An Heiligabend 1968 schossen die Astronauten der Apollo 8 ein Foto aus dem All, das die Sicht der Welt auf sich selbst veränderte. Es war das allererste Foto der Erde, das „eine leuchtende Murmel aus blauen Ozeanen und grünen Wäldern und braunen Bergen mit weißen Wolken“ zeigte.
Präsident Obama berief sich kürzlich auf dieses Ereignis in einer Rede im Juni, in der er seinen neuen Klima-Aktionsplan ankündigte, der die USA dazu auffordert, ihre Nutzung erneuerbarer Energien drastisch zu erhöhen. „In den letzten vier Jahren haben wir den Strom, den wir aus kohlenstofffreier Wind- und Solarenergie erzeugen, verdoppelt“, sagte der Präsident. „Der Plan, den ich heute ankündige, wird uns helfen, unsere Energie aus Wind und Sonne noch einmal zu verdoppeln.“
Was der Präsident in seiner Rede nicht erwähnte, war die größte erneuerbare Energiequelle Amerikas – und der Welt, um genau zu sein: Wasser. Die blaue Kugel, die den Blick auf die Erde vom Weltraum aus dominiert und mehr als 60 Prozent der gesamten erneuerbaren Energie in den USA liefert, wird anscheinend nur selten mit Wind und Sonne verglichen.
Für eine Energiequelle, die sauber und erneuerbar ist – sie verschmutzt die Luft nicht, weil keine Brennstoffe verbrannt werden, und sie ist erneuerbar, weil sie den Wasserkreislauf der Erde zur Stromerzeugung nutzt -, sollte man meinen, dass Wasserkraft genauso viel Aufmerksamkeit und Investitionen erhält wie andere kohlenstofffreie Energiequellen. Aber im Allgemeinen wird die Wasserkraft in den meisten Staaten und zum größten Teil auch von der Bundesregierung nicht als erneuerbare Energie angesehen. Es stellt sich also die Frage: Ist Wasserkraft eine erneuerbare Energie oder nicht? Die Antwort darauf ist von entscheidender Bedeutung, da sie der Politik zugrunde liegt, die die Bundesstaaten entwickeln, um ihre ehrgeizigen Ziele für erneuerbare Energien zu erreichen.
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Wasserkraft ist in den USA mehr als 100 Jahre alt. Der erste Staudamm, der hydraulische Reaktionsturbinen zur Stromerzeugung nutzte, wurde 1882 am Fox River in Appleton, Wisconsin, errichtet. Das war damals revolutionär, und die Ergebnisse waren so beeindruckend, dass eine wahre Flut von Staudämmen gebaut wurde: Von 1905 bis in die 1930er Jahre wurden mehrere große, ikonische Dämme gebaut, darunter die berühmten Hoover- und Roosevelt-Dämme im Westen. In dieser Zeit stammten fast 40 Prozent des Stroms aus Wasserkraft.
Bis zur Mitte des Jahrhunderts war das Wachstum der Wasserkraft durch Staudämme rückläufig, da andere Formen der Stromerzeugung – Kernkraft, Erdgas, Kohle – an Bedeutung gewannen. Heute macht die Wasserkraft nur noch etwa 6 Prozent der US-Stromversorgung aus, wobei die größten Wasserkraftproduzenten im Westen liegen: Washington, Kalifornien und Oregon. Außerhalb der USA beträgt der Anteil der Wasserkraft an der weltweiten Stromproduktion 16 Prozent.
Es gibt verschiedene Arten von Wasserkraftanlagen, aber alle werden durch die kinetische Energie des fließenden Wassers angetrieben, während es sich flussabwärts bewegt. Turbinen und Generatoren fangen diese Energie auf und wandeln sie in Strom um, der dann in das Stromnetz eingespeist wird. Das Wasser selbst wird bei diesem Prozess nicht reduziert oder verbraucht, und da es sich um ein endloses, sich ständig aufladendes System handelt, wird Wasserkraft von der Umweltschutzbehörde als erneuerbare Energie definiert.
Allerdings wird sie nicht von jedem als erneuerbar angesehen. Sie kommt mit einigen „ziemlich bedeutenden Umweltbelastungen“, sagt John Seebach, Senior Director of Federal River Management bei der Naturschutzorganisation American Rivers. „Die Abneigung, Wasserkraft als erneuerbare Energie zu bezeichnen, basiert auf den Auswirkungen von Dämmen auf die Fischerei und die Wasserströme.“
Viele große Dämme blockieren wandernde Fische, die ihre Laichgründe nicht erreichen können. Staudämme beeinflussen die Strömung, die Temperatur und die Schlickbelastung von Flüssen und Bächen. Im Laufe der Jahre haben diese Faktoren die Fischpopulationen drastisch reduziert. Früher gab es im Klamath River in Oregon und Kalifornien Millionen von Lachsen. Der Bau von vier Staudämmen entlang des Flusses reduzierte die Fischbestände auf einen Bruchteil davon.
Das ist der Grund, warum Wasserkraft in den meisten Staaten nicht auf die Vorgaben der Energieversorger für erneuerbare Energien angerechnet wird – und die Tatsache, dass es bereits so viel Wasserkraft gibt. In mehr als 30 Staaten gibt es Renewable Portfolio Standards (RPS), die den Versorgern vorschreiben, einen bestimmten Prozentsatz ihres Stroms aus erneuerbaren Quellen zu erzeugen. Die Anrechnung der gesamten Wasserkraft würde die Auswirkungen dieser Standards deutlich verringern, insbesondere in Staaten, in denen die Wasserkraft bereits eine beträchtliche Menge an Strom liefert. In diesen Staaten, so sagen Experten, würde die Zählung die Entwicklung neuer erneuerbarer Energiequellen behindern. Wenn Wasserkraft als erneuerbare Energiequelle eingestuft würde, müssten einige Staaten ihre Ziele neu festlegen, und diese könnten unrealistisch hoch ausfallen.
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Kalifornien, der zweitgrößte Produzent von Wasserkraft in den USA, hat sich 2002 und 2011 Ziele für erneuerbare Energiequellen gesetzt. Die Versorgungsunternehmen in diesem Bundesstaat müssen bis 2020 ein Drittel ihres Stroms aus solchen Quellen erzeugen. Aber der Staat hat eine Grenze für die Einbeziehung von Wasserkraft gesetzt. Er erlaubt den Versorgern, nur die Wasserkraft, die von kleineren Wasserkraftprojekten erzeugt wird – solche, die 30 Megawatt oder weniger erzeugen können – auf das Mandat für erneuerbare Energien anzurechnen. Letztes Jahr schlug eine Gesetzesvorlage in der kalifornischen Staatsversammlung vor, den Energieversorgern zu erlauben, auch große Wasserkraftanlagen anzurechnen.
Der Sierra Club und die gemeinnützige Überwachungsorganisation The Utility Reform Network (TURN) sprachen sich gegen die Gesetzesvorlage aus. TURN schrieb, dass die Umkehrung „die RPS-Ziele für Versorgungsunternehmen mit bestehender großer Wasserkrafterzeugung in ihren Portfolios effektiv reduzieren und die Wirkung des RPS-Programms auf die Entwicklung neuer erneuerbarer Energieprojekte in Kalifornien und im Westen erheblich untergraben würde.“ Die Gruppe schätzte, dass eine Änderung der Regeln das kalifornische Ziel für erneuerbare Energien von 33 Prozent auf 30 Prozent senken würde – und möglicherweise sogar noch mehr, wenn den Versorgungsunternehmen erlaubt würde, die Importe von Wasserkraft aus benachbarten Staaten zu erhöhen. Letztendlich schaffte es der Gesetzentwurf nicht aus dem Ausschuss.
Kaliforniens derzeitige Unterscheidung bezüglich der Größe spiegelt ähnliche Richtlinien in anderen Staaten wider. Im ganzen Land werden große Wasserkraftanlagen im Allgemeinen nicht auf die Ziele für erneuerbare Energien angerechnet. Dennoch zählt jeder Staat einen Teil der Wasserkraft in seinem RPS. Die Art und Weise, wie dies geschieht, ist jedoch von Staat zu Staat unterschiedlich. Michigan und Missouri zum Beispiel zählen Wasserkraft nicht, wenn dafür der Bau neuer Dämme oder eine erhebliche Erweiterung bestehender Dämme erforderlich ist. Kalifornien und Iowa zählen nur die Energie, die von kleinen Wasserkraftwerken erzeugt wird. Und Ohio erlaubt den Energieversorgern die Anrechnung, solange die Anlagen nicht schädlich für Fische, Wildtiere oder die Wasserqualität sind.
Einige Gruppen, wie die National Hydropower Association und das Heartland Institute, ein konservativer Think Tank, argumentieren jedoch, dass alle Wasserkraft angerechnet werden sollte, wenn die Staaten ihre Ziele für erneuerbare Energien erreichen wollen. „Wenn der Gesetzgeber die Energiekosten senken, Innovationen fördern und Emissionen reduzieren will, sollte er alle Mandate und Subventionen aufheben und gleiche Wettbewerbsbedingungen für alle Energiequellen schaffen“, schrieb Taylor Smith, ein politischer Analyst des Instituts, kürzlich. „Die Regierung sollte nicht Gewinner und Verlierer auswählen, vor allem nicht im Bereich der Energie.“ Wenn die Staaten alle erneuerbaren Energiequellen in die RPS-Mandate einbeziehen würden, so die Befürworter, würden sie im Wesentlichen einen Wettbewerbsdruck auf Wind- und Solarenergie ausüben, um die Kosten zu senken und den Ausbau voranzutreiben.
Außerdem, so argumentieren die Befürworter, hat die Wasserkraft eine Menge Vorzüge. Sie ist nicht nur sauber und erneuerbar, sondern auch unverzichtbar für neue „intermittierende“ erneuerbare Energien wie Wind und Sonne. Die Leistung der Wasserkraft kann schnell und einfach hoch- oder heruntergeregelt werden, um das Stromnetz im Gleichgewicht zu halten, wenn die tägliche Dosis an Sonnenschein und Wind zu- und abnimmt. Außerdem ist Wasser aus Flüssen eine rein heimische Ressource, was bedeutet, dass es fast keine Konflikte mit ausländischen Lieferanten und keine Unterbrechungen aufgrund von Arbeitsstreiks oder Transportproblemen im Ausland gibt. Nach Angaben der Pacific Northwest Waterways Association sind Wasserkraftturbinen in der Lage, 90 Prozent der verfügbaren Energie in Strom umzuwandeln. Das ist effizienter als jede andere Form der Stromerzeugung, selbst das beste fossile Kraftwerk, das nur einen Wirkungsgrad von etwa 50 Prozent hat.
Während Präsident Obama die Wasserkraft in seiner Rede im Juni zwar nicht erwähnt hat, wird sie in seinem Klimaaktionsplan erwähnt. Die Regierung stimmt mit den Befürwortern überein, dass die Wasserkraft essentiell ist, um die Ziele für erneuerbare Energien zu erreichen, die bis 2020 verdoppelt werden sollen. Zu diesem Zweck will Obama den Ausbau der Wasserkraft an bestehenden Staudämmen fördern. Im ganzen Land gibt es mehr als 80.000 Staudämme, von denen nur etwa 3 Prozent zur Stromerzeugung genutzt werden. Die Regierung sieht darin eine Chance, erneuerbare Energien auszubauen, indem sie Generatoren hinzufügt oder bestehende Dämme, die keinen Strom erzeugen, nachrüstet.
In einem Punkt sind sich alle Seiten grundsätzlich einig: Es besteht keine Notwendigkeit, neue Dämme zu bauen, um Strom zu gewinnen. Aus Sicht der Umweltschützer ist es sinnvoller, den Betreibern von Staudämmen Anreize zu geben, die Effizienz zu maximieren. „Das ist unserer Meinung nach das beste Preis-Leistungs-Verhältnis“, sagt Seebach von American Rivers. „Die Dämme sind bereits vorhanden.“
Zudem, fügt er hinzu, „ist die Technologie zur Schadensbegrenzung bei Dämmen um Welten besser als vor 20 oder 30 Jahren.“ Nehmen Sie Fischtreppen. Seit Jahren beaufsichtigen mehrere Bundesbehörden den Bau von Fischtreppen an den Dämmen entlang der Flüsse Columbia und Snake im Bundesstaat Washington, dem größten Erzeuger von Wasserkraft in den USA. Im Juli veröffentlichten die Bonneville Power Administration, das U.S. Army Corps of Engineers und das U.S. Bureau of Reclamation den Entwurf einer Bewertung ihrer Fortschritte bezüglich der Lachspopulation. Bis heute, so heißt es darin, sind sie auf dem besten Weg, die Überlebensziele der einzelnen Dämme von 96 Prozent im Frühjahr und 93 Prozent im Sommer zu erreichen.
Neue Technologie hilft bei der Produktion anderer Wasserkraftwerke. Das Bureau of Reclamation hat im vergangenen April einen Bericht veröffentlicht, in dem beschrieben wird, wie mehr als 500 seiner Kanäle angezapft werden könnten, um neue Strommengen zu erzeugen. In Yakima, Washington, experimentiert die Behörde mit einer hydrokinetischen Turbine, die von einigen als eine 15 Fuß lange Rolle gelben Klebebands beschrieben wird. Letztes Jahr wurde sie auf den Betonboden des Roza-Kanals geworfen. Während das Wasser den Kanal hinunterfließt, dreht sich die Turbine, die wiederum Strom erzeugt. Das Büro testet sie, um sicherzustellen, dass sie den Wasserbetrieb nicht behindert oder die Wasserqualität beeinträchtigt, aber die Idee ist, dass diese Geräte in Überlaufkanälen und Wasseraufbereitungsanlagen platziert werden könnten. Diese kleinen Turbinen werden als die größte und wichtigste wachsende Komponente innerhalb der Wasserkraft angesehen.
Aber die Größe eines Projekts ist ein schlechter Maßstab für seine Umweltauswirkungen, behaupten Kritiker. „Es kommt darauf an, wie man es betreibt“, sagt Seebach. Er verweist auf ein Projekt am Penobscot River in Maine als gutes Beispiel für den Ausgleich von Größe und Betrieb. Durch eine Vereinbarung zwischen Vertretern der Industrie, der Penobscot Indian Nation und Regierungsbeamten werden drei Dämme außer Betrieb genommen und an einem weiteren wird eine bessere Fischpassage installiert. Im Jahr 2012 wurde der Great Works Dam entfernt, und im Juli 2013 begann die Zerstörung des Veazie Dams. Ein dritter Damm wird gerade stillgelegt. Gleichzeitig wurde die Stromerzeugungskapazität der verbleibenden Dämme erhöht, um keinen Gesamtverlust an Leistung zu verursachen. Die Beseitigung des Veazie-Damms wird dem Atlantischen Lachs und elf anderen Arten freien Zugang zu 1.000 Meilen Binnengewässern ermöglichen, die ideal zum Laichen und Aufziehen sind.
Die Penobscot-Lösung könnte jedoch eine der wenigen Ausnahmen sein, die die Regel bestätigen. So wie es aussieht, hängt die Wasserkraft immer noch hinter Wind- und Solarenergie fest, sitzt im Fegefeuer zwischen der Akzeptanz als erneuerbare Energie und der Nichtberücksichtigung als solche. Das ist der Knackpunkt des Dilemmas der Wasserkraft. Sie ist sauber und erneuerbar. Gleichzeitig ist sie aber auch nicht ohne Umweltauswirkungen. Aber können die Staaten, die sich immer ehrgeizigere Ziele für saubere Energie setzen, die Wasserkraft weiterhin vernachlässigen?
Es ist kein Entweder-Oder, sagen Befürworter von Naturschutzgruppen wie American Rivers und Trout Unlimited. Sie sind nicht gegen die Wasserkraft, sie wollen nur, dass sie richtig eingesetzt wird. „Nicht alle Wasserkraftwerke sind gleich“, sagt Kate Miller, Western Energy and Water Counsel bei Trout Unlimited. „Es gibt gute Projekte und eine Menge schlechter Projekte in Bezug auf die Umweltauswirkungen. Letztendlich ist es das Ziel der Entwicklung erneuerbarer Energien, den ökologischen Fußabdruck zu minimieren.“