Die Europäische Union hat sich mit dem Green Deal bis 2050 zum Ziel gesetzt klimaneutral zu sein, d.h. die Emissionen von Nettotreibhausgas müssen vollständig vermieden werden. Dieses Ziel kann nur erreicht werden, wenn der Anteil an erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch gesteigert wird. Dieser Anteil soll bis 2030 auf 32% anwachsen. Diese Ziele werden auf nationaler Ebene mit dem Klimaschutzprogramm 2030 umgesetzt. Eine weitere Option der dezentralen Stromerzeugung aus Windkraft, Solarenergie und Biomasse stellt die Wasserkraft dar. Die Wasserkraft wird gekennzeichnet durch günstige Herstellungskosten und 100% saubere und grundlastfähige Energie aus rein durch Höhenunterschiede getriebenen Kraftwerken. Die größte Herausforderung ist aber die ökologische Verträglichkeit der Kraftwerke.

„Überall, wo man Wasser fließen sieht, sieht man auch die Kraft des Wassers. Diese nicht zu nutzen, bedeutet Potential zu verschwenden“, so Dr. Harvey Harbach vom Institut für Wasser und Energiemanagement (iwe) der Hochschule Hof und Ideengeber des Forschungsvorhabens. Ein neues Forschungsprojekt des Instituts soll das Potential und die Nutzung von Wasserkraft in bestehenden Wasseranlagen fördern. Das vom Europäischen Sozialfond (ESF) mit 417.000 Euro geförderte Projekt „Netzwerk zur Erzeugung von Energie mit Wasserkraft in bestehenden Wasseranlagen (NEEWa)“, stärkt den Wissenstransfer aus der Green-Tech Hochschule Hof in die regionalen Unternehmen. Es soll zudem zum Erfolg des Kompetenzstandortes Wasser Hof und der erneuerbaren Energien in der Region beitragen. Im neuen Projekt beschäftigen sich nun insgesamt 5 Wissenschaftler/Innen des iwe mit nachhaltiger Stromerzeugung in bestehenden Wasseranlagen.

Projektleiterin Prof. Manuela Wimmer stellt heraus: „Wir arbeiten allein mit Wasser, welches nach einer Erstnutzung zusätzlich noch zur Stromerzeugung verwendet werden soll. Konkret geht es um Wasser, welches in Aquakulturen zur Fischzucht genutzt wurde, in Kläranlagen zu Trinkwasser wiederaufbereitet wird oder schlichtweg um Brauchwasser, das durch das Abwasserkanalsystem von Haushalten fließt.“

In all diesen Fällen fließt das Wasser allein angetrieben durch die Schwerkraft. Stromenergie kann dabei - durch den Einsatz von Turbinen oder Wasserrädern – erzeugt werden, ohne die Ökosysteme zu beeinflussen. Die Hochschule Hof nimmt hierbei neben der fachlichen Koordination des Projekts auch eine unabhängige Stellung im Netzwerk ein. Die Hochschule verfolgt keine finanziellen Interessen und bietet hierdurch eine wissenschaftlich neutrale Netzwerktätigkeit um Wasserkraft auf Kosten-Nutzen-Kalkulation einer breiteren Nutzung zuzuführen. Ziel des Vorhabens ist es, die gesamte Wertschöpfungskette unter dem Aspekt des Wissenstransfers im Netzwerk zusammen zu bringen. Durch die Etablierung des Netzwerks werden die Teilnehmer bezüglich der Chancen und Möglichkeiten weitergebildet. Der regelmäßige Austausch soll den Einsatz und die Weiterentwicklung bestehender und neuer Technologien zur Nutzung von Wasserkraft fördern.

Ergebnisse eines fünfjährigen Forschungsvorhabens der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) im Auftrag des Umweltbundesamts, in dem die Wirksamkeit der geplanten Maßnahmen im Nationalen Hochwasser-schutzprogramm (NHWSP) an Donau, Elbe und Rhein überprüft wurden, (UBA) zeigen auf, dass ein besserer überregionaler Hochwasserschutz möglich ist. Demnach könnten durch die Maßnahmen die Pegelstände zukünftiger großer Hochwasser über weite Streckenabschnitte zwischen 10 und 50 Zentimeter reduziert werden – unter bestimmten Umständen sogar deutlich mehr. Insgesamt zeigen die NHWSP-Maßnahmen in allen drei Flussgebieten eine deutliche überregionale Wirksamkeit. Zu den knapp 70 untersuchten Maßnahmen zählen Deichrückverlegungen, Hochwasserrückhaltebecken und Flutpolder, die den Flüssen Ausbreitungsraum geben können und teilweise beträchtliche Volumina der Hochwasserwelle aufnehmen sowie zurückhalten können.

Die verheerenden Hochwasser im Sommer 2013 an Donau und Elbe sind vielen Menschen im Gedächtnis geblieben. Mit dem Nationalen Hochwasserschutzprogramm von Bund und Ländern sollen Flussanlieger künftig besser vor solchen Ereignissen geschützt und mögliche Schäden zukünftiger Hochwasser verringert werden. Ziel des Programms ist es, die Umsetzung großräumiger, überregional wirksamer Hochwasserschutzmaßnahmen der Länder zu beschleunigen. So stellt der Bund derzeit für die Raum gebenden Maßnahmen des NHWSP jährlich bis zu 100 Millionen Euro finanzielle Mittel zur Verfügung und beteiligt sich an den Kosten der gemeldeten Hochwasserschutzmaßnahmen der Länder.

In ihrer Untersuchung analysierten die Forscherinnen und Forscher die Maßnahmen mithilfe großräumiger mathematischer Modelle. In enger Zusammenarbeit und Abstimmung mit den Ländern wurden dabei gemeinsame Modellsysteme für die Flussgebiete aufgebaut, ein bundesweit einheitlicher Untersuchungsansatz entwickelt und vergleichbare Wirkungsanalysen parallel in den drei größten deutschen Flussgebieten durchgeführt.