Entwicklung der Abflüsse und ihre Auswirkungen auf die Wasserkraftnutzung in der Schweiz inkl. Fallstudien Löntsch und Prättigau

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Berthold Wolf
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1 Entwicklung der Abflüsse und ihre Auswirkungen auf die Wasserkraftnutzung in der Schweiz inkl. Fallstudien Löntsch und Prättigau Pascal Hänggi Geographisches Institut, Universität Bern Sonja Angehrn, Thomas Bosshard, Eivind Helland, Donat Job, Daniel Rietmann, Bruno Schädler, Robert Schneider und Rolf Weingartner Entwicklung der Abflüsse und ihre Auswirkungen auf die Wasserkraftnutzung in der Schweiz inkl. Fallstudien Löntsch und Prättigau 2 1

Bosshard, Eivind Helland, Donat Job, Daniel Rietmann, Bruno Schädler, Robert Schneider und Rolf Weingartner

2 Entwicklung Rhein-Basel Basel Zürich Bern Genf N km 20 A: km 2 (= 67% A CH) gla: 1.2% mh: 1025 m ü.m. Integrale Antwort Alpennordseite Hänggi & Weingartner Entwicklung Rhein-Basel Hänggi & Weingartner

m. Integrale Antwort Alpennordseite Hänggi & Weingartner 2009

3 weniger variabel variabler Entwicklung Rhein-Basel Jahr-zu-Jahr Variabilität? Hänggi & Weingartner Entwicklung Rhein-Basel Jahr-zu-Jahr Variabilität Winter Sommer Jahr weniger Wasser mehr Wasser Verhältnisse Hänggi & Weingartner

Hänggi & Weingartner 2009 5 Entwicklung Rhein-Basel 1808-2007

4 Entwicklung in mesoskaligen Einzugsgebieten Repräsentative Auswahl der Abflussregimes der Schweiz (Weingartner & Aschwanden 1992) 7 Modellkette Δ GCM ~250 km Interpolation RCM ~25 km Station Klimamodellierung Hydrologische Modellierung 8 4

Aschwanden 1992) 7 Modellkette Δ 2021-2050 GCM ~250 km

5 M Q [ m m / d ] M Q Y e a r [ m m / d ] M Q [ m m / d ] M Q Y e a r [ m m / d ] Entwicklung in mesoskaligen Einzugsgebieten (1) Simme-Oberried Lenk (b-glaciaire) m 3 /s J F M A M J J A S O N D 9 Entwicklung in mesoskaligen Einzugsgebieten (2) Plessur-Chur-T (nival alpin) m 3 /s J F M A M J J A S O N D 10 5

0 2021-2050 1980-2009 1971-2000 1961-1990 1951-1980 J F M A M J J A S O N D 9 Entwicklung in mesoskaligen Einzugsgebieten

M Q [ m m / d ] M Q Y e a r [ m m / d ] Entwicklung in mesoskaligen Einzugsgebieten (3) 3.0 Birse-Moutier LaCharrue (nivo-pluvial jurassien) 2.5 1.6 2.0 1.5 1.5 3.29 m 3 /s 1.0 1.4 2021-2050 1980-2009 0.

6 M Q [ m m / d ] M Q Y e a r [ m m / d ] Entwicklung in mesoskaligen Einzugsgebieten (3) 3.0 Birse-Moutier LaCharrue (nivo-pluvial jurassien) m 3 /s J F M A M J J A S O N D Entwicklung in mesoskaligen Einzugsgebieten Δ

7 Entwicklung der Abflüsse und ihre Auswirkungen auf die Wasserkraftnutzung in der Schweiz inkl. Fallstudien Löntsch und Prättigau 13 Entwicklung in mesoskaligen Einzugsgebieten V d = nutzbare Wassermenge für die Wasserkraft Für die Studie wurden folgende Werte gesetzt: Q d = Q 25 Q min = Q 95 Hänggi & Weingartner, in review 14 7

Fallstudien Löntsch und Prättigau 13 Entwicklung in mesoskaligen Einzugsgebieten V

8 Entwicklung in mesoskaligen Einzugsgebieten Hänggi & Weingartner, in review 15 Jährliche Nutzwassermengen ( Anomalien) Alpen Mittelland Jura Tessin % Hänggi & Weingartner, in review 16 8

Nutzwassermengen (1995-2009 Anomalien) Alpen

9 Beobachtete gesamtschweizerische Stromproduktion Ausbau + Klimaänderung nur Klimaänderung Hänggi & Weingartner, in review 17 Entwicklung der Abflüsse und ihre Auswirkungen auf die Wasserkraftnutzung in der Schweiz inkl. Fallstudien Löntsch und Prättigau 18 9

17 Entwicklung der Abflüsse und ihre Auswirkungen auf die

10 Fallstudien Modellkette Δ GCM ~250 km Interpolation RCM ~25 km Station Klimamodellierung Hydrologische Modellierung Kraftwerksmodellierung 19 Löntsch 20 10

11 Löntsch monatliche Produktion P r o d u k t i o n [ M W h ] x O N D J F M A M J J A S 21 Löntsch Jahresproduktion und -umsatz Mittel % % % 22 11

1998-2009 0 O N D J F M A M J J A S 21 Löntsch

12 Löntsch Sensitivitätsanalyse 250 P r o d u k t i o n s - / U m s a t z ä n d e r u n g [ % ] Produktion Umsatz -100 Streuung Zuflüsse Zuflussänderung [%] 23 Prättigau 24 12

Produktion Umsatz -100 Streuung Zuflüsse 1998-2009

13 G W h Prättigau Gesamtproduktion % +26.5% +0.4% Jahr Winter Sommer Produktion Produktion , inkl. Median 25 Prättigau vor

4% Jahr Winter Sommer Produktion 1976-2004

14 Schlussfolgerungen Entwicklung der Abflüsse > Von Gletscherschmelze geprägte Gebiete haben heute im Vergleich zu früher grössere Abflüsse im Winter und Sommer. > Von Schneeschmelze und Regen dominierte Gebiete haben heute niedrigere Abflüsse im Sommer und grössere im Winter (> ausgeglichenere Abflussregimes) Die Jahresabflüsse sind unverändert. > Für wird eine Verstärkung der beobachteten Veränderungen projiziert. Auswirkungen auf die Wasserkraftnutzung in der Schweiz > Die Nutzwassermengen sind in den meisten Gebieten der Schweiz tendenziell angestiegen. > Wir befinden uns heute in einer für die Wasserkraftnutzung günstigen Phase. Fallstudie Löntsch und Prättigau > Je nach Kraftwerkstyp bzw. Auslegung der Fassungskapazität wirkt sich die Klimaänderung unterschiedlich auf die Stromproduktion aus: Die für projizierten Abflussregimes können sich positiv auf die Wasserkraftnutzung auswirken, selbst wenn im Sommer die Zuflussmengen signifikant abnehmen (siehe Fallbeispiel KW Prättigau). 27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Pascal Hänggi Geographisches Institut, Universität Bern Sonja Angehrn, Thomas Bosshard, Eivind Helland, Donat Job, Daniel Rietmann, Bruno Schädler, Robert Schneider und Rolf Weingartner 14

> Für 2021-2050 wird eine Verstärkung der beobachteten Veränderungen projiziert.

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