Entwicklung und Umsetzung eines Temperatur- und Schadstoffmonitoringprogramms zur seeseitigen Beweissicherung im Rahmen des Genehmigungsverfahrens für den Bau eines Steinkohlekraftwerks in Wilhelmshaven

Zeitraum:

2008 – 2010: Konzeptentwicklung
2010 – 2011: Durchführung der Nullmessungen
2015 – 2018: Durchführung der Messungen nach Inbetriebnahme
2018: Bewertung der Ergebnisse
2019: Vorlage Abschlussberichtes

Auftraggeber:

Electrabel Kraftwerk Wilhelmshaven GmbH & Co. KG
GDF SUEZ Energie Deutschland AG
ENGIE Deutschland AG

Naturmessungen

Beweissicherungen

Genehmigungsverfahren

Umweltmanagement

Für die Errichtung und den Betrieb eines Steinkohlekraftwerks wurde im Rahmen des Genehmigungsverfahrens u.a. eine Wasserrechtliche Erlaubnis nach § 7 WHG für die Einleitung von Kühl- sowie Siebbandabspritz-, Regen- und gereinigtem Betriebsabwasser benötigt. Für diese Erlaubnis wurden Auswirkungsprognosen erstellt und die bau- und betriebsbedingten Wirkungen auf die Umwelt bewertet. Diese Bewertungen sollten durch ein Beweissicherungsprogramm verifiziert werden. Wesentliche Beweissicherungsgrößen bildeten die Wassertemperaturentwicklung im Einleitungsbereich des temperaturbeaufschlagten Kühlwassers sowie die zugehörige Schadstoffbelastung dieses Wasserkörpers und der umgebenden Sedimente.

IMP entwickelte das zugehörige Beweissicherungskonzept zur Erfassung der Temperaturfahne im Umgebungsbereich der Kühlwassereinleitung sowie das Beprobungskonzept für die Erfassung von Schadstoffbelastungen im Wasserkörper sowie im frischen Sediment. Die Beweissicherungsmessungen wurden nach dem sog. BACI-Design (Before / After / Control / Impact) angelegt.
Die besonderen Herausforderungen lagen zum einen in der bestehenden Grundbelastung durch ein seit den 70iger Jahren bestehendes Kohlekraftwerk in unmittelbarer Nachbarschaft und zum anderen in einer praktikablen Umsetzung der definierten Anforderungen an derartige Messungen in dem hochvariablen Wasserraum.

IMP wurde dann auch mit der Durchführung des entwickelten Beweissicherungsprogramms beauftragt.

Vor Errichtung des Kraftwerkes wurden in einer Nullmessung ein Jahr lang Wassertemperaturdauermessungen an 6 Lokationen sowie zwei Referenzpunkten gemessen und ausgewertet. Darüber hinaus wurden in dem Zeitraum auch wiederholt Wassertemperaturprofile über jeweils eine Tide aufgenommen, um die Einleitungsfahne und die Temperaturausbreitung flächenhaft zu erfassen. Eine weitere Aufgabe war die Gewinnung frischer Sedimente in mehreren Kampagnen über jeweils rd. 4 Wochen zur Ermittlung von Schwermetallbelastungen. Außerdem wurden auch regelmäßig Wasserproben an definierten Lokationen und auf festgelegten Horizonten entnommen und hinsichtlich der Schwermetall- und Nährstoffbelastung sowie organischen und zinnorganischen Belastungsparametern analysiert. Alle Analysen wurden von akkreditierten Laboren vorgenommen, die Aus- und Bewertung dieser Ergebnisse hat IMP übernommen.

Nach Abschluss der Erprobungsphase und Inbetriebnahme des Kraftwerkes wurden die Messungen zwischen 2015 und 2018 über insgesamt zwei Jahre betriebsbegleitend wiederholt. Nach Abschluss der Messungen in 2018 wurden die Ergebnisse von Null- und Betriebszustand miteinander verglichen und eine Bewertung der erfassten Auswirkungen aus dem Bau des Kraftwerkes vorgenommen. Lediglich innerhalb der Betrachtungen zur Schadstoffbelastung im Wasserkörper konnte kein Vergleich mit der Nullmessung erfolgen, da für die Messungen in der Betriebsphase abweichende, besser geeignete Analyseverfahren mit der Genehmigungsbehörde abgestimmt wurden. Die Bewertung der Auswirkungen durch das Kraftwerk erfolgten daher auf Basis von Vergleichsbetrachtungen mit unbeeinflussten Referenzmessstellen.

Die Ergebnisse der Temperaturmessungen konnten sowohl die Wirkung des Bestandskraftwerkes als auch die Zusatzbelastung aus dem neuen Kraftwerk quantifizieren. Dabei zeigte sich, dass die ermittelten Zusatzbelastungen des neuen Kraftwerkes weitestgehend unterhalb der prognostizierten Auswirkungen lagen und dabei teilweise sogar einen von der Genehmigungsbehörde als nachweisbare Beeinflussung festgelegten Schwellenwert unterschritten. Darüber hinaus ließen die Profilmessungen auch eine Einschätzung zur Form und Größe der Temperaturfahne sowohl aus dem Gesamtbetrieb beider Kraftwerke als auch dem Einzelbetrieb des neuen Kraftwerkes zu.
Die Betrachtungen zur Schadstoffbelastung zeigten in erster Linie eine große Bandbreite in den analysierten Belastungsgrößen sowohl an den Referenz- als auch den Einleitfahnenpositionen. Insgesamt konnten weder innerhalb des Wasserkörpers noch im frischen Sediment Zusatzbelastungen durch den Betrieb des neuen Kraftwerkes nachgewiesen werden.

Die von IMP ermittelten Ergebnisse bildeten, neben anderen Fachbeiträgen, einen Großteil der Bewertungsgrundlage für einen abschließenden Vergleich der ermittelten Auswirkungen mit den Annahmen der Prognosen aus dem Genehmigungsverfahren, so dass eine abschließende Verifikation der Genehmigungsgrundlage vorgenommen werden konnte.