4.5 Schutz von Oberflächengewässern
4.5.4 Umweltauswirkungen einschliesslich Massnahmen, Betriebsphase
4.5.4.1 Wasserentnahme
Wie in den Kapiteln 3.4 und 3.5 beschrieben, wird für die Wasseraufbereitungsanlage und optional für das Nebenkühlwassersystem Wasser aus dem Oberwasser- oder Unterwasserkanal des WKW Gösgen entnommen. Die Wasseraufbereitungsanlage versorgt das Hauptkühlwassersystem mit entkarbonisiertem Wasser und mehrere Sekundär- bzw. Primärsysteme des Reaktorblocks mit vollentsalztem Wasser.
Die folgenden Angaben verstehen sich unter der Annahme eines Reaktors mit einer thermischen Leistung von maximal 5.8 GW.
Die Entnahmemenge für die Zusatzwasserversorgung des Hauptkühlwassersystems ändert sich mit den Umgebungsbedingungen (Temperatur und Luftfeuchte). Der Gesamtbedarf an Kühlwasser ist von dem Konzept des Nebenkühlwassersystems abhängig. Deshalb ist die Nutzung von Fluss-wasser für die NebenkühlFluss-wasserversorgung ein wichtiges Element des NebenkühlFluss-wasserkonzepts, welches im Baubewilligungsverfahren festgelegt wird.
Bei einem Konzept mit direkter Kühlung des Nebenkühlwassersystems mit Flusswasser wird ein Teilstrom des Wassers aus dem Rücklauf des Nebenkühlwassersystems als Rohwasser für die Wasseraufbereitungsanlage geleitet. Das restliche Rücklaufwasser (ca. 40 bis 80%) fliesst zurück in den Oberwasserkanal. Der Wasserverbrauch beschränkt sich bei diesem Konzept auf den Zu-satzwasserbedarf des Hauptkühlwassersystems und den Bedarf der Vollentsalzungsanlage.
Bei der Option des Nebenkühlwassersystems, bei der Nasskühlzellen vorgesehen sind, ist die Wasserentnahme kleiner, jedoch erhöht sich der Wasserverbrauch gesamthaft gegenüber dem Konzept mit Flusswasserkühlung um die Verdunstungs- und Abflutmenge des Kühlwassers in den Kühlzellen des Nebenkühlwassersystems.
Gesamte Wasserentnahmemengen aus dem Ober- bzw. Unterwasserkanal im Falle Nebenkühl-wassersystem:
- mit Flusswasser: ca. 5 m3/s - mit Nasskühlzellen: ca. 0.7-2.3 m3/s
(bis ca. 3.0 m3/s, wenn 30°C Einleitlimite (GSchV) einzuhalten ist) Diese Entnahmemengen genügen in beiden Optionen für den gesamten Wasserbedarf für das Hauptkühlwassersystem, das Nebenkühlwassersystem und für die diversen Verbraucher des voll-entsalzten Wassers.
4.5.4.2 Kühlwasserbehandlung Hauptkühlwassersystem
Beim vorgesehenen Hauptkühlwassersystem mit Rücklaufkühlung dickt sich das Kühlwasser infol-ge der Verdunstung ein, was zu einer Aufkonzentrierung der im Wasser infol-gelösten Mineralien und Schwebstoffe führt. Zur Vermeidung einer übermässig hohen Eindickung muss kontinuierlich ein Teilstrom des Kühlwassers abgeflutet werden. Die Verdunstungs-, Sprüh- und Abflutungsverluste müssen durch entkarbonisiertes Zusatzwasser ersetzt werden.
Durch die Eindickung verschlechtert sich die Kühlwasserqualität. Der Einsatz von Chemikalien zur Konditionierung des Kühlwassers wird unumgänglich, um Korrosion, Steinbildung, Feststoffablage-rungen bzw. mikrobiologisches Wachstum im Kühlsystem zu verhindern (z. B. mittels multifunktio-neller polymerer Härtestabilisierungs- bzw. Dispergierungsmittel und Bioziden, wie z. B. Was-serstoffperoxid oder Ozon).
Die Konditionierung von Kühlwasser wird nach Stand der Technik gemäss (BREF 2001) erfolgen.
Durch die zuständigen Behörden werden gemäss Art. 6, Art. 22 und Anhang 3.3 GSchV Anforde-rungen bezüglich Gewässerschutz an die dem Kühlwasser zugesetzten Stoffe zur Entkarbonisie-rung und KonditionieEntkarbonisie-rung festgelegt.
Die Wahl des Konditionierungsmittels muss während der Planung, Errichtung und des Betriebs der Anlage flexibel bleiben, weil die Produkte ständiger Entwicklung bezüglich ihrer Umweltverträglich-keit und WirksamUmweltverträglich-keit unterliegen. Es können daher keine für die Zukunft verbindlichen Angaben zur Zusammensetzung des Abflutwassers gegeben werden.
Die in der Tabelle 4.5-2 aufgeführten Daten basieren, ausgehend von der Wasserqualität der Aare, auf der nach heutigem Stand der Technik erwarteten Qualität des aufbereiteten Kühlturmzu-satzwasssers und einem maximalen Eindickungsfaktor E=7 im Kühlwasser. Die Daten sind gültig für die Beurteilung der luft- und wasserseitigen Emissionen des Kühlturms im Rahmen des vorlie-genden UV-Berichts 1. Stufe. Nach Vorliegen der Projektpläne für die Wasseraufbereitungsanlage
und für den Kühlturm sind die Daten zu überprüfen, ggf. zu revidieren und als Eingangsdaten für die UVP 2. Stufe zu verwenden.
Tabelle 4.5-2: Erwartungswerte der Inhaltsstoffe im Abflutwasser beim Betrieb des Hybrid-kühlturms mit einer Eindickungszahl E = 7 (Maximum)
Parameter Einheit Erwartungswerte
Abflut-wasser
Ca-Härte (als CaCO3) ppm ca. 200
Chlorid ppm ca. 100
Eisen ppm ca. 2
Kalium ppm ca. 15
Mg-Härte (als MgCO3) ppm ca. 120
Natrium ppm ca. 65
Gesamt-Phosphor ppm ≤ 0.6
Schwebstoffe ppm ca. 10
Silizium (als SiO2) ppm ca. 30
Sulfat (als SO4) ppm ca. 230
Härtestabilisierungs- und Dispergierungsmittel ppm ca. 2
Aerobe mesophile Keime KbE/ml ca. 800
Legionellen, Salmonellen KbE/ml < Nachweisgrenze
Temperatur °C 15- 32
Leitfähigkeit μS/cm ca. 1’000
pH-Wert - 8.3-8.7
Nebenkühlwassersystem
Nach heutigem Stand der Kenntnis ist keine chemische Aufbereitung von Kühlwasser für das opti-onal mit Flusswasser gekühlte Nebenkühlwassersystem notwendig.
Die Option des Nebenkühlwassersystems mit Nasskühlzellen benötigt die gleiche Kühlwasserauf-bereitung wie das Hauptkühlwassersystem.
4.5.4.3 Wassereinleitung
Das Hauptkühlwassersystem und das Nebenkühlwassersystem sind in den Kapiteln 3.4 und 3.5 beschrieben.
Die Rückgabemenge ist von dem gewählten Konzept des Nebenkühlwassersystems (siehe Kapitel 3.5) und von der Rückgabemenge des Abflutwassers aus dem Hauptkühlwassersystem bzw. Ne-benkühlwassersystem (nur bei der Option mit Nasskühlzellen) abhängig, die sich mit den Umge-bungsbedingungen (Flusswasserqualität, Temperatur und Luftfeuchte) und dem Eindickungsfaktor ändert. Abflutwasser und Kühlwasser aus dem Nebenkühlwassersystem werden in diesem Fall gemeinsam abgegeben.
Gesamte Wasserrückgabemengen in den Oberwasserkanal im Falle Nebenkühlwassersystem:
- mit Flusswasser: 2.0-4.5 m3/s - mit Nasskühlzellen: 0.1-1.0 m3/s
(bis ca. 1.5 m3/s, wenn 30°C Einleitlimite (GSchV) einzuhalten ist) Diese Rückgabemengen gelten für den normalen Volllastbetrieb. Bei den Revisionen bleibt das Nebenkühlwassersystem im Betrieb, und das Hauptkühlwassersystem wird entleert. Die Entlee-rung erfolgt in diesem Fall mit ca. 1.0 m3/s und unter Überwachung der Wassertemperatur und -qualität, um die Einhaltung der Grenzwerte zu gewährleisten.
4.5.4.4 Wasserabfluss, Wasserqualität, Wassertemperatur
Die Differenz zwischen Wasserentnahme und -einleitung erklärt sich hauptsächlich mit der Ver-dunstung von Wasser im Kühlturm, die sich mit den Umgebungsbedingungen (Temperatur und Luftfeuchte) ändert und zum Teil mit dem Nachspeisebedarf von mehreren Systemen mit vollent-salztem Wasser bzw. geringfügig mit dem Sprühverlust des Kühlturms. Der Anteil Wasser, der aufgrund der Verdunstung und des Sprühverlustes im Kühlturm ersetzt werden muss, wird dem Oberwasserkanal entzogen und beträgt 0.5-1.8 m3/s. Der Anteil Wasser, der aufgrund der Abflu-tung des Kühlturms ersetzt werden muss, ist nahezu im Gleichgewicht mit der AbfluAbflu-tung.
Infolgedessen vermindert sich die Abflussmenge nach der Entnahme- und Rückgabestelle im Ka-nal. Die Menge ist jedoch in Bezug auf die gesamte Abflussmenge sehr gering.
Aus dem Wärmeinhalt des eingeleiteten Wassers in den Oberwasserkanal ergibt sich die Erwär-mung nach Vermischung. Gemäss Kapitel 3.5 ist ein Nebenkühlwassersystem unter Nutzung von Flusswasser eine mögliche Option. Zur Beurteilung der Erwärmung der Aare muss wieder zwi-schen zwei Fällen unterschieden werden.
Gesamte Wärmemengen an den Oberwasserkanal im Falle Nebenkühlwassersystem:
- mit Flusswasser: ca. 50-150 MW - mit Nasskühlzellen: ca. 1-50 MW
Bei einem mittleren Jahresabfluss der Aare von 300 m3/s entspricht dies einer Erwärmung im Falle eines Nebenkühlwassersystems von:
- mit Flusswasser: ca. 0.1°C - mit Nasskühlzellen: ca. 0.03°C
Die Erwärmung gegenüber dem unbeeinflussten Zustand ist insofern zu relativieren, als die Was-sertemperatur der Aare gegenüber dem ursprünglichen Zustand bereits heute durch die 1. Juragewässerkorrektion und durch industrielle Wärmeabgaben verändert ist.
4.5.4.5 Auswirkungen auf das Gewässerökosystem Temperaturerhöhung
Die Entnahme von Wasser aus dem Kanal ist aufgrund der (gegenüber der Alten Aare) grösseren Wassertiefen und höheren Fliessgeschwindigkeiten für die aquatische Fauna nicht als kritisch zu beurteilen.
Es kann davon ausgegangen werden, dass dem Kanal für Kühlzwecke eine relativ geringe Was-sermenge entnommen wird (ca. 1 %). Durch die Rückleitung von erwärmtem Kühlwasser ist mit einer mittleren Temperaturerhöhung im Kanal von 0.1°C zu rechnen.
Der zusätzliche Wärmeeintrag in den Kanal führt nicht zur Erreichung der Letaltemperatur der empfindlichen Fischarten. Eine Verschärfung bezüglich der Nierenkrankheit PKD bei Fischen ist dagegen nicht ausgeschlossen. Dabei ist zu bemerken, dass bereits im heutigen Zustand die Temperatur des Kanals teilweise über der kritischen Grenze liegt.
Die Auswirkungen der Temperaturerhöhung werden insgesamt als sehr gering beurteilt.
Stoffliche Belastung
Die stoffliche Belastung des Vorfluters durch die Konditionierungsmittel im Abflutwasser ist auf-grund der Verdünnung als gering zu beurteilen. Der Gehalt an chemischen Stoffen im Abflutwasser ist sehr gering und stammt bis auf wenige Ausnahmen, wie Härtestabilisierungs- bzw. Dispergie-rungsmittel, aus der ursprünglichen chemischen Zusammensetzung des Aarewassers.
Aufgrund von Literaturrecherchen wurden keine Hinweise gefunden, dass sich diese Stoffe negativ auf die aquatische Fauna auswirken. Lediglich die Phosphorverbindungen können in die Stoff-gruppe der Nährstoffe eingeteilt werden und wirken als Düngemittel, was sich durch Förderung des Algenwachstums insbesondere in stehenden Gewässern negativ auswirkt. Die Anforderungen der GSchV sind für das Gesamtphosphorgehalt bis 0.8 mg/l P erfüllt. Bei den zu erwartenden Konzent-rationen sind die Inhaltsstoffe im Abflutwasser nicht fischtoxisch.
Entscheidend ist zudem das Verhalten der Stoffe in den betroffenen Organismen. Aus den in Tabelle 4.5-2 aufgeführten Stoffen und Erwartungswerten kann nur annähernd auf die Konzentra-tion der vollständig gelösten Stoffmenge, die effektiv bioverfügbar ist, geschlossen werden. Eine gefährliche Bioakkumulation der Stoffe in aquatischen Organismen ist aufgrund der Stoffgruppen nicht zu erwarten.
4.5.5 Zusammenfassende Beurteilung
Die Eingriffe in der Bauphase können im aktuellen Planungsstand noch nicht genau abgeschätzt werden. Eingriffe in die Gewässer werden auf standortbedingte Bauten beschränkt und flächen-mässig auf ein Minimum reduziert. Die Eingriffe werden mit geeigneten Massnahmen vermindert, so dass keine schwerwiegenden Auswirkungen zu befürchten sind.
Während der Betriebsphase wird Wasser des Kanals für Kühlzwecke verwendet. Aufgrund der geeigneten hydraulischen Eigenschaften des Kanals erhöht sich die Wassertemperatur nur sehr geringfügig, und die Letaltemperatur der empfindlichen Fischarten wird nicht erreicht. Die Auswir-kungen durch die Temperaturerhöhung werden als sehr gering beurteilt.
Die Auswirkungen durch die stoffliche Belastung des Abflutwassers werden als gering beurteilt. Es handelt sich bis auf wenige Ausnahmen, wie die Härtestabilisierung- bzw. Dispergierungsmittel um Stoffe, die in der ursprünglichen chemischen Zusammensetzung des Aarewassers enthalten sind.
4.5.6 Pflichtenheft für die UVP 2. Stufe
Gesuchsunterlagen, Beurteilung und Massnahmenplanung Bauphase
- Nach Vorliegen der genauen Projektpläne können die Auswirkungen auf die Gewässer ab-geschätzt und die erforderlichen Gesuchsunterlagen wie die fischereirechtliche Bewilligung erarbeitet werden.
- Für die Bauphase sind Massnahmen zum Schutz der Gewässer wie zeitliche Optimierung der Bauarbeiten, Verminderung der Wassertrübung bei Arbeiten im Fluss etc. zu erarbeiten.
Ausgleichs- und Ersatzmassnahmen
- Für die Beeinträchtigung während der Bau- und Betriebsphase sind Ausgleichs- und Ersatz-massnahmen vorzusehen. Die ErsatzErsatz-massnahmen werden im Rahmen der UVP 2. Stufe er-arbeitet, wenn der Gesamteingriff bekannt ist. Wie in den Kapiteln 4.9, Walderhaltung, und 4.10, Naturschutz (Fauna, Flora und Naturräume), aufgezeigt, sind verschiedene Massnah-men zur Aufwertung der Auenwälder z.B. im Gösger Schachen vorgesehen.
- Die Massnahmen werden mit anderen Projekten wie den Ausgleichsmassnahmen zur Kon-zessionserneuerung des WKW Gösgen oder dem Raumkonzept Niederamt (Projekt in Ar-beit, September 2009) kombiniert, um eine grössere Wirkung zu erzielen. Diese Massnah-men erfolgen mit Vorteil zusamMassnah-men mit Hochwasserschutzprojekten in den Gemeinden Nie-dergösgen, Obergösgen, Däniken und Gretzenbach (Schälchli et al. 2005).
- Weitere Aufwertungsmöglichkeiten bestehen beispielsweise in der Verbesserung der festge-stellten Defizite oder zur Reaktivierung des Geschiebetriebes der Aare.