Energie: Gewaltiges Potenzial: Wie sich mit Wasserkraft mehr Strom erzeugen lässt

Auch unter Rücksichtnahme auf Mensch und Natur könnten weltweit immense Mengen an zusätzlichem Strom durch Wasserkraft erzeugt werden. Das schreiben Forscherinnen und Forscher im Fachblatt Nature Water, nachdem sie das Potenzial von möglichen Wasserkraftwerken für knapp drei Millionen Flüsse berechnet haben. 

Zusätzlich zu den bereits bestehenden Wasserkraft-Kapazitäten könnten demnach pro Jahr noch mehr als fünf Petawattstunden Strom produziert werden. Das entspricht – ganz grob – einem Fünftel der globalen Stromerzeugung im Jahr 2020. Das Gros der Kapazitäten liege entlang des Himalaja-Gebirges, schreibt das Team um Rongrong Xu von der Südlichen Universität für Wissenschaft und Technologie im chinesischen Shenzhen.

16 Prozent des weltweit produzierten Stroms werden mit Wasserkraft erzeugt

Im Kampf gegen die Klimaerwärmung gilt es als unumgänglich, die Stromerzeugung möglichst zügig auf erneuerbare Energien umzustellen. Solarenergie und Windenergie haben aber das grundsätzliche Problem, dass sie vom Wetter abhängig sind. Sie können durch Wasserkraftwerke ergänzt werden, die – wetterunabhängig – nach Bedarf hochgefahren werden können. Den Forschern um Rongrong Xu zufolge werden bereits 16 Prozent des weltweit produzierten Stroms durch Wasserkraft erzeugt. In einigen Ländern gelte die Technologie als Schlüsselelement, um weg von fossilen Energieträgern zu kommen.

Allerdings sind Wasserkraftwerke durchaus umstritten. Sie stören die Ökosysteme von Flüssen, behindern Fische bei ihren Wanderungen, Menschen müssen für Stauseen umgesiedelt werden. Zum Teil gibt es gar diplomatische Konflikte, etwa wegen eines riesigen Staudamms in Äthiopien, der nach seiner Fertigstellung 2023 der größte Afrikas sein soll. Die Talsperre soll den Blauen Nil stauen, die beiden flussabwärts gelegenen Länder Sudan und Ägypten protestieren.

Analysen zeigen: Größtes Wasserkraft-Potenzial liegt in Asien und Afrika

Die Wissenschaftler analysierten nun die Möglichkeit von zusätzlichen Wasserkraftwerken für 2,9 Millionen Flüsse rund um den Globus. Dabei berücksichtigten sie unter anderem Daten zu Strömung, möglichen Baukosten, örtlicher Bevölkerung und Umweltfaktoren. Um negative Auswirkungen möglichst gering zu halten, schlossen die Forscher Standorte in geschützten Zonen, dicht besiedelten Regionen oder erdbebengefährdeten Gebieten aus. Auf dieser Basis identifizierten sie Orte, an denen Wasserkraftwerke ihrer Meinung nach nicht nur möglich, sondern auch profitabel und umweltverträglich sind.

Sie kommen zu dem Schluss, dass global gesehen pro Jahr 5,27 Petawattstunden Strom produziert werden könnten. Zum Vergleich: Die globale Stromerzeugung lag laut einem Energiereport des Mineralölkonzerns BP im Jahr 2020 bei knapp 27 Petawattstunden. Besonders viel erwarten die Studienautoren von Staukraftwerken, bei denen Flusswasser mithilfe einer Talsperre zu einem See aufgestaut wird. Das Wasser kann je nach Bedarf mit hohem Druck aus dem See abgelassen werden und treibt eine Turbine an. 

Bei den Analysen der Forscher zeigte sich, dass mit 85 Prozent das allermeiste Wasserkraft-Potenzial in Asien und Afrika liegt, vor allem in China. In Europa sei hingegen nur sehr wenig Luft nach oben. 

Für eine Talsperre am Jangtsekiang mussten 1,3 Millionen Chinesen umsiedeln

Die Forscherinnen und Forscher betonen, dass Wasserkraftwerke extrem wenig CO₂ erzeugen. Würden alle ungenutzten, profitablen Kapazitäten an Wasserkraft tatsächlich ausgebaut, könnten im Vergleich zu fossilen Energieträgern enorme Mengen an CO₂ vermieden werden, geschätzte 3,4 Milliarden Tonnen pro Jahr. Das entspreche in etwa 8,2 Prozent der globalen menschengemachten CO₂-Emissionen. 

Für alle von den Forschern identifizierten möglichen Projekte müssten insgesamt 650.000 Menschen umgesiedelt werden. Das seien nur etwa halb so viele wie die 1,3 Millionen, die für die chinesische Dreischluchten-Talsperre am Jangtsekiang ihre Heimat verlassen mussten, betonen Rongrong Xu und sein Team. Das Kraftwerk ist das leistungsstärkste der Welt. 

Die Forscher weisen darauf hin, dass der fortschreitende Klimawandel die Eignung mancher Gegenden für Wasserkraftwerke verändern könnte – sowohl zum Besseren als auch zum Schlechteren. So könnte es beispielsweise – je nach Region – mehr oder weniger Regen, Verdunstung und Gletscherschmelzwasser geben. „Aber diese Änderungen und ihr Einfluss auf das globale Potenzial der profitablen Wasserkraft sind extrem schwer zu bemessen.“ (dpa)