Die Schweiz ist berühmt für ihre majestätische Naturlandschaft mit Bergen, Gletschern und kristallklaren Alpenseen. Doch auch im Kleinen gibt es viel zu entdecken: etwa überraschend viele Felchen. Die silbrigen Süsswasserfische sehen auf den ersten Blick eher unscheinbar aus. Sie haben aber weit mehr als zwanzig Arten hervorgebracht, die ausschliesslich in der Schweiz und in einigen Fällen nur in einem einzigen See vorkommen. Die Felchen sind ein beeindruckendes Beispiel für die vielfältige Fauna in den Gewässern des Landes – die nun aber leider sehr bedroht ist. 

Ihre Lebensräume müssen zu viele Ansprüche erfüllen. Über die letzten 200 Jahre wurden Bäche und Flüsse im Zuge des Siedlungsbaus begradigt und verbaut, also in ihrer natürlichen Dynamik gestört. Hinzu kommt, dass sehr viel Wasser aus natürlichen Fliessgewässern entnommen wird, vor allem für die Energieproduktion. Wasserkraftwerke sind zwar effizient und klimafreundlich, rauben den Tieren und Pflanzen im und am Wasser aber vielfach die Lebensgrundlage. Laut Gesetz muss eine geringe Menge «Restwasser» in den natürlichen Gewässern bleiben, doch die Umsetzung des Gesetzes schleppt. 

Der promovierte Hydrologe Tobias Wechsler von der Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), die zum ETH-Bereich gehört, möchte mit seiner Arbeit zu einer ökologisch und ökonomisch verträglichen Lösung des Konflikts beitragen. Deshalb hat er mit weiteren Forschenden im Rahmen der interdisziplinären Initiative SPEED2ZERO (siehe Kasten) eine Restwasser-Datenbank eingerichtet. Sie ist öffentlich zugänglich und liefert rechtliche, hydrologische und technische Daten zu Restwasserbestimmungen in der Schweiz. 

Wasser wird neu verhandelt

Die Datenbank soll insbesondere die Kantone bei ihren Entscheidungen unterstützen, weil sie – auf der Grundlage bundesweiter Gesetze – für die tatsächliche Umsetzung verantwortlich sind. «Das ist eine extrem verantwortungsvolle Aufgabe», sagt Wechsler. «Sie müssen nicht nur zwischen den Bedürfnissen der Stromproduktion und der Biodiversität abwägen, sondern auch andere Arten von Interessen und die Nutzung der Ressource Wasser berücksichtigen. » Dazu gehören etwa die landwirtschaftliche Bewässerung sowie die Kühlung von Gebäuden und AKWs, aber auch die Gewinnung von Trinkwasser und die Einleitungen aus Kläranlagen. 

Die neue Datenbank kommt zu einem entscheidenden Zeitpunkt. Wasserkraftwerke erhalten das Wassernutzungsrecht über Konzessierungen, die über eine Dauer von maximal achtzig Jahren vergeben werden. Die meisten der aktuellen Konzessionen nähern sich dem Ende ihrer Gültigkeitsdauer. Aus diesem Grund müssen zwischen 2030 und 2050 viele neue Konzessionen verhandelt werden. Dabei werden nicht nur die Eigentumsverhältnisse bestehender Wasserkraftwerke neu geregelt. Seit 1975 besteht ein Verfassungsauftrag, angemessene Restwassermengen sicherzustellen. Dieser ist seit 1991 auch im Gewässerschutzgesetz verankert. 

Für Kraftwerke, die vor 1991 konzessioniert wurden, werden diese Bestimmungen zum Restwasser allerdings erst mit einer Neukonzessionierung rechtsverbindlich. Zu diesem Zeitpunkt stellt sich daher eine richtungsweisende Verteilfrage: Wie viel Wasser steht künftig für die Wasserkraftproduktion, die Gewässerökologie sowie weitere Nutzungsansprüche rund um die Ressource Wasser zur Verfügung? 

Die aktuellen Restwasserbestimmungen im Gewässerschutzgesetz wurden vor über dreissig Jahren festgelegt. Damals setzte sich ein Ansatz durch, der geringere Mengen an Restwasser erlaubte, als von ökologischen Studien empfohlen wurde. Diese Entscheidung hinterlässt bis heute deutliche Spuren – und die Konsequenzen für die Natur und die Artenvielfalt sind erheblich. Die Gewässer und Uferzonen beherbergen eine ausserordentlich hohe Biodiversität: Mehr als achtzig Prozent der bekannten Tier- und Pflanzenarten in der Schweiz kommen in diesen Lebensräumen vor. 

Auf den Roten Listen gefährdeter Arten sind diese Wasserbewohner aber bereits jetzt überdurchschnittlich stark vertreten. Unter den Fischen und den fischartigen Rundmäulern sind 65 Prozent, unter den wirbellosen Tieren 47 Prozent als bedroht aufgeführt. Sie leiden unter anderem unter dem starken Verbauungsgrad der Gewässer, der damit einhergehenden Zerstückelung ihrer Lebensräume sowie unter Schadstoffen im Wasser. Fliessgewässer brauchen einerseits mehr Raum und andererseits angemessene Restwassermengen, um die natürlichen Dynamiken zu gewährleisten. 

Wenn das Wasser fehlt

Heute bleibt vielerorts aber schlicht zu wenig Wasser übrig. Dann können sich beispielsweise Algen wegen der langsameren Strömung ausbreiten. Der Flussboden kann versiegeln, was den Austausch mit dem Grundwasser einschränkt. Kraftwerke fangen Holz und Laub ab, was den Wasserlebewesen flussabwärts die Nahrung und strukturgebende Elemente entzieht. Hinzu kommt, dass die Verdunstung steigt und die Ausschläge der Wassertemperatur mit verringerter Abflussmenge zunehmen: Im Sommer ist es zu heiss und im Winter zu kalt. 

Die anhaltende Klimakrise wird diese Effekte weiter verstärken und somit auch die Frage nach der Verteilung des Wassers verschärfen. Wenn Gletscher schrumpfen und der Schnee ausbleibt, fällt ein wichtiger Wasserspeicher weg. Dann ist künftig vor allem im Sommer mit weniger Abfluss zu rechnen – genau in jener Jahreszeit, in der die Wassernachfrage am grössten ist. Das bedeutet zusätzlichen Druck auf die bereits heute gestressten Wasserlebewesen. In diesem Zusammenhang – und unter Berücksichtigung der vielfältigen Interessen der Wasserwirtschaft – ist es laut Wechsler entscheidend, dass die neuen Konzessionierungen nicht so starr sind wie bisher, sondern flexibler auf Änderungen und neue Anforderungen reagieren können. 

Wenn sich die Hydrologie klimabedingt verändert, sollten keine Konzessionen vergeben werden, die für achtzig Jahre kaum Anpassungsspielraum bieten, betont er. Mit der Datenbank haben Wechsler und die weiteren Forschenden eine faktenbasierte Grundlage für eine weniger emotionale Debatte geliefert. Bisher wurde befürchtet, dass eine konsequente Umsetzung der Restwasser-Bestimmungen zu hohen Einbussen in der Produktion führt. Simulationen, die auf der neuen Restwasser-Datenbank basieren, konnten aufzeigen, dass diese deutlich kleiner ausfallen dürften als bisher geschätzt. 

Diese Einordnung könnte entscheidend dazu beitragen, die gesamte Wasserwirtschaft nachhaltiger zu gestalten. Das Feedback sowohl von den Kantonen als auch von den Kraftwerksbetreibern fiel sehr positiv aus. Gemeinsam mit den Stakeholdern möchten die Forschenden die Datenbank zu einem noch benutzerfreundlicheren Werkzeug weiterentwickeln, das niedrigschwellig als Entscheidungshilfe eingesetzt werden kann.

Deklaration: Dieser Inhalt wurde vom Sustainable Switzerland Editorial Team im Auftrag der ETH Zürich erstellt.