Seen als Batterien: Wasserkraft in der Schweiz

Wasser in grosser Höhe besitzt Lageenergie. Strömt es durch eine Druckleitung nach unten, treibt es eine Turbine und einen Generator an. Mehr Wassermenge und grössere Fallhöhe bedeuten grundsätzlich mehr nutzbare Energie. Deshalb können alpine Anlagen mit relativ kleinen Wassermengen hohe Leistung erreichen.

Ein See wird dadurch nicht wörtlich zur Batterie: Elektrische Energie wird nicht im Wasser gespeichert, sondern als potenzielle Energie seiner erhöhten Lage. Beim Pumpspeichern wird zuvor Strom eingesetzt, um Wasser wieder hinaufzupumpen. Das System speichert Energie, erzeugt aber beim vollständigen Zyklus nicht mehr, als hineingesteckt wurde.

Wind- und Solarstrom schwanken mit Wetter und Tageszeit. Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke können Produktion zeitlich verschieben und ihre Leistung relativ schnell verändern. Diese Flexibilität hilft, Erzeugung und Verbrauch im Stromnetz auszugleichen.

Mit Stand 31. Dezember 2025 umfasst der Schweizer Wasserkraftpark nach Angaben des BFE 706 Zentralen ab 300 Kilowatt und produziert im Mittel gut 37 Terawattstunden pro Jahr. Rund die Hälfte der Produktion stammt aus Speicherkraftwerken, knapp die andere Hälfte aus Laufkraftwerken; Pumpspeicherproduktion bildet einen kleineren Anteil. Solche Zahlen ändern sich und werden auf Seepegel deshalb mit Stand und Quelle genannt.

Wasserfassungen entziehen Flüssen Abfluss, Staumauern unterbrechen Fischwanderung und Geschiebetransport, Schwall und Sunk verändern den Tagesrhythmus unterhalb von Kraftwerken. Gesetzliche Restwassermengen und ökologische Sanierungen sollen diese Folgen begrenzen.

Auch der Klimawandel verändert die Planung. Weniger Gletschereis, andere Schneeschmelze, mehr Winter- und weniger Sommerabfluss verschieben das Angebot. Speicher können einen Teil saisonaler Unterschiede ausgleichen, müssen aber mit Sediment, Naturgefahren und neuen Nutzungskonflikten umgehen.

An einem natürlichen See deutet ein Pegeltrend vor allem auf die Wasserbilanz. An einem Speicher können zusätzlich Produktion, Pumpen und betriebliche Ziele wirken. Unterhalb eines Kraftwerks kann der Abfluss in kurzer Zeit steigen oder fallen. Deshalb gehören Station, Zeitauflösung und Anlagentyp immer zur Interpretation.

Zwischen den Speicherseen Emosson und Vieux Emosson im Wallis liegt das Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance. Seine Maschinenhalle befindet sich rund 600 Meter unter der Erdoberfläche. Bei hohem Strombedarf fliesst Wasser vom oberen zum unteren Becken und treibt die Maschinen an. Im Pumpbetrieb läuft der Weg umgekehrt: Elektrische Energie hebt das Wasser wieder an. Die Betreiberin nennt 900 Megawatt Leistung und 20 Gigawattstunden Speicherkapazität. Leistung beschreibt, wie schnell Energie abgegeben werden kann; Kapazität, wie viel Energie verfügbar ist. Die beiden Zahlen dürfen nicht verwechselt werden.

Auch Verluste gehören dazu. Nant de Drance gibt für die Speicherung einen Wirkungsgrad von über 80 Prozent an. Für das Hochpumpen wird mehr elektrische Energie benötigt, als später beim Turbinieren zurückkommt. Der Nutzen liegt in der zeitlichen Verschiebung und schnellen Reaktion, nicht in zusätzlicher Energie ohne Zufluss. Nach Betreiberangaben dauert der Wechsel vom Pumpen mit voller Leistung zum Turbinieren mit voller Leistung fünf Minuten. Daraus folgt trotzdem keine Garantie, dass der Speicher jederzeit vollständig verfügbar ist; Wasserinhalt und tatsächlicher Anlagenbetrieb gehören zur Beurteilung.

Im Stromnetz müssen sich Erzeugung und Verbrauch fortlaufend die Waage halten. Die Netzfrequenz von 50 Hertz zeigt, ob dieses Gleichgewicht stimmt. Swissgrid beschafft Regelreserven und kann zusätzliche oder geringere Einspeisung sowie Änderungen des Verbrauchs veranlassen. Dabei kommen nicht nur Wasserkraftwerke, sondern auch andere Speicher und geeignete Verbrauchsanlagen infrage. Ein Speicherkraftwerk verkauft Energie und kann mit veränderbarer Leistung zur Stabilisierung beitragen. Ein gefüllter See allein beweist jedoch keine bereitgestellte Regelleistung; die Anlage muss im verlangten Zeitraum tatsächlich verfügbar sein.

Für den Fluss unterhalb eines Kraftwerks ist schnelles Umschalten nicht automatisch günstig. Bei Schwall und Sunk können Abfluss, Strömung und benetzte Uferfläche rasch wechseln; Tiere werden verdriftet oder stranden auf trockenfallenden Bereichen. Ausgleichsbecken können Wasser zwischenspeichern, ein langsameres Hoch- und Herunterfahren der Turbinen kann Übergänge abflachen. Welche Massnahme passt, hängt von Anlage und Gewässer ab. Für eine Abflusskurve zählen deshalb nicht nur Höchst- und Tiefstwert, sondern auch Geschwindigkeit und Rhythmus des Wechsels.