Die beiden kooperierenden Umwelttechnikunternehmen D-Sediment und Hülskens Sediments GmbH haben gemeinsam einen der bedeutendsten Technologie-Wettbewerbe der vergangenen Jahrzehnte im Wasserbereich gewonnen. Die „Guardians of the Reservoir Challenge“ war von den beiden bedeutendsten U.S.-Staudammbetreibern, dem „Bureau of Reclamation“ und dem „U.S. Army Corps of Engineers“ ausgerufen worden, um die massiven Sedimentationsprobleme in den USA zu lösen.

Beide großen Betreiber hatten einen Innovationswettbewerb gestartet, um die zunehmende Verlandung ihrer Stauseen aufzuhalten und wichtiges Speichervolumen zurückzugewinnen. Dies wird gerade vor dem Hintergrund des Klimawandels und der Bevölkerungsentwicklung auch international immer wichtiger.

Unter ursprünglich 77 Bewerbungen hatten sich D-Sediment und Hülskens in einem dreistufigen, über zwei Jahre andauernden Auswahlverfahren einschließlich praktischer Demonstrationen am Ende mit großem technischem Vorsprung durchgesetzt. Die Jury, die sich aus maßgeblichen Betreibern von Stauseen und Wasserkraftanlagen sowie aus Umwelt- und Sedimentationsexperten zusammensetzte, zeigte sich von der entwickelten Technologie „beeindruckt“.

Ein wesentlicher Grund für den Erfolg ist die Vielseitigkeit der Lösung, die hohe Wirtschaftlichkeit für Betreiber und der inzwischen entwickelte technische Stand. Kern des entwickelten Verfahrens ist ein „autonomes Dredging“, das vollautomatisiert Sediment im Stausee aufnimmt und weiterfördert. Das aufgenommene Sediment wird entweder im Sinne einer ökologischen Sedimentdurchgängigkeit durch die Turbinen oder direkt ins Unterwasser gegeben, so dass Sediment dort wieder in naturnahen Mengen vorhanden ist. Die entwickelte Technik passt Art und Menge des Sedimenttransfers an den jeweiligen Abfluss des Gewässers an, so dass je nach Wasserdargebot die passende Menge vom Fluss weitertransportiert wird. Die Betriebsdaten werden fortlaufend in einer Cloud gespeichert. Damit ist das Verfahren für Betreiber und Behörden transparent.

Dr. Michael Detering, Inhaber der D-Sediment: „Die World Commission on Dams schätzt, dass bereits 2050 ein Viertel aller Stauseen weltweit nicht mehr betriebsfähig sein werden und viele weitere in ihrer Funktion deutlich eingeschränkt sind. Gleichzeitig wächst der Bedarf, Wasser zu speichern, immer weiter an. Dies gilt nicht nur für die Bereitstellung von Wasser, sondern umgekehrt auch für den Hochwasserschutz. Die Sedimentation von Stauseen hat dabei noch eine andere verhängnisvolle Wirkung, denn unterhalb der Stauseen fehlt das natürlicherweise transportierte Sediment. Die nachfolgenden Gewässer erodieren, fast jeder große Fluss hat inzwischen ein dramatisches Sedimentdefizit. Der Mangel an Sediment in allen Korngrößen geht bis in die Ozeane hinein, so dass selbst der Küstenschutz betroffen ist. Mit unserem Verfahren lösen wir dieses Umweltproblem.“

Wo eine Weitergabe an das nachfolgende Gewässer nicht möglich ist, kann das Sediment zur weiteren Behandlung auch kontrolliert an Land gefördert werden. Das Verfahren ist auch hierbei regelbar, kann mit einem Sedimenttransfer und sogar mit konventioneller Bagger- und Aufbereitungstechnik gekoppelt werden.

Thomas Groß, Geschäftsführer von Hülskens Sediments: „Es ist schon erstaunlich, wie leise und gleichmäßig die Geräte arbeiten. Und wir können die Technik fast beliebig in der Größe skalieren. Durch die Automatisierung sind wir außerdem wesentlich wirtschaftlicher als mit konventionellen Nassbaggern oder anderen Verfahren.“

Michael Detering: „Im nächsten Schritt schauen wir, mit welchen Partnern und potenziellen Investoren wir in die weitere Umsetzung gehen und wo wir in den USA eine technische Basis errichten.“

Die Entwicklungen gehen aber bereits jetzt weiter. Zusammen mit der TH Köln hat D-Sediment ein Verfahren aufgesetzt, mit dem Methanemissionen aus Stauseen während des Sedimenttransfers aufgefangen und genutzt werden. Auf diese Weise wird mit der Sediment-Lösung auch ein Großteil der Klimawirkung von Stauseen gleich mit kompensiert.

Für die bisherige Entwicklung und auch die „Methan-Ernte“ liegen erteilte Patente sowie weitere Patentanmeldungen vor. Der Wettbewerbsbeitrag ist online unter https://youtu.be/5nqG4qT6e1w abrufbar.