Mitte Oktober 2016 fand in Leukerbad (VS) die zweite Ausgabe der SCCER-SoE/NRP 70 PhD School statt. Da im Vorfeld viele Doktorierende bei ihrer Planung mitgewirkt haben, war sie bestmöglich auf die Bedürfnisse der rund 60 Teilnehmenden abgestimmt.
Am Mittwochmorgen vermittelten Vorträge zu folgenden Themen verschiedene Aspekte der Energiewende: der Klimawandel, die Stromknappheit im Winter, die Herausforderungen der Stromspeicherung, sozio-ökonomische und politische Faktoren sowie die Akzeptanz in der Bevölkerung. Auf besonderes Interesse stiess der Exkurs am Ende des Tages über die Förderangebote für Start-ups der Kommission für Technologie und Innovation (KTI).
Am zweiten Tag drehte sich alles um die Region. Auf dem eindrücklichen Aussichtspunkt Gemmi erklärte Professor Herwegh der Universität Bern den Aufbau der Alpen. Nach einer kurzen Wanderung Richtung Lämmerenhütte widmeten wir unsere Aufmerksamkeit einem kleinen Tal (siehe Foto). Zu unserem Erstaunen handelt es sich um eine Millionen Jahre alte Verwerfung, welche tausende Meter tief unter der Oberfläche lange Zeit geothermisch aktiv war. Heute zeugt neben den vielen parallelen Rissen eine Calcitkristallschicht im Zentrum der Verwerfung von dieser Epoche. Am Nachmittag besichtigten wir das nahegelegene Wasserkraftwerk Lötschen. Mitarbeitende der Betreiberfirma EnAlpin AG zeigten uns die Staumauer sowie die Zentrale und gingen dabei auf unsere zahlreichen Fragen ein.
Am Freitag bewirkte ein Workshop für die Geothermie-PhDs einen wertvollen Informationsaustausch über die Institutsgrenzen hinweg. Parallel wurden den Wasserkraft-PhDs die Herausforderungen aber auch neuen Chancen für die Wasserkraft aufgrund des Klimawandels sowie mögliche Schritte zur Realisierung der Energiestrategie 2050 nähergebracht. Eine Übung über die Auswirkungen von Kleinwasserkraftwerken auf den Genpool von Fischen vervollständigte das Programm und zeigte den Doktorierenden, dass man nie ausgelernt hat. Danach wartete auch schon der Bus ins Tal, und während die Teilnehmenden noch einmal die imposanten Berggipfel des Wallis bestaunten, freuten sie sich bereits auf die PhD School 2017 in der Region Glarus.
Bericht von Severin Stähly, EPFL-LCH
|
|
|
Projekt: Neues hochauflösendes Wettergenerator-Modell
|
|
Was?
Um zukünftige Klimaszenarien und damit die Wasserverfügbarkeit für die Wasserkraftproduktion simulieren zu können, wurde ein neues stochastisches Wettergenerator-Modell namens AWE-GEN-2d (Advanced Weather GENerator for 2-dimension grid) entwickelt.
|
|
|
Dieses ermöglicht die schnelle und effiziente Simulation der wichtigsten Klimadaten (z. B. Niederschlag, Temperatur, Strahlung, Wind, relative Luftfeuchtigkeit) mit einer sehr hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung. So sind beim Niederschlag Simulationen für eine Fläche kleiner als 2 x 2 Quadratkilometer und für ein Zeitfenster von 5 Minuten möglich, was der Auflösung eines Wetterradars nahekommt.
Schauen Sie dieses kurze Video, in welchem die Fähigkeiten von AWE-GEN-2d demonstriert werden. Zudem können Sie auf diesen zwei Poster (Seiten 5 und 6) mehr über das Projekt erfahren.
Weshalb?
In den letzten Jahrzehnten wurden Klimaveränderungen beobachtet, die durch anthropogene Einflüsse entstanden sind und weit über die übliche natürliche Variabilität des Klimas hinausreichen. In den kommenden Jahren wird ein noch intensiverer Klimawandel erwartet, erhebliche Auswirkungen auf die Wasserkraftproduktion haben wird.
Problematisch sind die grossen Unsicherheiten der Klimaprognosen. So variiert beispielsweise die erwartete Erhöhung der durchschnittlichen Jahrestemperatur in der Schweiz bis zum Ende des 21. Jahrhunderts im Vergleich zu heute zwischen 2.7 und 4.8 °C. Die Vorhersagen bezüglich Niederschlagsänderungen sind noch ungenauer (es existieren sowohl Trends der Niederschlagszunahme als auch der Abnahme in Abhängigkeit vom untersuchten Standort und der Jahreszeit).
Mehr erfahren (wer und wie?)
|
|
|
Projekt: Klimawandel versus Energiemarkt
|
|
Was?
Im Rahmen dieses Projekts wird ein neues Modellkonzept entwickelt, welches den Betrieb von Wasserkraftwerken unter Berücksichtigung sowohl des Klimawandels als auch der Veränderungen im Energiemarkt simulieren kann.
|
|
|
Damit sollen Antworten auf die folgenden Fragen gefunden werden: Sind die aktuellen Betriebsbestimmungen zukunftstauglich oder werden Schweizer Energieunternehmen diese erheblich überarbeiten müssen? In welchem Verhältnis stehen die Auswirkungen des sich ändernden Energiemarktes und des Klimawandels? Wie viel mehr Elektrizität können die existierenden Wasserkraftanlagen unter den neuen Bedingungen erzeugen? Welche Anpassungen zu welchen Kosten sind dazu nötig?
Weshalb?
Die Wasserkraftproduktion erwartet in Zukunft zwei grosse Herausforderungen:
- Der Klimawandel und die damit verbundene Abnahme der Wasserverfügbarkeit aufgrund des Gletscherrückzugs.
- Der Energiemarkt und damit verbundene unsichere Betriebsbedingungen aufgrund des Energiebedarfs und der stark schwankenden Nachfrage. Letztere gewinnt seit der massiven Einführung von Solar- und Windkraftanlagen in den Portfolios vieler europäischer Länder zunehmend an Bedeutung. Von den Wasserspeicherkraftwerken wird als Ausgleich zunehmend ein flexibler Betrieb verlangt.
Mehr erfahren (wer und wie?)
|
|
Das ISC-Experiment im Scheinwerferlicht
|
|
|
|
Anfang September 2016 besichtigten zahlreiche Journalisten auf Einladung des SCCER-SoE das Felslabor Grimsel der Nagra, um einen exklusiven Einblick in das Experiment „In-Situ Stimulation and Circulation (ISC)“ zu erhalten. Wenn Sie mehr über das Projekt erfahren möchten, schauen, hören und lesen Sie die folgenden TV-, Radio- und Zeitungsbeiträge:
Zurzeit widmen sich Projektleiter Dr. Florian Amann und sein Team den letzten Vorbereitungen für die eigentliche Stimulation, welche für Anfang Februar 2017 vorgesehen ist. Dazu testen sie das seismische Überwachungssystem, schliessen die Bohrlochinstrumentierung ab und führen letzte hydraulische Tests durch.
|
|
|
|
Die Wärme im Erdinneren umweltfreundlich, wirtschaftlich erfolgreich und nachhaltig nutzen? Das wünscht sich nicht nur die Schweiz im Zuge der Energiestrategie 2050 – auch in Europa soll die Geothermie eine tragende Rolle im künftigen Energiemix spielen. Das internationale Projekt DESTRESS will Methoden und Machbarkeit prüfen.
Von Michèle Marti und Stefan Wiemer
|
|
Wie gelingt ein optimaler Umgang mit Sedimenten für eine nachhaltige Wasserkraft?
Wasserkraft ist weltweit die wichtigste Quelle für erneuerbare elektrische Energie. Oft stören aber Sedimente ihren reibungslosen Betrieb. Diese lagern sich am Grund von Stauseen ab oder führen zu einer erhöhten Abnutzung der Turbinen. Obwohl zahlreiche Massnahmen bekannt sind, erfordert jeder Standort individuelle Lösungen.
Von Robert Boes
|
|
Das SCCER-SoE ist bereit für Phase II
Ende 2016 geht das mittlerweile drei Jahre alte Schweizer Kompetenzzentrum für Strombereitstellung in seine zweite Phase über.
Auf den ersten Blick scheint für die aktuell 220 Forschenden (darunter 94 Doktorierende) vieles beim Alten zu bleiben: Die gleichen Leitfragen sind immer noch gültig. Dieselben Forschungspartner arbeiten zusammen. Das Budget der Jahre 2015/6 wird für weitere vier Jahre fortgeschrieben.
Aber es gibt auch gewichtige Änderungen: Trotz des Namens Supply of Electricity werden neu auch Forschungsprojekte unterstützt, welche zum Ziel haben, Wärme zu fördern.
Ausserdem wird verstärkt mit den sieben anderen SCCER zusammengearbeitet, so zum Beispiel auf dem Gebiet der Szenarien und Modellierung von Energiesystemen oder bezüglich Empfehlungen, wenn es bei der Umsetzung kritischer Kraftwerksprojekte um den Einbezug der Bevölkerung und legislatorische Prozesse geht.
Die formell grösste Änderung betrifft die Schaffung eines neuen Arbeitspaketes. In diesem sollen nach eher grundlegenden Forschungsarbeiten in der ersten Phase anhand der folgenden sieben Pilot- und Demonstrations-Projekte erste Früchte geerntet werden:
- Stimulations-Experimente in Felslabors
- Reservoir Engineering für den Wärmetauscher in Haute-Sorne
- Hydrothermale Erkundung der Wärmeentnahme und -speicherung im Genfer Becken
- Pilotversuch der geologischen Einlagerung von CO2 im Untergrund
- Kleinwasserkraftwerke
- Kontrollierte Entnahme von feinen Sedimenten aus Stauseen
- Erarbeiten von Lösungen für die Herausforderungen bei Stauseen im Gebiet ehemaliger Gletscher
Das SCCER-SoE ist bereit für neue Herausforderungen, die Zukunft kann kommen!
|
|
|
Der nächste SCCER-SoE Newsletter erscheint im März 2017.
|
|
|
|
|
|
