Ein versteckter Stauraum in bestehenden Gebäuden
In der Schweiz, Kleinwasserkraftwerke erzeugen etwa 3,4 TWh pro Jahr, wobei das zusätzliche Potenzial auf 770 GWh geschätzt wird. Diese Anlagen tragen jedoch nur wenig zur Netzregelung bei. Das Projekt verfolgt einen neuartigen Ansatz: die Nutzung «versteckter» Wasservolumen (oberer Teil der Druckleitungen, Druckkammer) zur Abfederung kurzzeitiger Leistungsspitzen. Kein zusätzlicher Beton: lediglich eine intelligentere Nutzung des Bestehenden.
Eine Kartierung der Kraftwerke zwischen den Quellen der Rhône und Brig ermöglichte die Identifizierung von zwei vorrangigen Standorten: Mörel (3 Francis-Turbinen mit je 17 MW) und Merezenbach (1 Pelton-Turbine mit 1,9 MW). Für jeden Standort wurden mittels 1D/3D-Simulationen die transienten Betriebszustände modelliert und das Risiko des Lufteintritts bewertet, ein Phänomen, das bei der teilweisen Entleerung der Rohrleitung auftritt und schwere mechanische Schäden verursachen kann. Diese Modelle wurden durch Versuche an einem Modell an der ETH Zürich validiert.
Erfolgreiche Tests vor Ort Im März 2026 führte das Hydro Alps Lab in Mörel Feldversuche mit einem Multisensor-Erfassungssystem und einem digitalen Zwilling namens Hydro-Clone durch, der das Verhalten des Kraftwerks in Echtzeit simulierte. Ergebnis: Leistungssprünge von 1 bis 3 MW über 900 Sekunden wurden mit einer einzigen Turbine validiert, in Übereinstimmung mit den Primärregelkriterien von Swissgrid (±200 mHz). FMV kann nun die Qualifizierung einer Gruppe für diesen Dienst in Betracht ziehen. Für das Kraftwerk Gletsch-Oberwald, das im Rahmen des vorherigen SmallFlex-Projekts untersucht wurde, wurde das Potenzial auf +130 % an Winterproduktion und +30 kCHF/Jahr an zusätzlichen Einnahmen geschätzt.
Prognosen und virtuelles Hybridkraftwerk
Im Rahmen des Projekts wurde zudem ein hydro-meteorologisches Prognosetool entwickelt, das zeigt, dass die Wasserzuflüsse für die Planung am nächsten Tag zu 70 % vorhersagbar sind, gegenüber etwa 50 % bei Solarenergie und weniger als 30 % bei Windenergie: ein bedeutender betrieblicher Vorteil.
Schließlich befasst sich ein zukunftsorientierter Teil mit der Einrichtung virtueller Kraftwerke (VPP), die Wasserkraft, Solarenergie, Windkraft und Batteriespeicher kombinieren. Die Simulationen zeigen, dass ein solches VPP seine Einnahmen je nach Marktbedingungen und installierter Speicherkapazität um 2 bis 6 % steigern kann.
Die im Goms-Tal entwickelten Methoden lassen sich auf alle Alpentäler übertragen. Der vollständige wissenschaftliche Artikel ist veröffentlicht unter Bulletin.ch. Das Projekt SmallFlex Goms wird vom BFE finanziert und vom Hydro Alps Lab der HES-SO Wallis, in Zusammenarbeit mit dem WSL, die ETH Zürich, die HEIG-VD, HDE, FMV und Alpiq.
Artikel von Benjamin Bouix
