Bachelorarbeit 2026 – Guillaume Beaud
Das Projekt FuturoSTEP sieht vor, die Abwasserbehandlung von zehn Gemeinden des Chablais in einer gemeinsamen regionalen Infrastruktur zusammenzufassen. Der Aufbau dieses neuen Netzes erfordert den Transport großer Abwassermengen in einem Gebiet, das durch starke Höhenunterschiede gekennzeichnet ist. Diese Höhenunterschiede stellen eine potenzielle Energiequelle dar, die durch kleine Wasserkraftwerke genutzt werden könnte.
Ziel der Bachelorarbeit von Guillaume Beaud war es, dieses Potenzial zu ermitteln, die vielversprechendsten Standorte auszuwählen und deren technische und wirtschaftliche Machbarkeit zu bewerten. Die Studie deckt somit die gesamte Kette ab, von der Analyse der Durchflussmengen über die Vorbemessung der Wasserkraftanlagen bis hin zur Bewertung ihrer Rentabilität.
Möglichkeiten zur Umsatzsteigerung identifizieren
Nach einer Bestandsaufnahme zum Thema Abwasser-Turbinierung und zu mehreren bestehenden Anlagen in der Schweiz und im Ausland wurden verschiedene Möglichkeiten zur Integration von Wasserkraftwerken in das künftige FuturoSTEP-Netz ermittelt.
Nach einer ersten Auswahl konnte die detaillierte Analyse auf drei Standorte in Champéry, Gryon und auf der Strecke Troistorrents–Monthey. Für jeden dieser Standorte wurde ein typisches hydrologisches Jahr mit stündlicher Zeitauflösung rekonstruiert, wobei insbesondere zwischen den Zuflüssen bei trockenem und bei regnerischem Wetter unterschieden wurde.
Dieser detaillierte Ansatz hat zudem gezeigt, wie wichtig eine korrekte zeitliche Darstellung der Durchflussmengen ist: Vereinfachte Schätzungen auf der Grundlage der Spitzenwerte führten je nach Standort zu einer Überschätzung der Jahresproduktion um 49 bis 71 %.
Vom Wasserkraftpotenzial bis zur Vorbemessung der Kraftwerke
Die drei ausgewählten Varianten wurden anschließend einer umfassenden Vorbemessung unterzogen, bei der die Rohrleitungen, die Druckverluste, die Auswahl und Bemessung der Turbinen und Generatoren sowie die Teillastleistung berücksichtigt wurden.
Ein besonders interessanter Aspekt des Projekts ist, dass mehrere für den Abwassertransport erforderliche Leitungen verlegt werden müssen unabhängig von der Wasserkraftproduktion. Die Turbinenanlage kann somit in die Infrastruktur integriert werden, die ohnehin für das FuturoSTEP-Projekt erforderlich ist, wodurch sich die speziell für die Energieerzeugung anfallenden Investitionen deutlich verringern.
Die nach detaillierter Auslegung ermittelten durchschnittlichen Jahreserträge belaufen sich auf etwa 478 MWh/Jahr für den Standort Monthey, gegenüber 62 MWh/Jahr in Gryon und 24 MWh/Jahr in Champéry.
Synergieeffekte mit bestehenden Bauvorhaben – der Schlüssel zur Rentabilität
Die wirtschaftliche Studie zeigt, dass die Rentabilität stark davon abhängt, wie die Kosten für die neue Infrastruktur – insbesondere die Kosten für die Leitungen – verteilt sind. Dieser Posten macht nämlich zwischen 48 und 63 % der Gesamtinvestition. Wenn eine Leitung ohnehin für das Abwassernetz erforderlich ist, müssen deren Kosten nicht unbedingt vollständig vom Wasserkraftprojekt getragen werden.
Die Website von Troistorrents–Monthey erscheint eindeutig als die interessanteste Möglichkeit. Mit einer Produktion von fast 480 MWh/Jahr weist die untersuchte Variante eine Kapitalrendite von etwa 2 bis 3 Jahre, wenn die Betreuung im Rahmen des FuturoSTEP-Projekts erfolgt, und zwischen 8 und 11 Jahren, wenn sie vollständig für das Wasserkraftprojekt genutzt wird.
Die Variante von Gryon weist eine geringere Rentabilität auf, während die Variante von Champéry in den untersuchten Szenarien nicht rentabel ist.
Lokale Produktion zur Versorgung der Abwasserinfrastruktur
Die Arbeit hebt zudem den Nutzen von Eigenverbrauch. Der erzeugte Strom kann direkt in die Infrastruktur des FuturoSTEP-Netzes eingespeist werden, insbesondere in die Pumpstationen. Er wird dann zum Preis des vermiedenen Stromverbrauchs und nicht zum Einspeisetarif vergütet, was die Wirtschaftlichkeit des Projekts erheblich verbessert.
Dieser Ansatz fügt sich im weiteren Sinne in eine Logik ein, die auf Multifunktionalität und Kreislaufwirtschaft : Ein Abwasserstrom, der ohnehin transportiert und aufbereitet werden muss, wird gleichzeitig zu einer Ressource, mit der vor Ort erneuerbarer Strom erzeugt und ein Teil des Energieverbrauchs des Abwassersystems gesenkt werden kann.
Ein bei der Pitch Challenge ausgezeichnetes Projekt
Auch die Qualität der Arbeit und die Fähigkeit von Guillaume Beaud, deren Ergebnisse zu vermitteln, wurden gewürdigt: Er gewann in Visp den Preis der „Pitch Challenge“ für Bachelorarbeiten 2026.
Diese Arbeit verdeutlicht somit den Nutzen der Einbindung der energetischen Verwertung bereits bei der Planung oder Sanierung einer Infrastruktur. Durch die Nutzung der im Rahmen des FuturoSTEP-Projekts ohnehin erforderlichen Bauarbeiten werden bestimmte Wasserkraftprojekte wirtschaftlich sehr attraktiv und ermöglichen die lokale Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien aus einer Ressource, die derzeit noch ungenutzt ist.
