Berlin/DarmstadtDas Selous-Wildreservat in Tansania gehört zu den größten Schutzgebieten Afrikas. Nashörner, Löwen, Wildhunde und andere gefährdete Tierarten streifen hier durch weitgehend unberührte Natur. Nun soll für ein großes Staudamm-Projekt am zentralen Fluss Rufiji eine Fläche von der doppelten Größe des Bodensees überflutet werden, betroffen sind Flusswälder, Savannen und Feuchtgebiete. Die Umweltstiftung WWF spricht von einem ökologischen „Himmelfahrtskommando“ und warnt vor massiven Folgen für Mensch, Tier und Natur.

Auch in anderen Schutzgebieten sind Staudämme geplant oder werden bereits gebaut – insgesamt 509 Dämme mit einer Mindestleistung von einem Megawatt, wie ein Team um Michele Thieme von der Umweltorganisation WWF kürzlich in der Fachzeitschrift Conservation Letters berichtete. Das entspricht etwa einem Siebtel aller Staudämme, die derzeit geplant oder gebaut werden.

Die Auswirkungen solcher Projekte auf die Umwelt seien vielfältig, erklärt Boris Lehmann vom Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der Technischen Universität Darmstadt. So bewirke etwa die fehlende Strömung im Stausee, dass sich dort Sedimente ablagern. Das „verschlamme“ den ökologisch wichtigen Porenraum an der Gewässersohle und zerstöre so Lebensraum für die Wasserfauna.

Zwar könne der Schlamm durch eine Stauraum-Spülung in den talwärts anschließenden Gewässerlauf geschwemmt werden. Aber: „Auch hier hat das dann gewässerökologisch negative Folgen für die dortige Flora und Fauna“, betont Lehmann. So könnten Fische bei zu hoher Konzentration von Feinsedimenten ersticken.

Nur noch wenige Flüsse fließen ungehindert

Derzeit gibt es nach Angaben des Teams um Thieme weltweit mehr als 58.000 Großdämme – also Dämme, die entweder mindestens 15 Meter hoch sind oder aber ab fünf Metern Höhe mit einem Fassungsvermögen ab drei Millionen Kubikmetern. Fast 24.000 davon entfallen auf China, für Deutschland sind rund 370 gelistet.

Nur ein Drittel aller Flüsse, die mehr als 1000 Kilometer lang sind, fließen noch ungehindert von der Quelle bis zur Mündung. In europäischen Flüssen gibt es nach Angaben der Europäischen Umweltagentur (EEA) aus dem Jahr 2018 Hunderttausende Hindernisse wie Staustufen, Wehre oder Talsperren. Allein Deutschland hatte laut Umweltbundesamt im Jahr 2015 rund 200.000 solche Querbauwerke. Den direktesten Einfluss auf die Wanderbewegungen von bestimmten Fischarten hätten Dämme, schreibt das Team um Thieme.

Foto: dpa/Voith Hydro
Das Small Hydro Kraftwerk Kartell in St. Anton, Österreich.

Der Bau solcher Staudämme verändert die Dynamik von Flüssen aber nicht nur in Fließrichtung, sondern auch im Austausch mit der Aue, wie Christiane Zarfl vom Zentrum für Angewandte Geowissenschaften der Universität Tübingen erläutert. Und weil die Dämme auch den Nachschub von Sedimenten ins Tal zurückhalten, könnten etwa Deltaregionen langfristig absinken. Dies sei angesichts steigender Meeresspiegel durch den Klimawandel besonders problematisch. „Intakte Flusssysteme erfüllen viele Funktionen für ein Ökosystem“, so Zarfl. „Sie sind Transportweg, Lebensraum, liefern Nahrung, um nur einige zu nennen.“

Viele Wasserbewohner seien an Fließgewässer als Lebensraum angepasst und benötigten diverse Gewässer- und Strömungsstrukturen, sagt der Darmstädter Experte Lehmann. Daher seien Stauräume keine geeigneten Ersatzhabitate für Fließgewässer-Organismen. So seien einige Wasserbewohner darauf angewiesen, Fließgewässern entlang des Laufs zu folgen, um zwischen unterschiedlichen Arealen zu wechseln. Als Beispiele nennt Lehmann den Wechsel zwischen Laich- und Aufwuchshabitat etwa bei Bachforellen sowie verschiedene Lebensräume im Sommer und im Winter. Ferner suchten manche Fische Rückzugsräume bei Hoch- und Niedrigwasser.

Biologische Vielfalt gefährdet

Gerade mit Wanderbewegungen könnten sich Fische zudem an den Klimawandel anpassen, der Temperatur und Wasserqualität beeinflusse, ergänzt Christian Wolter vom Berliner Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB). „Eine mögliche Anpassung von Flussfischen an Klimaveränderungen ist es, sich neue Lebensräume zu erschließen. Staudämme behindern diese Anpassung und reduzieren so den heutigen und den zukünftigen Lebensraum für einheimische Fischarten.“ In Schutzgebieten sei diese Situation besonders prekär, weil diese Areale gerade dazu da seien, eine Flusslandschaft und ihre Bewohner zu bewahren.

Nationalparks, Naturreservate und andere geschützte Gebiete seien essenziell für den Erhalt der biologischen Vielfalt, schreiben Thieme und Kollegen. Weltweit gebe es mehr als 200.000 Schutzgebiete, die nach Schätzungen der Forscher 15 Prozent der Landflächen und Binnengewässer umfassen. Dennoch würden Schutzgebiete immer wieder – unter anderem für den Bau von Staudämmen – durch staatliche Eingriffe entweder herabgestuft, verkleinert oder ihr Schutzstatus werde sogar vollständig aufgehoben. Die Studie verweist auf weltweit mehr als 3000 dokumentierte solche Fälle.

Doch nicht immer können Bauträger Staudamm-Projekte in geschützten Gebieten durchsetzen. So wurde etwa in Brasilien 2016 eines der damals größten solchen Vorhaben gestrichen. Damals verweigerte die Umweltbehörde die für den Bau des Projekts „São Luiz do Tapajós“ am Tapajós-Fluss im Bundesstaat Pará notwendige Umweltlizenz. Geplant war ein Mega-Staudamm über 7,6 Kilometer Länge. Das geplante Wasserkraftwerk sollte über 8000 Megawatt Leistung haben, das entspricht etwa sechs Atomkraftwerken.

Trotz solcher gelegentlicher Erfolge schätzen die Wissenschaftler um Thieme die Gefahr für weitere Eingriffe in Schutzgebieten durch Staudamm-Projekte als hoch ein. Das habe vor allem mit dem Wechsel von fossilen Energieträgern hin zu erneuerbaren Energien wie Wasserkraft zu tun, schreiben sie.

Aber können Staudämme in Ökosystemen nicht auch Vorteile bieten? „Ich würde nicht von Vorteilen für Ökosysteme sprechen, die Ökosysteme verändern sich dadurch“, erklärt die Tübinger Forscherin Zarfl. Wenn ein Staudamm lange bestehe, entwickelten sich dort vielleicht Lebensräume mit Erholungswert für Menschen. „Sie haben jedoch im Vergleich zu einem natürlichen Fließgewässer meist eine geringere Biodiversität und Auswirkungen, die sich über längere Strecken flussabwärts ziehen können.“

Ähnlich sieht es der IGB-Experte Wolter: „Für das Ökosystem Fluss haben Staudämme keine Vorteile. Es gibt Tier- und Pflanzenarten, die natürlicherweise in Seen leben, oder ubiquitäre Arten, die von den neu entstandenen Stauseen profitieren. Diese Arten sind jedoch für den Fluss nicht typisch, und damit ist diese Veränderung der Fauna auch nicht zielführend.“

Ricarda Bohn vom Konzern Voith Hydro, einem weltweit führenden Ausrüster für Wasserkraft-Anlagen, verweist dagegen auf Nachhaltigkeitsprüfungen, um Wasserkraftwerke und deren Bau so umweltverträglich wie möglich zu gestalten. „Sie sind die Basis für die Bewertung, ob ein Projekt zum Beispiel umweltverträglich gebaut werden kann und überhaupt genehmigt wird.“

In ihrer Analyse fanden die Forscher um Thieme etwa 1250 große Dämme in Schutzgebieten. Das entsprach etwa 20 Prozent aller Großdämme in den untersuchten Regionen. Meist dienen die Anlagen zur Gewinnung von Wasserkraft oder zur Bewässerung.

Zweifel an Klimafreundlichkeit von Wasserkraft-Anlagen

Gerade bei jenen Staudämmen, die Wasserkraft erzeugen, stellt IGB-Mitarbeiter Wolter jedoch den wirtschaftlichen Nutzen in Frage. In Deutschland etwa würden 85 Prozent des Stroms aus Wasserkraft von 146 Anlagen erzeugt. Insgesamt gebe es aber 7700 Wasserkraft-Anlagen. „Bedeutet: Die 7500 kleinen Anlagen produzieren insgesamt nur 15 Prozent der gesamten Elektrizität aus Wasserkraft.“ Zudem habe Strom aus Wasserkraft im deutschen Strommix einen Anteil von gerade einmal drei Prozent. „Da stellt sich die Frage der Umweltfreundlichkeit der kleinen Wasserkraft nicht mehr.“

Ricarda Bohn von Voith Hydro widerspricht: Auch kleine Wasserkraft-Anlagen trügen erheblich zu CO₂-Einsparungen bei. „Zudem gibt es in Deutschland sehr hohe ökologische Anforderungen an die Wasserkraft, wie beispielsweise Mindestwasserführung, Durchgängigkeit der Gewässer oder Fischschutz.“ Generell biete Wasserkraft große Vorteile hinsichtlich globaler Entwicklungen wie dem Klimawandel. „Bei Wasserkraft-Projekten geht es darum, die gesamte Nachhaltigkeit im Auge zu behalten, das heißt die wirtschaftlichen, die sozialen und die ökologischen Aspekte auszubalancieren“, so Bohn.

Foto: dpa/Voith Hydro
Das Pumpspeicherkraftwerk Raccoon Mountain am Tenessee River in den USA.

Trotz möglicher CO₂-Einsparungen zweifelt Wolter an der Klimafreundlichkeit von Wasserkraft-Anlagen. „Insbesondere Stauseen in den Tropen emittieren große Mengen Methan, welches weitaus klimaschädlicher ist als CO₂“, sagt der IGB-Forscher. Hinzu kämen unter anderem die Folgen des unterbrochenen Sedimenttransports und der Tiefenerosion unterhalb der Stauwerke, also die durch Erosion fortschreitende Vertiefung des Flussbettes. „Bei einer ‚Vollkostenrechnung‘ sind selbst die meisten großen Wasserkraft-Anlagen nicht umweltfreundlich“, so Wolter.

Zudem verweist der Experte auf eine Studie, die Forscher um John Waldman vom Queens College 2019 im Fachblatt Nature Sustainability veröffentlichten. Darin stellen die Wissenschaftler fest, dass die gleiche Strommenge, die 2603 Staudämme in den USA produzieren, mittels Photovoltaik auf 13 Prozent der Fläche dieser Stauseen erzielt werden könnte. „Mit anderen Worten: gleiche Strommenge, frei fließende Flüsse und noch 87 Prozent der Flächen für andere Nutzungen verfügbar“, betont Wolter. (dpa/fwt)