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Ökologische Durchgängigkeit, Identifizierung/Parametrisierung/Modellierung von Fisch- Aufstiegskorridoren vor Querbauten in Bundeswasserstraßen

Fischaufstiegsanlagen (FAA) haben eine wesentliche Bedeutung für die Herstellung der fischökologischen Durchgängigkeit von Querbauwerken. Allerdings ist das Verständnis der Auffindbarkeit von FAA insbesondere in großen BWaStr derzeit noch begrenzt. Nach derzeitigem Kenntnisstand zur Planung von FAA folgen wandernde Fische einer Leitströmung aus dem Unterwasser in den Einstieg der FAA. Welche konkreten hydraulische Parameter dabei eine signifikante Rolle spielen ist aber unbekannt. Ebenso ist die Frage der potenziellen Bedeutung anderer abiotischer Faktoren wir Morphologie, Akustik oder Lichtintensität nicht ausreichend geklärt, insbesondere für die potamodromen Arten Mitteleuropas. Anhand hydraulischer und anderer abiotischer Faktoren sowie einer Analyse von Fischbewegungsmustern im Unterwasser von Querbauwerken sollen Aufstiegskorridore von Wanderfischen identifiziert, parametrisiert und modelliert werden. Ziel des Projektes ist es, Aufstiegskorridore anhand abiotischer Faktoren räumlich abzugrenzen und somit die Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen und den Stand der Technik für Planungen von FAA in BWaStr zu verbessern.

Biotopverbund/Wildtierkorridore des Landes Brandenburg

Ziel des Biotopverbundes Brandenburg - Teil Wildtierkorridore ist es, die wichtigsten großräumigen Vernetzungsachsen im Land zu identifizieren und aufzuzeigen, wie die Durchgängigkeit dieser Achsen langfristig gesichert werden kann. Zu diesem Zweck müssen die Kernlebensräume beschrieben und die wichtigsten Funktionsbeziehungen anhand von Lebensraumtypen und Zielarten herausgearbeitet werden. Es ist zu prüfen, welche Barrieren den Populationsaustausch zwischen den Zielarten der Lebensraumtypen beeinträchtigen und welche Maßnahmen erforderlich sind, um bereits gestörte Beziehungen wieder herzustellen. Ziel des Biotopverbundes Brandenburg - Teil Wildtierkorridore ist es, die wichtigsten großräumigen Vernetzungsachsen im Land zu identifizieren und aufzuzeigen, wie die Durchgängigkeit dieser Achsen langfristig gesichert werden kann. Zu diesem Zweck müssen die Kernlebensräume beschrieben und die wichtigsten Funktionsbeziehungen anhand von Lebensraumtypen und Zielarten herausgearbeitet werden. Es ist zu prüfen, welche Barrieren den Populationsaustausch zwischen den Zielarten der Lebensraumtypen beeinträchtigen und welche Maßnahmen erforderlich sind, um bereits gestörte Beziehungen wieder herzustellen.

Ökologische Durchgängigkeit, Wanderkorridore einheimischer Fischarten in stauregulierten Bundeswasserstraßen

Nach derzeitigem Kenntnisstand nutzen wandernde Fischarten die Strömung eines Fließgewässers zur Orientierung. Sie schwimmen gegen die Strömung gerichtet flussaufwärts. Dabei verbrauchen sie Energie. Der Energieverbrauch steigt mit der stärke der Gegenströmung, die der Fisch im Querprofil des Flusses wählt. Es gibt Hinweise, dass der Wanderweg im Querschnitt eines Gewässers dabei nicht zufällig gewählt ist, sondern einen Wanderkorridor gewählt wird, in dem die Strömung zur Orientierung ausreicht aber möglichst geringe Energiekosten verursacht. Im Projekt soll untersucht werden, ob sich solch ein Wanderkorridor belegen und anhand welcher abiotischer Faktoren er sich beschreiben lässt. Dabei werden neben der Strömungsgeschwindigkeit und -richtung auch weitere Faktoren untersucht. Ziel des Projektes ist es, Wanderkorridore für unterschiedliche Arten modellhaft zu beschreiben und Schlüsselfaktoren für eine räumliche und zeitliche Abgrenzung von Wanderkorridoren zu ermitteln.

Konsolidierung der ethohydraulischen Grundlagen sowie Entwicklung eines Planungs- und Optimierungswerkzeugs für den Fischabstieg

Zielsetzung: Die ökologische Durchgängigkeit von Fließgewässern ist eine entscheidende Voraussetzung für das Erreichen des im deutschen Wasserhaushaltsgesetz geforderten guten ökologischen Zustands. Während für Fischaufstiegsanlagen in der Fachwelt anerkannte Planungsempfehlungen existieren, fehlen wissenschaftlich fundierte und übertragbare Vorgaben für Fischabstiegsbypässe. Dies betrifft insbesondere die hydraulischen Bedingungen am Bypasseinstieg. Bisherige Empfehlungen zur hydraulischen Gestaltung beruhen auf Einzelbefunden mit begrenzter Übertragbarkeit. Vor allem an Wasserkraftanlagen (WKA), bei welchen die Gefahr von Fischverletzungen in der Turbine besteht, stellt die unzureichende Effektivität von Fischschutzsystemen ein gravierendes Problem dar. Viele WKA verfügen aktuell noch nicht über wirksame Fischabstiegseinrichtungen. Die drei zentralen Funktionskomponenten von Fischschutzsystemen sind das „Blockieren“ (des Einschwimmens in die Turbine), das normalerweise über Rechen erfolgt, das „Leiten“ in Richtung eines Bypasses und das „Ableiten“ von Fischen durch den Bypass. Insbesondere für die Komponente „Ableiten" fehlt es bislang an wissenschaftlichen Grundlagen und Vorgaben für die Praxis. Das Projekt OptiPass baut auf wissenschaftliche Erkenntnisse auf, die im DBU-Projekt MeMo und im vom BMBF geförderten Projekt RETERO gewonnen wurden. Von ihnen ließ sich ableiten, dass der räumliche Geschwindigkeitsgradient (SVG=Spatial Velocity Gradient) einen maßgeblichen, das Fischverhalten beeinflussender Strömungsparameter darstellt. Je nach Magnitude und Orientierung des SVG lässt sich bei Fischen eine Meidung oder Nutzung von Bereichen beobachten. Das ist vor allem im Einlauf von Bypässen von großer Bedeutung, da hier eine Beschleunigung von geringen Strömungsgeschwindigkeiten im Rückstaubereich auf hohe Werte im Bypass unvermeidbar ist. Im sich in der Endphase befindlichen Projektteil OptiPass I konnte mittels ethohydraulischer Versuche im Labor der Einfluss des SVG auf das Fischverhalten an Bypasseinstiegen bereits für die Gruppe der Cyprinodei analysiert werden. Es wurden Empfehlungen erarbeitet, wie empfindliche Abschnitte des Wanderkorridors unabhängig vom Standort gestaltet werden sollten. In OptiPass II sollen die Erkenntnisse auf die Gruppe der Salmonidae erweitert werden. Die Forschungsergebnisse sollen in ein einfach nutzbares Planungs- und Optimierungswerkzeug für die Praxis einfließen.

Ökologische Durchgängigkeit, Klassifizierung der Wanderwege für den Fischabstieg

Im Rahmen des Projekts soll ein neues Verfahren entwickelt werden, welches als Grundlage für die Klassifizierung von Wanderwegen für den Fischabstieg dient. Basis des Verfahrens ist zunächst die Annahme, dass einzelne Stauanlagenkomponenten wie Kraftwerk, Wehr, Schleuse, Fischauf- oder -abstiegsanlage potenzielle Wanderkorridore darstellen können. Das Verfahren soll die Möglichkeit bieten, hydrologische und hydraulische Aspekte der Stauanlage mit dem Fischverhalten beim Abstieg zu koppeln.

Leitstrukturen als Aufwanderhilfe für Fische

Zielsetzung: Der Rückgang der Biodiversität in aquatischen Ökosystemen ist maßgeblich auf Habitatverluste durch anthropogene Nutzung und den damit verbundenen Verbau der Gewässer zurückzuführen. Die Wiederherstellung der ökologischen Durchgängigkeit stellt daher ein zentrales Ziel nationaler und internationaler Umweltstrategien dar (u. a. EU-WRRL, WHG, NBS). Fischaufstiegsanlagen (FAA) sind ein wesentliches Instrument zur Umsetzung dieses Ziels, ihre Wirksamkeit wird jedoch insbesondere in breiten Fließgewässern mit starker Hauptströmung durch eingeschränkte Auffindbarkeit deutlich limitiert. Konventionelle Leitströmungskonzepte erweisen sich dabei häufig als unzureichend. Zur Verbesserung der Auffindbarkeit werden dabei bauliche Maßnahmen wie temporäre Strömungsverlagerungen, physische Einschwimmsperren oder auch Verhaltensbarrieren diskutiert. Deren funktionale Effizienz ist bislang jedoch nur unzureichend belegt und bestehende Regelwerke (z. B. DWA-M 509) bieten derzeit keine Bemessungs- oder Planungsempfehlungen. Ziel des Forschungsprojekts ist daher die Entwicklung einer modularen Leitstruktur, die aquatische Lebewesen gezielt zu Fischaufstiegsanlagen oder geeigneten Wanderkorridoren führt und gleichzeitig das Einschwimmen in für sie ungeeignete Bereiche verhindert. Die Struktur soll verschiedene Wanderstrategien (sohlen-, ufernah, Hauptströmung) unterstützen, über lange Zeiträume wirksam sowie hochwasserneutral sein und sich weiterhin möglichst einfach installieren lassen. Auf Basis fundierter hydraulischer und biologischer Kriterien werden klare Planungsempfehlungen für Bemessung und Bewertung erarbeitet, die zur Unterstützung von Planungsbüros, Behörden und Gutachtenden perspektivisch in Regelwerke integriert werden sollen. Die im Forschungsprojekt gewonnen Erkenntnisse und Entwicklungen leisten damit einen Beitrag zur: (1) Förderung der Vernetzung von Fließgewässern (2) Stärkung von Populationen und Artenvielfalt, einhergehend mit einer Verbesserung des ökologischen Gewässerzustands (3) Steigerung der Umweltverträglichkeit von Wasserkraftanlagen Eine Relevanz der zuvor genannten Aspekte ist nicht nur für Deutschland, sondern in gleicher Weise auch für andere Gebiete gegeben.

Vernetzte Vielfalt an der Schatzküste - Vorpommersche Boddenlandschaft und Rostocker Heide (Hotspot 29), Teilprojekt: Regiosaatgut, Strandinseln und Netzwerke für die Biodiversität

Fortschreibung des Bundeskonzepts 'Grüne Infrastruktur'

Vernetzte Vielfalt an der Schatzküste - Vorpommersche Boddenlandschaft und Rostocker Heide (Hotspot 29)

Vernetzte Vielfalt an der Schatzküste - Vorpommersche Boddenlandschaft und Rostocker Heide (Hotspot 29), Teilprojekt: Renaturierung der Günzer Seeniederung und von Kleingewässern und Bergung von Geisternetzen

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