Wie sauber ist die Wasserkraft?

Früher waren es lediglich kleine Wassermühlen, die aus der Strömung von Flüssen Energie zu gewinnen wussten. Heute sind es oft große Talsperren und Stauseen, die in Ländern wie Brasilien bereits 80 Prozent des gesamten Energie-Bedarfes decken.

"Die Stauseen für Wasserkraftwerke sind auf der ganzen Welt, vor allem aber in Kanada, Brasilien und Schweden zu finden. In Brasilien wächst dieser Energiezweig sehr schnell. Wenn man auf eine Landkarte schaut, sehen die ganzen Stausee-Projekte aus wie eine Krankheit. Aber auch China und Indien bauen bekanntlich mittlerweile sehr große Talsperren."

Der Ökologe Fabio Roland von der brasilianischen Universität Juiz de Fora beobachtet diese Entwicklung mit einiger Besorgnis. Denn die Stauseen beeinträchtigen nicht nur oft das Ökosystem der Flüsse oder machen Zwangsumsiedlungen notwendig. Obwohl sie zumeist als emissionsfrei beworben werden, produzieren sie Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan. In Extremfällen können die pro Megawatt verursachten Emissionen sogar so hoch sein wie bei einem Kohlekraftwerk. Denn wenn ländliche Gebiete durch Stauseen überspült werden, finden am Boden vielfältige chemische Prozesse statt, erklärt Fabio Roland.

"Der Boden ist manchmal sehr reich an Kohlenstoff. Und dieser Kohlenstoff wird von Bakterien im Wasser zu Kohlendioxid verarbeitet. Gleichzeitig verbrauchen diese Bakterien dabei Sauerstoff. Und wenn sich am Boden dann erstmal eine sauerstoffarme Schicht gebildet hat, dann entsteht dort auch Methan."

Fabio Roland hat sich diese Emissionen mit Kollegen aus Schweden, Kanada und den USA einmal genauer angesehen und die Daten von 85 verschiedenen Stauseen ausgewertet. In einer aktuellen Studie im Magazin "Nature Geoscience" schätzen sie, dass durch die Wasserkraftanlagen jährlich Treibhausgase freigesetzt werden, die 288 Millionen Tonnen Kohlendioxid entsprechen. Das ist ungefähr ein Drittel der gesamten deutschen Kohlendioxid-Emissionen. Allerdings, so Roland, gibt es zwischen den einzelnen Wasserkraftwerken große Unterschiede in der Emissionsrate.

"Wir haben zwei wichtige Faktoren gefunden: Zum einen nehmen die Emissionen sehr stark ab, wenn die Stauseen älter werden. Die höchsten Emissionen gibt es also direkt nach der Flutung. Und zum anderen steigen die Emissionen immer stärker an, je näher der Stausee am Äquator liegt. In den niedrigen Breiten, das heißt in den Tropen, haben wir also die höchsten Emissionen. In Schweden zum Beispiel ist der Treibhausgasausstoß sehr gering, weil das Wasser nicht so nährstoffreich ist und der Wald nicht so dicht wie in den tropischen Gebieten."

So setzt ein Stausee in den Tropen im Schnitt etwa zehnmal so viel Treibhausgase frei wie sein gleichgroßes Pendant in der gemäßigten Zone. Wie schnell sich die Emissionen dann halbieren, hängt ganz von der Landschaft ab, die überflutet wurde. Im Schnitt dauere es zehn Jahre, sagt Fabio Roland. Aber es gebe auch in Brasilien Gebiete, die sehr viel schneller niedrige Emissionsraten erreichen. So ist etwa die Cerrado-Savanne nicht so dicht bewachsen, so dass dortige Stauseen oft schon nach fünf Jahren ihren Treibhausgasausstoß halbiert haben. Fabio Roland plädiert daher dafür, dass vor dem Bau von Talsperren nicht nur die Auswirkungen auf das Ökosystem, sondern auch die entstehenden Treibhausgas-Emissionen berücksichtigt werden.

"Wir müssen die Projekte ganz genau untersuchen, bevor sie gebaut werden. Und dafür braucht es das Wissen ganz unterschiedlicher Wissenschaften, damit wir Wasserkraftwerke entwickeln können, die der Umwelt möglichst wenig schaden."

Ein Wissen, das nicht nur für Wasserkraftwerke wichtig wäre, wie Fabio Roland betont. Denn die sind nur für elf Prozent der Emissionen zuständig, die durch künstliche Frischwasserseen verursacht werden. Die restlichen 89 Prozent gehen auf das Konto von Stauseen, die für andere Zwecke wie die Trink- und Brauchwasserversorgung oder den Hochwasserschutz angelegt wurden.

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