwerk gesogen werden, aber auch dann passiert ein Großteil das Kraftwerk unverletzt. Zudem können die Fische durch zwei Öffnungen im Wehr gefahrlos flussabwärts wandern. Flussaufwärts gelangen sie über eine übliche Fischtreppe.
Quelle: TU München
Wie das Erfinderteam weiter mitteilt, hat das Schachtkraftwerk neben dem Fischschutz einen weiteren Vorteil für die Gewässerökologie: Es ist auch für Geröll und Treibholz durchlässig, das der Fluss mit sich führt. Die Bewegung und Ablagerung dieses sogenannten Geschiebes ist beispielsweise für Laichplätze wichtig. Ein Gitter, der sogenannte Rechen, der auf dem Schacht liegt, hält es von der Turbine ab. Dann wird es von der Anlage regelmäßig flussabwärts geschoben. Dafür wird ein Verschluss im Wehr geöffnet. Auf diese Weise kann auch Hochwasser abgelassen werden.
Das Schachtkraftwerk soll sich sowohl für unterschiedlich große Flüsse als auch für unterschiedliche Fallhöhen eignen. Je nach Gewässergröße und Bedarf wird in mehreren Schächten nebeneinander Strom erzeugt. Auf die Erfindung hält die TU München mehrere Patente. Eine Ausgründung der TUM, die Hydroshaft GmbH um Ideengeber Albert Sepp, hat Nutzungsrechte erworben und vergibt wiederum Lizenzen an Kraftwerksbetreiber. In Planung sind derzeit insgesamt zwölf Anlagen in der Iller, der Saalach, der Würm und im Neckar.