Rückbau von Talsperren – globale Entwicklung

Rückbau von Talsperren – globale Entwicklung
Gabriela Kluck
Frauensteiner Str.26, 09599 Freiberg
Abstract. Staudämme und Talsperren gelten als umweltfreundliche Methode, um
elektrische Energie zu gewinnen. Doch seit einiger Zeit werden immer mehr Talsperren
zurückgebaut. Dieser Text beschäftigt sich mit dem Rückbau von Talsperren,
dessen Gründen und der globalen Entwicklung im Rückbau.
Einleitung
Die Erde ist mit etwa 1,45×10 9 km³ Wasser bedeckt. Davon befinden sich 90% in
den Ozeanen und Meeren. Lediglich 10% befinden sich in Flüssen, Seen, Grundwässern
und Gletschern, sowie der Atmosphäre. Von diesen 10% sind wiederum
nur etwa 1/5 für den Menschen nutzbar (Tančev 2005). Hinzu kommt, dass die
Verteilung der Süßwasservorkommen auf der Erde sehr ungleichmäßig ist. Während
manche Länder, wie z.B. Indonesien das ganze Jahr über Niederschläge mindestens
100 mm pro Monat aufweisen, kann es in Ländern wie Algerien dazu
kommen, dass im ganzen Jahr keine Niederschläge fallen.
Besonders in Ländern mit unregelmäßigem oder saisonal schwankendem Niederschlag
ist es schwierig eine kontinuierliche Versorgung mit Wasser ohne zusätzliche
Hilfsmittel zu erreichen. Eine Möglichkeit bietet die Errichtung von
Staudämmen oder Talsperren, wodurch die Wasserstände der Flüsse weitgehend
unabhängig von der Niederschlagsmenge konstant gehalten werden können. Neben
dieser Funktion, können Talsperren oder Staudämme auch der Strom- bzw.
der Trinkwasserversorgung, dem Hochwasserschutz, der Bewässerung oder der
Erholung dienen (K.R. Saxena und V.M. Sharma 2006).
Im Jahre 1996 wurden 41.413 große Staudämme, die entweder höher als 15m
sind oder andere Eigenschaften aufweisen, von der International Comission On
Large Dams (ICOLD) registriert. 18.000 der 41.413 Staudämme, besitzen nur eine
Funktion. Davon dienen 48% der Bewässerung, 20% der Stromproduktion aus
Wasserkraft, 15% der Wasserversorgung, 8% dem Hochwasserschutz und 4% der
Erholung. Von etwa 7.400 Staudämmen ist bekannt, dass sie mehrere Funktionen
erfüllen (K.R. Saxena und V.M. Sharma 2006).

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Neben der Bewässerung und der Wasserversorgung stellt die Stromerzeugung
einen erheblichen Grund für die Errichtung eines Staudammes oder einer Talsperre
dar. Vor allem in den sich entwickelnden Ländern, die einen großen Bevölkerungszuwachs
erfahren, muss immer mehr Wasser zur Verfügung gestellt werden.
Besonders deutlich wird dies im Falle von China. Hier befinden sich 24.119 (nach
Jiazhenge und Jing 2000) Staudämme (Abb.1.)
Abb.1: Anzahl der Talsperren weltweit laut Deutschem Talsperrenkomitee
Ein sehr bekannter und umstrittener Staudamm, der Drei-Schluchten-
Staudamm, welcher den Jangtse-Fluss an drei Stellen aufstaut, wurde im Jahre
2003 in Betrieb genommen (Bejing Rundschau 09.01.2009).
Während in China und anderen Ländern neue Staudämme gebaut werden,
schlagen Industrieländer wie Amerika, Frankreich und Deutschland andere Wege
ein. Hier werden Staudämme, deren Nutzen nicht mit den bestehenden ökologischen
und sozialen Problemen ausgeglichen werden kann, abgerissen. Im Folgenden
soll nun der Rückbau von Staudämmen, anhand zweier Beispiele erläutert und
ein Überblick, über die globale Rückbausituation gegeben werden.
Ökologische und soziale Auswirkungen von Staudämmen
und Talsperren
Ökologische Probleme
Die Errichtung einer Talsperre oder eines Staudammes ist immer mit einer Veränderung
der biotischen und abiotische Parametern des aufzustauenden Gewässers
verbunden. Durch das Aufstauen, wird das Strömungsregime des Flusses, stark

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verändert. Er wird langsamer und verliert seine Transportkraft. So kommt es, dass
strömungsliebende Organismen (rheophile) wie zum Beispiel Lampetra fluviatilis
(Flussneunauge) oder Salmo trutta fario (Bachforelle) im aufgestauten Bereich
nicht mehr auftreten. Durch die Minderung der Transportkraft, werden vor der
Staumauer verstärkt Sedimente abgelagert, was zu Problemen in der Wasserqualität
führen kann, wenn die Schwebfracht mit Schadstoffen belastet ist. Auf der anderen
Seite der Staumauer hingegen tritt Erosion aufgrund des fehlenden Geschiebes
im Wasser auf.
Das Gewässer im Staubereich bekommt zusehends einen seeähnlichen Charakter.
Es stellt sich eine Stratifikation ein, die Wassertemperatur erhöht sich aufgrund
fehlender Beschattung und es kommt zu zeitweisen Sauerstoffminima, die
durch nächtliche Atmungsprozesse und den Abbau von Organika hervorgerufen
werden.
Neben diesen Eingriffen in die Ökologie des Flusses, stellt ein Staudamm eine
unüberwindbare Barriere für viele Organismen dar, wenn keine Bypässe oder
Fischtreppen integriert worden sind (R. Gunderian und G. Gunkel 2000).
Ein weiteres Problem ergibt sich daraus, dass mit dem Anstieg des Flusspegels
es auch zu einem Anstieg des Grundwassers kommt. Dies kann dazu führen, dass
sich durch den erhöhten Bodenwassergehalt Rutschungsflächen ausbilden und es
zu einem Versagen der Hänge um den Staukörper herum kommt.
Der Bau des Assuan-Hochdammes, welcher den Nil in Ägypten aufstaut, hatte
zur Folge, dass die Schlufffracht des Nils vor der Staumauer sedimentierte. Dadurch
stand der Schluff, der durch die jährlichen Überschwemmungen auf dem
ufernahen Land abgelagert wurde, nicht mehr zur Verfügung, wodurch die natürliche
Düngung dieser Bereiche ausblieb. Ein weiterer Effekt, der ebenfalls auf der
fehlenden Sedimentfracht beruht, konnte an der Mittelmeerküste beobachtet werden.
Seit 1964 zieht sich die Küste im Jahr durchschnittlich um 29 m zurück (Shahin
2002).
Soziale Probleme
Für die Errichtung eines Staudammes benötigt man Raum. Nicht selten kommt es
dazu, dass Siedlungen oder Städte einem Staudamm weichen müssen. Laut WCD
wurden bisher etwa 40 bis 80 Millionen Menschen umgesiedelt, damit Staudammprojekte
verwirklicht werden konnten. In der Vergangenheit wurden zudem
die Menschen, die von den Umsiedlungen betroffen waren, nur selten an den Entscheidungsprozessen
beteiligt und oftmals ungenügend entschädigt (Neumann-
Silkow et al. 2004).
Ein weiteres Problem ergibt sich vor allem in wärmeren Regionen aus den großen
Wasserflächen, die Krankheitsüberträgern wie der Anopheles-Mücke, welche
Malariaerreger überträgt (Madigan et al. 2000), einen großen Lebensraum bieten.
Dadurch wird die Verbreitung von dieser und anderen wasserbürtigen Krankheiten
begünstigt (Shahin 2002).
Durch das Aufstauen von Wassermassen sind jedoch nicht nur Menschen betroffen.
So mussten während des Auffüllens des Assuan-Hochdammes sowohl der

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Tempel von Abu Simbel als auch der von Philea umgesetzt werden, damit sie
nicht überflutet werden.
Rückbau von Talsperren anhand ausgewählter Beispiele
Talsperre Krebsbach
Die Talsperre Krebsbach liegt nördlich von Greiz in Ostthüringen (Abb.2) auf der
Landstraße 1085 zwischen Neumühle/Elster und Teichwolframsdorf.
Sie gehört zu den 68 Stauanlagen der Thüringer Fernwasserversorgung. Sie lieferte
ab 1964 Brauchwasser für den durch die Wismut AG betriebenen Uranbergbau.
Mit einem Stauraum von 317.000m³ und einer Höhe von neun Metern zählt
die Anlage zu den kleineren bis mittleren Talsperren, deren Einzugsgebiet etwa
14,1 km² beträgt (Angaben: Thüringer Fernwasserversorgung). Die Staumauer ist
ein Steinschüttdamm mit einer mittigen Lehmkerndichtung, in die später zusätzlich
eine Stahlspundwand aufgrund von Undichtheiten eingebracht worden ist. Der
Stützkörper besteht aus Diabas, die Dichtung aus Auelehm.
Nach der Aufgabe des Uranbergbaus, entfiel bereits 1985 die Brauchwasserentnahme.
Ein weiterer Grund für den Rückbau der Talsperre ist die mangelnde
Standsicherheit. Im Falle eines Bemessungshochwassers würde das Absperrwerk
Schaden nehmen und stellte eine erhebliche Gefahr für Unterlieger darstellen.
TS Krebsbach
Abb.2: Lage der Talsperre Krebsbach. Quelle: google maps

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Vor dem Bau der Talsperre war der Krebsbach ein sauberes Gewässer, welches
unter anderem den Bachforellen (Salmo trutta fari) einen Lebensraum bot. Durch
die Errichtung des Absperrbauwerkes und anderer kleinerer Querbauwerke, zogen
sich die Bachforellen an den Unterlauf des Krebsbaches zurück. Mit dem Rückbau
der Talsperre und der Querbauten hofft man unter anderem darauf, dass diese
sich wieder im oberen Bachlauf ansiedeln.
Um den Rückbau zu verwirklichen, wurden zunächst eine Risikoanalyse und
ein Planfeststellungsverfahren durchgeführt. Im Dezember 2005, fünf Jahre nach
dem Einreichen der Antragsunterlagen, erging der Planfeststellungsbeschluss, woran
sich die Arbeiten an der Ausführungsplanung anschlossen. Das Projekt wurde
in zwei Losen ausgeschrieben. Das erste Los beinhaltete dabei die Hauptbauleistung,
wie den Dammabtrag, den Abbau aller Hoch-und Tiefbauten, die Neugestaltung
des Bachbettes (Abb. 3) und den Bau einer Straße und Fußgängerbrücke.
Abb. 3: Computersimulation des Bachlaufes, Quelle: Thüringer Fernwasserversorgung
Das zweite Los umfing alle Landschaftsbauarbeiten, sowie weitere Maßnahmen
zur Umsetzung der Landschaftpflegeplanes, die nicht im Los 1 enthalten waren.
Desweiteren wurden drei Ausbaumaßnahmen festgelegt, um die Rückhaltung von
Hochwässern mit einem Wiederkehrintervall von HQ2 bisHQ10 zu gewährleisten.
Diese Maßnahmen umfassen Gerinneaufweitungen, Sohl- und Böschungsbefestigungen
und die Sanierung bzw. den Neubau von massiven Ufermauern.
Am 19. März 2007 begann der Rückbau der Talsperre. Während dieser Zeit
wurde der Wasserspiegel der Talsperre abgesenkt, um ein Abfischen zu ermöglichen,
woran sich eine Restentleerung anschloss. Um erhöhte Sedimenteinträge zu
Vermeiden, wurde am Ablauf der Talsperre ein Sedimentationsbecken errichtet.
Desweiteren wurden Maßnahmen zum Amphibienschutz getroffen. So wurden
Amphibienschutzzäune aufgestellt um Frösche, Kröten und Molche absammeln
und umsiedeln zu können. Auch 1000 Exemplare der großen Teichmuschel (Anodonta
cygnea) wurden eingesammelt und in Ausgleichgewässer umgesetzt.
Nachdem am 26.März 2007 ein Umleitungsgraben in Betrieb genommen worden
ist, hat die Talsperre ihre Funktion als Stauanlage endgültig verloren. Nun
wurde mit dem Abtrag des Staudammes, dem Ausbau der Stahlspundwand sowie
der Anlage eines mäandrierenden Bachbettes begonnen. Dabei wurden verschiedene
Querprofile im Bachbett geschaffen, damit der Bach durch regelmäßige

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Ausuferungen eine Eigendynamik entwickeln kann. Ein Teil des Dammmaterials
wurde für den Bau des Wanderweges, für Erosionsschutzbuhnen, als Steinschüttung
für die Sohlgleitung und für Landschaftsbauarbeiten eingesetzt.
Ende des Jahres 2007 waren alle Arbeiten, einschließlich derer am Unterlauf,
beendet. In der Abbildung 4 ist ein Ausschnitt des neuen Bachverlaufes zu sehen.
(Thüringer Fernwasserversorgung; BUND Thüringen)
Abb. 4: Neues Bachbett des Krebsbaches, Quelle: Thüringer Fernwasserversorgung
Manatawny Creek (Pennsylvenia)
Der Manatawny Creek ist ein Zufluss des Schuylkill Rivers in Pennsylvania. Bereits
vor mehr als 200 Jahren (Graf, 2003) wurde der Bach durch einen 2 m hohen
hölzernen Mühlen-Damm aufgestaut. Die Breite des Dammes betrug 30 Meter
und erzeugte einen etwa 500 m langen und 1 m tiefen Stauraum. Die Verweilzeit
des Wassers im Stauraum ist mit weniger als zwei Stunden bei Basisabfluss als
gering einzustufen. Durch die geringe Tiefe und kurzen Verweilzeiten des Wassers
fehlte dieser Talsperre die typische Schichtung lentischer Systeme. Aufgrund
der guten Durchmischung, und damit fehlenden anoxischen Bereichen, konnten
nur geringe Unterschiede in der Wasserqualität oberhalb und unterhalb des Staudammes
festgestellt werden.
Im Laufe der Zeit hatten sich, ungeachtet von Ausbaggerungsarbeiten in den
70er Jahren, vor der Staumauer große Mengen an Sediment abgelagert. Im Gegensatz
zu anderen Talsperren bestand das Sediment hier größtenteils aus Sanden,
Kiesen und größeren Steinen. (Pawlowski und Cook, 1993; Stanley und Doyle,
2001). Nach dem Rückbau des Dammes kam es aufgrund der größeren Kornfraktionen
nur sehr langsam zu einem Abtrag des angehäuften Sedimentes. Normalerweise
werden innerhalb von Stunden bis wenigen Tagen große Mengen an feinem
Sediment nach dem Dammrückbau abtransportiert (Stanley et al., 2002; Winter,
1990). Im Falle des Manatawny Creeks blieb das Sediment noch mehrere Wochen
bis Monate liegen und wurde nur gelegentlich, bei hohen Durchflüssen erodiert.
10 Monate nach Abriss des Absperrbauwerkes hatte sich die Sedimentschicht um
0,5 m verringert. Auch wurde das Bachbett im ehemaligen Stauraum deutlich

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grobkörniger, da die Feinpartikel nach und nach ausgespült worden sind. Unterhalb
der ehemaligen Staumauer begannen sich während dieser Zeit sogenannter alternate
und midchannel bars, kleine Inseln aus Sediment, zu bilden. An tieferen
Stellen konnte eine Verfüllung des Bachbettes beobachtet werden.
Durch den Rückbau des Absperrbauwerkes änderte sich die Zusammensetzung
der Biota drastisch. Vorher waren vor allem stehende Gewässer bevorzugende Arten,
wie Chironomidae (Zuckmücke), Ephemeroptera (Eintagsfliege), Caurassius
auratus (Goldfisch), Cyprinus caarpio (Karpfen) und Erimyzon oblongus (Saugkarpfen)
anzutreffen (Graf, 2003). Nach weniger als einem Jahr konnten neben
den bentischen Arten, wie dem Noturus insignis (Katzenwels) und Rhinichtys cataractae
(Longnose dace) auch strömungsliebende Arten festgestellt werden
(Graf, 2003). Leider konnte kein Zuwachs in den Anadromen Fischbeständen,
sprich Meeresfischen, die in Süßgewässern laichen, verzeichnet werden. Dies ist
darauf zurückzuführen, dass unterhalb des Manatawny Creeks noch weitere Staudämme
vorhanden sind.
Globale Entwicklung des Rückbaus von Staudämmen
Wie bereits in der Einleitung erwähnt worden ist, sind die Tendenzen Talsperren
oder Staudämme zurückzubauen von Land zu Land unterschiedlich. In den Vereinigten
Staaten zum Beispiel, wurden allein in Kalifornien zwischen den Jahren
1920 und 1956 22 Dämme aus dem Klamath River entfernt. Im Butte Creek, einem
sich ebenfalls in Kalifornien befindenden Fluss, wurden 12 Absperrbauwerke
abgerissen. In ganz Kalifornien sollen weitere 50 große und kleinere Talsperren
zurückgebaut werden. In Wisconsin wurden 30 Staudämme entfernt (Evans,
1999). Seit 1999 wurden in den Vereinigten Staaten mehr als 600 Staudämme
entfernt (American Rivers, 2009).
In China, so vermeldete am 21.04.09 River News International, sollen weitere
20 Dämme allein im Jangtse-Fluss neu errichtet werden, in Tibet 750 (River
News International, 14.10.08).
Frankreich startete im Jahre 1994 das Projekt „Plan Loire Grandeur Nature“,
bei dem 3 Staudämme zurückgebaut wurden. Einer der Gründe für den Rückbau
war die Wiederansiedlung von Lachsen, die vor der Errichtung der Staumauern
hier ihre Laichgebiete hatten (Dam Decomissioning in France, 1999). Neueren
Meldungen jedoch nach, möchte Frankreichs Umweltminister Jean-Louis Borloo
die durch Wasserkraft gewonnene elektrische Energie um 11% steigern (River
News International, 23.07.08)
In Spanien wurden in den vergangenen Jahren 80, hauptsächlich kleinere Talperren
abgebaut. Weitere 130 Rückbaue sind geplant (Brufao, 2008).

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Zusammenfassung
Der Rückbau von Staudämmen ist ein komplexes Thema. Große Probleme stellt
häufig das in den Stauräumen abgelagerte Sediment dar, da es aufgrund des meist
hohen Feinpartikelanteiles hohe Schadstoffgehalte aufweisen kann. Bei der Freisetzung
dieser Stoffe, kann die Wasserqualität erheblich darunter leiden.
Ein weiteres Problem stellt die Akzeptanz des Rückbaus durch die Bevölkerung
dar. Oberlieger befürchten häufig eine Verknappung in der Wasserversorgung,
Unterlieger fürchten sich häufig vor Hochwässern durch das verminderte Rückhaltevermögen
des Fließgewässers.
Als positive Aspekte des Rückbaus sind unter anderem die Ansiedlung der ursprünglichen,
strömungsliebenden Biota, wie Forellen oder Lachsen, und ein gesundes
Sedimentmanagement im Flusssystem zu nennen. Ein weiterer, ebenfalls
sehr wichtiger Aspekt liegt in den Sanierungskosten vieler Staudämme. Häufig ist
es billiger einen Staudamm abzureißen, als ihn zu erneuern (Evans, 1999).
Die Tendenz, Staudämme zurückzubauen, ist von Land, zu Land unterschiedlich.
Amerika zeigt sich dabei als Vorreiter.
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