In het Europa-brede FIThydro-project, TalTech-onderzoekers werkten samen met industriële partners om bestaande waterkrachtcentrales te bestuderen. Samen met onderzoekers in heel Europa, ze ontwikkelden nieuwe beoordelingsmethoden en -technologieën met als doel waterkracht visvriendelijker en milieuvriendelijker te maken.

Waterkracht is een van de belangrijkste en meest gebruikte hernieuwbare energiebronnen. Het grote voordeel:het is veel minder weersafhankelijk dan wind- en zonne-energie. Echter, het gebruik van waterkrachtcentrales brengt ook grote ingrepen in het milieu met zich mee, inclusief het afdammen van rivieren, veranderingen in aquatische habitats, en vissterfte door turbines, afvoerkanalen of schermen.

Het terugdringen van deze negatieve ecologische effecten is een van de doelstellingen van de Europese Kaderrichtlijn Water. Echter, Vooral oudere waterkrachtcentrales voldoen vaak niet aan deze nieuwe eisen en moeten worden aangepast voordat hun certificering kan worden verlengd. De beslissing over economisch haalbare maatregelen om deze veranderingen door te voeren, moet voor elke waterkrachtcentrale afzonderlijk worden genomen, "Het is belangrijk om bestaande oplossingen af ​​te stemmen op de locatiespecifieke factoren van elke fabriek, " legt prof. Peter Rutschmann van de Technische Universiteit van München en coördinator van het FIThydro-project uit.

Waterkrachtcentrales in heel Europa bestuderen

In het vierjarige EU-project FIThydro (Fishfriendly Innovation Technologies for Hydropower), een werkgroep van 26 Europese onderzoeksinstellingen en bedrijven bestudeerde de effecten van waterkrachtcentrales op ecosystemen en in het bijzonder vissen op 17 testlocaties in acht landen. "Het was belangrijk voor ons dat de testlocaties de uiteenlopende geografische, hydromorfologische en klimatologische omstandigheden, zodat onze resultaten toepasbaar zouden zijn op een breed scala van waterkrachtcentrales in Europa, " legt prof. Rutschmann uit.

"Elektronische vis" meet turbinepassage

Er zijn ook hiaten in de bestaande kennis over effectieve maatregelen voor vismigratie stroomopwaarts en stroomafwaarts, zoals welke vistrappen geschikt zijn voor welke soorten of welke omstandigheden ideaal zijn voor vissen om ze te vinden. Tijdens stroomafwaartse migratie, vissen kunnen door de waterkrachtturbines zwemmen en, afgezien van het risico op letsel door de turbinebladen, worden blootgesteld aan enorme drukveranderingen. "Met deze sensoren we kunnen de extreme omstandigheden testen die vissen en ander waterleven door turbines ervaren. Dit kan helpen om het aantal benodigde experimenten met levende vissen te verminderen, en operators nieuwe inzichten te bieden in hoe ze hun faciliteiten visvriendelijker kunnen maken", legt Dr. Jeffrey Tuhtan uit, die het sensorteam bij TalTech leidt.

Om de sensoren te vergelijken met de ervaring van levende vissen, collega's van INBO België hebben samen met TalTech het multispeciesrisico op letsel en sterfte onderzocht tijdens stroomafwaartse passage door een grote Archimedes hydrodynamische schroef voor brasem (Abramis brama), paling (Anguilla anguilla), en voorn (Rutilus rutilus) in combinatie met passieve sensoren die de druk registreren, versnelling, en rotatiesnelheid. "Ons werk leverde verschillende nieuwe manieren op om de stroomafwaartse passage voor vissen en sensoren te beoordelen, inclusief de tijden en duur van impactgebeurtenissen, de kinetische energieën van translatie en rotatie, en de drukgradiënt", zegt Dr. Ine Pauwels van INBO. Het team ontdekte dat de schroeven niet altijd visvriendelijk waren en stelde concrete manieren voor om de situatie voor zowel operators als vissen te verbeteren.

Beslissingstools voor waterkrachtbeheerders

Samen met de risicoanalyse en beoordeling van waterkrachtcentrales, het tweede deel van het project onderzocht mogelijke maatregelen om waterkrachtcentrales te moderniseren, evenals besluitvormingstools voor waterkrachtbeheerders en planners. "Deze beslissingen zijn zeer complex, ", zegt prof. Rutschmann. "De waterkrachtcentrale en de locatiespecifieke omstandigheden spelen een rol. Maar het is ook noodzakelijk om te voldoen aan wettelijke normen op nationaal en EU-niveau. En voor de operators is het natuurlijk belangrijk dat de maatregelen effectief en kostenefficiënt zijn."

Open-access online tools

Een van de belangrijkste resultaten van het project is het FIThydro Decision Support System dat kan worden gebruikt bij het plannen en beoordelen van waterkrachtcentrales. De gebruiker kan gegevens invoeren over het type energiecentrale, zijn locatie, de in de waterlopen aanwezige vispopulaties en andere kenmerken. Rekening houdend met de vereisten van het milieubeleid en internationale regelgevende richtlijnen, de software analyseert vervolgens de gegevens om het niveau van het milieurisico en het gevaar voor de vispopulatie te berekenen en beveelt mitigerende maatregelen aan.

In het project is ook een wiki gemaakt. "In elk land zijn er verschillende praktijken, maar de kennisuitwisseling is nog niet waar het zou moeten zijn, " zegt prof. Rutschmann. "Bijvoorbeeld men is vaak niet op de hoogte van maatregelen die elders zijn uitgeprobeerd en effectief blijken te zijn. We hopen dat de wiki het netwerken van kennis zal ondersteunen."