Niedrige Fließgeschwindigkeit 22.07.2013, 13:14 Uhr

Angestaute Flüsse erzeugen große Mengen klimaschädliches Methan

Aus Flüssen, die aufgestaut sind, entweichen große Mengen an klimaschädlichem Methan. Aufgrund der niedrigen Fließgeschwindigkeiten setzt sich Pflanzenmaterial am Boden ab, das ohne Sauerstoff zersetzt wird. Dabei entsteht mehr Methan als bislang vermutet.

Aufgestaute Flüsse und Seen erzeugen erhebliche Mengen an Methan. Es entsteht bei der Zersetzung organischer Materialien im Sediment unter Sauerstoffmangel. Jetzt haben Forscher der Universität Koblenz-Landau an der Saar herausgefunden, dass dieser Ausstoß wesentliche Anteile an den Gesamtemissionen von Treibhausgasen erreicht. Im Bild das Auffangen von Methan durch Trichterfallen an der Saar.

Aufgestaute Flüsse und Seen erzeugen erhebliche Mengen an Methan. Es entsteht bei der Zersetzung organischer Materialien im Sediment unter Sauerstoffmangel. Jetzt haben Forscher der Universität Koblenz-Landau an der Saar herausgefunden, dass dieser Ausstoß wesentliche Anteile an den Gesamtemissionen von Treibhausgasen erreicht. Im Bild das Auffangen von Methan durch Trichterfallen an der Saar.

Foto: Universität Koblenz-Landau

Ganz so umweltverträglich wie bisher vermutet ist Strom aus Wasserkraftwerken nicht. Aus dem Flüsschen Saar etwa blubbern stündlich 380 Kilogramm Methan in die Atmosphäre. Umgerechnet auf die Kraftwerke, die mit Saarwasser betrieben werden, fallen pro Kilowattstunde vier bis acht Prozent der Treibhausgase an, die in fossilen Kraftwerken frei werden. Diese überraschende Entdeckung machten Wissenschaftler der Universität Koblenz-Landau.

Die Forscher haben an der Saar mitTrichterfallen das Gas aufgesammelt, das vom Grund des Flusses nach oben steigt. „Die an der Saar ermittelten Emissionsraten von Methan haben wir in dieser Größenordnung nicht erwartet. Sie sind vergleichbar mit tropischen Stauseen“, sagte Projektleiter Professor Andreas Lorke. 95 Prozent des Methans wird vor und hinter den Staustufen frei. Der kleine Rest entweicht während des normalen Fließens, so das Ergebnis der Messungen.

Flüsse und Seen haben relevanten Anteil am Ausstoß von Klimagasen

„Messungen an anderen Flusssystemen in Europa deuten auf ähnliche Ergebnisse hin“, so Lorke. „Damit besitzen Flüsse und Stauhaltungen in der gemäßigten Klimazone einen relevanten Anteil an den globalen Emissionsraten und sollten auf jeden Fall in globalen Treibhausgasbilanzen stärker berücksichtigt werden.“

Vor allem direkt vor und nach den Stauwerken werden bei angestauten Flüssen und Seen große Mengen Methan frei.

Vor allem direkt vor und nach den Stauwerken werden bei angestauten Flüssen und Seen große Mengen Methan frei.

Quelle: Universität Koblenz-Landau

Brasilianische Forscher schätzen, dass jährlich gut 100 Millionen Tonnen Methan aus Flüssen und Stauseen entweichen. Das ist ein Viertel der durch Menschen verursachten Emissionen. Das meiste wird im Zusammenhang mit der Erdgasförderung frei. Methan hat einen 25 Mal größeren Einfluss auf den Klimawandel als Kohlendioxid.

Zersetzung am Flussgrund ohne Sauerstoff erzeugt Methan

Das Methangas entsteht aufgrund der niedrigen Fließgeschwindigkeiten in Flüssen mit Staustufen. Organisches Material wie abgestorbene Pflanzen und Tiere sinken auf den Grund, wo sie von Bakterien und anderen Mikroorganismen zersetzt werden. Unschädlich ist das nur an der Oberfläche des Sediments, weil dort noch Sauerstoff vorhanden ist. Organisches Material in tieferen Bereichen wird von Mikroorganismen verdaut, die keinen Sauerstoff benötigen. Diese Spezies emittiert Methan, das an die Oberfläche dringt und entweicht.

Die Methanblasen werden bevorzugt frei, wenn sich der Umgebungsdruck verändert oder Wellen entstehen. Die höchsten Emissionen beobachteten die Forscher an Wehren, Schleusen und in den Turbinen, in denen das Wasser ordentlich durchgerührt wird.

Helmut Fischer von der Bundesanstalt für Gewässerkunde in Koblenz, der an den Forschungsarbeiten beteiligt war, fordert nun, dass künftig  die Quellen des organischen Materials ermittelt werden, um zu verhindern, dass es in die Flüsse gelangt.

An der kleinen Saar gibt es allein sieben Laufwasserkraftwerke, die zusammen eine Leistung von 32,5 Megawatt erreichen und 48 000 Haushalte mit Strom versorgen.

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

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