Neue Schleusen im Albertkanal in Flandern, Belgien

Aufgrund des Klimawandels erlebt Belgien immer längere Dürreperioden. In Zukunft wird sich dies voraussichtlich noch verschärfen. Den im Rahmen des Cordex.be-Projekts (2015–2017) entwickelten Klimaprojektionen zufolge deuten Veränderungen der Niederschläge und der Evapotranspiration im Zeitraum 2000–2100 auf eine Vertiefung des negativen Wasserhaushalts in den Sommermonaten hin, was zu einem zunehmenden Risiko des Auftretens von Dürren und ihrer höheren Schwere führt. Während der Winterniederschlag voraussichtlich leicht zunehmen wird, wird der Sommerniederschlag deutlich abnehmen. Der von den Modellen für August simulierte erwartete Rückgang der Niederschläge schwankt zwischen -10 % für das Emissionsszenario RCP2.6 und etwa -40 % für das Emissionsszenario RCP8.5 bis zum Jahr 2100 im Vergleich zum Jahr 2000.

Im östlichen Teil Flanderns befindet sich einer der größten Kanäle Belgiens: Der Albert-Kanal. Dieser Kanal verbindet die Industriegebiete vom (französischsprachigen) wallonischen Teil Belgiens mit Antwerpen, dem größten Hafen Belgiens. Schiffe können an beiden Enden des Kanals weiterfahren, in die Niederlande (z.B. Rhein, Rotterdam) und nach Frankreich (Maas). Aufgrund des Baus des Kanals wurden auch einige wichtige Industriegebiete entlang des Kanals entwickelt, was ihn zu einer wirtschaftlich äußerst wichtigen Wasserstraße für Belgien mit einem Gesamtverkehr von 40 Millionen Tonnen pro Jahr machte.

Der Kanal bezieht sein Wasser aus dem Fluss Maas, einem Fluss, der nur durch Regen gespeist wird. Die Maas füttert auch andere Kanäle, wobei der Juliana-Kanal in die Niederlande der wichtigste ist. Daher mussten Vereinbarungen mit den Niederlanden geschlossen werden, um extremen Wetterereignissen, einschließlich geringer Wassereinleitungen infolge von Dürren, entgegenzuwirken. In einigen (seltenen) Fällen reicht der Abfluss der Maas nicht aus, um alle Kanäle in Flandern und den Niederlanden zu versorgen und einen Mindestabfluss in der Maas selbst aufrechtzuerhalten. Während dieser Zeit kann der Wasserstand des Albertkanals sinken, so dass der zulässige Tiefgang für Schiffe reduziert werden muss, was die Binnenschifffahrt als Verkehrsträger weniger attraktiv macht. Bisher wurden diese Probleme durch eine Reihe von Maßnahmen angegangen, wie die Hebesperrung der professionellen Schifffahrt mit weniger Wasser und die Begrenzung der Wasserentnahmen für landwirtschaftliche und naturwirtschaftliche Zwecke, aber diese Maßnahmen implizierten die Akzeptanz der damit verbundenen wirtschaftlichen und ökologischen Schäden.

Hauptziel der in dieser Fallstudie beschriebenen Maßnahmen war es, wirtschaftliche Einbußen durch reduzierte Verkehrsmöglichkeiten auf dem Kanal (aufgrund sehr geringer Wasserabflüsse aus der Maas) zu vermeiden, die sich in Zukunft aufgrund des Klimawandels voraussichtlich verschärfen werden. Ein weiteres sekundäres Ziel war der Schutz des Ökosystems und der biologischen Vielfalt der Maas.

Große Archimedes-Schrauben wurden an den Schleusen im Kanal in Ham gebaut, dem ersten von sechs Schleusensystemen. Im Falle einer Dürre pumpen diese riesigen Schraubenpumpen, die größten in Europa, Wasser auf, das durch den Übergang vom Schiff durch die Schleuse verloren geht. Im Falle eines Wasserüberschusses, hauptsächlich im Winter, werden die Schrauben als Bypass verwendet, um die übermäßige Wassermenge loszuwerden. In diesem Fall arbeiten die Pumpen als Stromerzeuger, wobei Wasserkraft als erneuerbare Energie die Treibhausgasemissionen reduziert. Der Nettoeffekt auf die Treibhausgasemissionen hängt im Laufe der Zeit vom Gleichgewicht zwischen niedrigen und hohen Wasserständen ab, aber da bisher nur selten niedrige Wasserstände auftreten, ist der Nettoeffekt im Allgemeinen positiv. Der Kanal ist auch eine mögliche Wasserstraße für wandernde Fische. Daher sind die Schrauben so konzipiert, dass sie Fischwanderungen ermöglichen und die biologische Vielfalt schützen.

Die Anlage in Ham (2012) besteht aus vier enormen Schneckenpumpen mit 4,3 m Durchmesser und einem Gewicht von 85 Tonnen. Die Schrauben können bis zu 5 m³ pro Sekunde pumpen. Ein Schleusenbetrieb bewegt 48.000 m³ Wasser. Die vier Schrauben benötigen 50 Minuten bei voller Leistung, um das Wasser zurück zu pumpen. Im Jahr 2013 wurden drei ähnliche Schrauben in Olen installiert. Nachdem ihre Funktionalität und Wirksamkeit unter Beweis gestellt worden waren, wurde die Installation von Schraubenpumpen an den Schleusen des Albertkanals 2018 fortgesetzt, als drei Archimedes-Schrauben in Hasselt gebaut wurden. Die kolossalen Schrauben - 22 Meter lang, 4,30 Meter Durchmesser, 100 Tonnen schwer - können 5 m³ Wasser pro Sekunde an die Spitze der Schleuse pumpen und mit genügend Wasser Grünstrom für 1.500 Haushalte erzeugen. Die Pumpanlagen in Kombination mit Wasserkraftwerken werden auch an den anderen Schleusen des Albertkanals von Genk, Diepenbeek und Wijnegem gebaut. Diese sollen nach 2021 in Betrieb genommen werden.

Die Organisation „De Vlaamse Waterweg“ ist für die Verwaltung und den Ausbau der Binnenwasserstraßen als Netz zuständig, das zur Wirtschaft und zum Wohlstand Flanderns beiträgt. Dieses Unternehmen fungiert als Hauptkoordinator für die Entwicklung der Archimedes-Schrauben an den Schleusen des Albertkanals.

Zwei große vorbereitende Projekte, die der Installation von Schrauben an den Schlössern vorausgingen, führten zur endgültigen Gestaltung der Maßnahmen, an denen die einschlägigen Akteure beteiligt waren. Die erste war die Entwicklung einer Niedrigwasserstrategie für den Kanal. In einer ersten Phase der Problemanalyse wurde eine Bestandsaufnahme der verschiedenen Wassernutzungen vorgenommen, um die Nutzer zu ihren Ideen zur Reduzierung des Wasserverbrauchs zu beraten. In einer zweiten Phase wurden mögliche Lösungen vorgeschlagen und Rückmeldungen von allen relevanten Interessenträgern eingeholt. In einer dritten Phase wurden die Auswirkungen der Lösungen in Bezug auf Effektivität und Kosten mit einer Reihe von Modellen und anderen Analysewerkzeugen quantitativ analysiert. In einer vierten und letzten Phase wurden bevorzugte Strategien mit einem breiten Spektrum von Interessenträgern erörtert, darunter: Industrie, Reedereien, Trinkwasserversorgungsunternehmen, Energieunternehmen, Naturschutzorganisationen, Kommunen und andere.

Das zweite Projekt befasste sich mit der Umweltverträglichkeitsprüfung verschiedener Alternativen. Die bevorzugte Option wurde unter Berücksichtigung verschiedener Umwelterwägungen gewählt, insbesondere im Zusammenhang mit der Erhaltung der Fischwanderung und der Lärmminderung.

Wichtige Erfolgsfaktoren waren die Anerkennung der zu wahrenden ökologischen Werte und die Aufmerksamkeit auf die Entwicklung eines kollaborativen Prozesses, an dem alle Beteiligten ernsthaft beteiligt waren.

Bei ersterem spielten zwei ökologische Faktoren eine Schlüsselrolle: die strukturelle Möglichkeit, einige Ökosystemleistungen im Maastal zu schützen, indem die Gewinnung von Maaswasser begrenzt und ein ausreichend hohes Abflussniveau aufrechterhalten wird, und die Berücksichtigung der Fischbestände im Albertkanal.

In Bezug auf Letzteres wurde in dem Prozess hervorgehoben, wie wichtig es ist, den Interessenträgern ausreichend Zeit und Ressourcen für die Zusammenarbeit, den Wissensaustausch, das gegenseitige Verständnis und das Kennenlernen und die Achtung der Kultur des jeweils anderen zu geben. Lösungen aufzuerlegen oder sich zu wenig Zeit zu nehmen, hätte nur begrenzten Erfolg. Einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren für die Zusammenarbeit war das Bewusstsein für die Unzulänglichkeit der derzeitigen Lösungen und die projizierte Verschlechterung der Situation in Bezug auf Häufigkeit und Länge niedriger Wasserstände.

Die Kosten für die Installation der Schrauben betragen ca. 7 Mio. € für jedes Schlosssystem. Zu den Vorteilen gehören die Befahrbarkeit des Kanals unter veränderten klimatischen Bedingungen, die Zuverlässigkeit des Kanals für die Schifffahrt und die Stromerzeugung. Mit jedem Satz Schraubenpumpen kann Ökostrom (Wasserkraft) für ein Äquivalent von 1.000 Familien erzeugt werden. In den vergangenen Jahren wurde beobachtet, dass die Anlage etwa 10 Monate pro Jahr als Stromerzeuger fungiert und etwa einen Monat lang Wasser pumpt. Ein weiterer Monat befindet sich in der Regel in einer Situation, in der nur ein ausreichender Abfluss für die Schifffahrt, aber kein ausreichender Strom für die Stromerzeugung vorhanden ist. Jährlich wird viel mehr Energie erzeugt als verbraucht. Die genaue jährlich erzeugte Leistung hängt von der Menge und Verteilung der Niederschläge über das Jahr, der Versandintensität und den Entnahmen anderer Wassernutzer ab.

Es gibt auch Vorteile für die biologische Vielfalt. Aufgrund der relativ hohen Wasserqualität kommen im Kanal reiche Fischbestände vor. Fortschrittliche Technologien, die für die Pumpanlagen und die Stromerzeugung eingesetzt werden, minimieren die Auswirkungen der Anlagen auf die Fischbestände.

Zwischen Flandern und den Niederlanden wurde eine rechtliche Vereinbarung über die Verfügbarkeit von Wasser in der Maas getroffen. Diese Vereinbarung betraf insbesondere die Wassergewinnung aus der Maas durch die Zuid-Willemsvaart in Maastricht. Sie umfasst auch die Verringerung der Wasserverluste in der Maas bei geringem Abfluss, die Zusammenarbeit bei Forschung und Entwicklung der gemeinsamen Maas und den Ausgleich von Süßwasserverlusten der Kreekraksluizen.

Der erste Schraubensatz wurde 2012 in Ham installiert und ist voll funktionsfähig. Der zweite Schraubensatz wird in Olen implementiert und ist seit 2013 in Betrieb. Die Installation in Hasselt ist seit 2018 in Betrieb, während drei weitere Schraubensätze in verschiedenen Schließsystemen installiert werden.

In der Kosten-Nutzen-Analyse wurde eine Lebensdauer von mindestens 40 Jahren berücksichtigt.

Griet Verstraeten
Policy Officer Climate Adaptation
Flemish Government
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