Das Projekt "Entwicklung einer neuen modularen Verfahrenstechnik zur Verbesserung der Wasserqualität in höhertemperierten Fischzuchtbecken u. -teichen als Voraussetzung für eine ökol. Aquakultur von Fischen und Schalentieren u. deren wesentl. Ertragssteigerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DGFZ Dresdner Grundwasserforschungszentrum e.V. durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung einer neuen modularen Verfahrenstechnik zur Verbesserung der Wasserqualität in höhertemperierten Fischzuchtbecken und -teichen als Voraussetzung für eine ökologische Aquakultur von Fischen und Schalentieren und deren wesentlichen Ertragssteigerung. Dafür entstehen eine Dispersions-Flotationsanlage zur Sauerstoffinjektion mit einem Durchsatz von 40 m3 / h sowie ein Ammoniumabscheider zur Eliminierung von NH4-N, mit einem Durchsatz von mindestens 100 m3 / h. Die geplante fischverträgliche Räumeinrichtung mit 60 m /h Saugleistung soll mit einem Wasserschraubenantrieb ausgestattet werden, der eine Schallemission von weniger als 55 dB aufweist und zu keinen maßgeblich auf das Umfeld wirkenden Wasserverwirbelungen und -strömungsgeschwindigkeiten führt. Für die Realisierung muss eine Verfahrenskette und die Technik für die gleichzeitige Feststoff/Corg-Abscheidung (größer als 90 Prozent), Ammonium-Stickstoffabscheidung (größer als 2,1 mg NH4-N/L) und den O2-Eintrag (80 Prozent Sättigung) entwickelt werden.
Das Projekt "Auswirkungen der Konditionierungsanlagen im Zulauf der Talsperre Spremberg auf den Fischbestand und die Mollusken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Zielstellung: In der Talsperre Spremberg und vor allem in der Vorsperre Bühlow wird ein Großteil der Eisenfracht der Spree durch Sedimentation zurückgehalten. Um die Sedimentationsgeschwindigkeit und den Eisenrückhalt in der Vorsperre zu erhöhen, werden Kalkmilch und ein Flockungshilfsmittel vor der Vorsperre eingeleitet. Vor dem Beginn der Wasserkonditionierung sollte eine Vorabschätzung zu möglichen Auswirkung der Flockungsmittel Weißkalkhydrat in Kombination mit dem Flockungshilfsmittel Koaret PA 3230 T auf den Fischbestand in der Talsperre Spremberg erfolgen. In einem weiteren Schritt wurde ein Monitoring der Jungfisch-, Benthos- und Großmuschelbestände im Rahmen der FFH-Verträglichkeitsprüfung für die Ausbringung von Flockungsmitteln in der Talsperre Spremberg begonnen. Ergebnisse: Die fachliche Vorabschätzung der möglichen Auswirkungen der Flockungsmittel Weißkalkhydrat in Kombination mit dem Flockungshilfsmittel Koaret PA 3230 auf den Fischbestand der Talsperre Spremberg (LEWIN & RÜMMLER, 2015) ergab, dass die ausgebrachten Mengen der Stoffe weit unterhalb kritischer Grenzwerte liegen und somit von keinen negativen Einflüssen auf den Fischbestand ausgegangen werden kann. Die Untersuchungen des Makrozoobenthos ergaben gegenüber dem Vorjahr einen Anstieg der Bodentierdichte um das Dreifache. Ein Einfluss der Intensität der Eisenockerbildung auf die Benthosdichte konnte nicht festgestellt werden. Im Jahr 2015 war somit eine deutlich bessere Nahrungsgrundlage für eine Vielzahl von Fischarten vorzufinden als im Jahr 2014. In der Talsperre Spremberg wurden die drei Großmuschelarten Gemeine Teichmuschel, Malermuschel und Große Flussmuschel mit abschnittsweise hohen Besiedlungsdichten vorgefunden. Aus diesem Grund ist die Talsperre als schützenswerter und bedeutender Großmuschellebensraum in Südbrandenburg einzustufen. Es zeigte sich jedoch auch, dass vor allem die schwankenden Wasserstände und die Eisenockerablagerungen das Vorkommen oder Fehlen von Großmuscheln deutlich beeinflussten. Die Untersuchung des Gesamtfischbestandes ergab, dass 2015 bei gleicher Artenanzahl teilweise andere Fischarten als im Vorjahr in den Fängen auftraten. Der erhöhte Diversitätsindex zeigte eine gegenüber 2014 gesteigerte Artenvielfalt des Fischbestandes. Der Einheitsfang mit den benthischen Stellnetzen, als relatives Maß für die Bestandsgröße, war 2015 um das Dreifache größer als 2014. Die Ergebnisse der Elektrofischerei und der Stellnetzfischerei bestätigten ein natürliches Jungfischaufkommen von 11 der 13 nachgewiesenen Fischarten. Ausnahmen davon bilden Aal und Döbel. Somit konnte anhand der durchgeführten Untersuchungen kein negativer Einfluss auf die natürliche Reproduktion der nachgewiesenen Fischarten festgestellt werden. Zusammenfassend konnte kein direkter negativer Zusammenhang zwischen dem Betrieb der Konditionierungsanlage und den derzeitigen Fisch-, Benthos- und Großmuschelbeständen in der Talsperre Spremberg festgestellt werden.
Das Projekt "Teilprojekt: TU Braunschweig" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau durchgeführt. Die Wasserkraftnutzung an Standorten mit niedrigen Fallhöhen gilt heute als unrentabel und als ökologisch ungünstig. Ziel dieses Projektes ist es ein ökologisch verträgliches, wirtschaftliches System auf Basis einer neu entwickelten Ultra-Niederdruckturbine, der Wasserdruckmaschine (WDM), für Fallhöhen unter 2m und Leistungen bis 50kW zu entwickeln, um die Nutzung dieser erneuerbaren Energie zu ermöglichen. Ein vereinheitlichtes Genehmigungsverfahren, das mit den geltenden Vorschriften kompatibel ist, erleichtert Antragstellung und Genehmigungsverfahren. Folgende Arbeiten (Literaturrecherchen, Analysen, Modellversuche, numerische Modellierungen und Vollmaßstabversuche) werden durchgeführt: (1) Entwicklung ökologisch durchgängiger Anlagen, indem standardisierte, kostengünstige Fischwege für sehr kleine Fallhöhen erarbeitet und in Wasserkraftanlage integriert werden und die Feinstsedimentablagerung in Stauräumen durch eine gleichmäßige Durchströmung des Stauraumes reduziert wird; (2) Erarbeitung eines vereinheitlichten Genehmigungsverfahrens; (3) Verbesserung der Geometrie und der Leistungsfähigkeit / der ökologischen Eigenschaften der WDM; es werden flexible, fisch- und sedimentfreundliche Schaufeln entwickelt, die Hochwasserverträglichkeit wird optimiert; (4) Erarbeitung von Standardlösungen für den Bau der WDM auf Basis der optimierten Geometrien; (5) Verifizierung der Entwicklungen im Vollmaßstab an bestehenden Anlagen (Lohr mit 5 kW, Iskar mit 10 kW).
Das Projekt "Teilprojekt Forschungsverbund Berlin e.V" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Die technisch neuartige Wasserdruckmaschine (WDM) erlaubt, Wasserkraft bereits bei 0,7-2,0 m Fallhöhe wirtschaftlich und aufgrund sehr geringer Rotationsgeschwindigkeiten, großer Schaufelabstände und fehlender Druckunterschiede auch ökologisch verträglich zu nutzen. Aber weder technisches, noch ökologisches Entwicklungs- und Optimierungspotential sind hinreichend untersucht. Projektziel ist es, die WDM ökologisch zu optimieren und potentielle Umweltwirkungen weitgehend zu neutralisieren, um ein ökologisch verträgliches, wirtschaftliches System zur Wasserkraftnutzung bei kleiner als 2 m Fallhöhe und bis 50 kW Leistung zu entwickeln. 1) Recherche und Meta-Analyse der relevanten Literatur; 2) Schaufeloptimierungen am Modell und Test der Fischverträglichkeit, Versuchsanlage Hochschule Darmstadt; 3) praxisgerechte Experimentalserien zur verletzungsfreien Fischpassierbarkeit bei verschiedenen Betriebszuständen und Abflüssen mit individuell markierten Fischen unterschiedlicher Arten und Längenklassen an vorhandenen Prototypen; 4) Aufnahme und Bewertung potentieller Fischverluste; 5) Entwicklung, Anpassung von Fischauf- und abstiegsanlagen für kleine Fallhöhen; 6) adaptive ökologische Optimierung der Prototypen (Modifikation und erneute Evaluierung) sowie Ableitung allgemeiner Betriebsempfehlungen zur Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit an WDM.
Das Projekt "INFLOW - using INtertidal Fish to study life's tolerance to LOW oxygen Überlebensstrategien unter Sauerstoffknappheit - Fische der Gezeitenzone als Modell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Ziel des Projekts ist, die zugrundeliegenden Mechanismen und die Evolution von Hypoxietoleranz (HT) in eng verwandten hypoxietoleranten und -sensitiven Fischen der Gezeitenzone zu untersuchen. In einem integrativen Ansatz werden wir dazu den Bereich zwischen Ganztier, Zellphysiologie und Genomevolution abdecken, um die phänotypischen und genotypischen Unterschiede zu beschreiben, die die Physiologie der Hypoxietoleranz am Beispiel der in Neuseeland endemischen 'triplefins (Tripterygidae) und der ubiquitären Grundeln (Gobiidae) bedingen. Innerhalb und zwischen diesen Modellarten werden wir akute Hypoxietoleranz auf drei Ebenen untersuchen: neuronale und Herz-Kreislauf-Funktion; mitochondriale Adaptation, und die Evolution eines oder mehrerer Genotypen für Hypoxietoleranz (dieser letzte Punkt ist abhängig von zusätzlichen Drittmitteln). An beiden Fischgruppen wird mittels automatisierter Respirometrie unter steigender Hypoxie wird die kritische Hypoxieschwelle (Pcrit) und in spektrophotometrischen und Durchflusskalorimetrie-Systeme nicht-invasiv die Herzrate, Gewebesauerstoffsättigung, Redoxstatus und (an-)aerobe Wärmeproduktion gemessen. Weiterhin wird die mitochondriale Funktion von Herz und Gehirn vor und nach Hypoxieinkubation in hochauflösenden Respirometern verglichen. Über fluorimetrische Methoden wird mitochondriale ATP und ROS Produktion, Membranpotential unter Normoxie, Hypoxie und Anoxie gemessen.
Das Projekt "Erhebung von Indikatoren und Entwicklung eines Bewertungsindex zur praxisnahen Beurteilung von Tierschutzaspekten am Beispiel der deutschen Forellenhaltung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GMA - Gesellschaft für Marine Aquakultur mbH durchgeführt.
Das Projekt "Taxonomische Erweiterung und Optimierung des Rucksacksensors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Gewässerökologie und Fischereibiologie durchgeführt. Es wird das Verhalten von Cypriniden (Karpfenartge) und Perciden (Barschartge) unter Modellbedingungen ähnlich denen in einem Turbineneinlauf untersucht, um Verhaltensregeln für die Modellierung ihrer Turbinenpassage abzuleiten. Bisher liegen Daten hierzu ausschließlich für Salmoniden (Lachsartge) vor. Im aktuellen Projekt sollen Cypriniden und Perciden, die sich hinsichtlich Körperform, Schwimmleistung und Verhalten von der Gruppe der Salmoniden unterscheiden, im Mittelpunkt stehen. Damit können die methodischen Grundlagen und Verhaltensregeln für eine autonome Sonde sowie die numerischen Modelle als Tierversuchsersatzaus der RETERO-Phase I auf ein deutlich breiteres Fischartenspektrum erweitert werden. Ein weiteres Projektziel ist die Optimierung und Anpassung der in Phase I entwickelten Rucksacksensoren (RSS) für andere taxonomische Gruppen auf Basis der Erkenntnisse aus dem Einsatz bei Salmoniden. Hierbei steht die Sensorform und -größe im Fokus. Die neuen RSS sollen bei Karpfenartgen (Cyprinidae) und Barschartigen (Percidae) zum Einsatz kommen. Zusätzlich wird die Fischverträglichkeit unter anderem anhand von Stressmarkern untersucht, um die Praxistauglichkeit der Sensoren zu überprüfen.
Das Projekt "INFLOW - using INtertidal Fish to study life's tolerance to LOW oxygen Überlebensstrategien unter Sauerstoffknappheit - Fische der Gezeitenzone als Modell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie (ZMT) GmbH, Abteilung Ökologie - Arbeitsgruppe Ökophysiologie durchgeführt. Ziel des Projekts ist, die zugrundeliegenden Mechanismen und die Evolution von Hypoxietoleranz (HT) in eng verwandten hypoxietoleranten und sensitiven Fischen der Gezeitenzone zu untersuchen. In einem integrativen Ansatz werden wir dazu den Bereich zwischen Ganztier, Zellphysiologie und Genomevolution abdecken, um die phaenotypischen und genotypischen Unterschiede zu beschreiben, die die Physiologie der Hypoxietoleranz am Beispiel der in Neuseeland endemischen triplefins (Tripterygidae) und der ubiquitren Grundeln (Gobiidae) bedingen. Innerhalb und zwischen diesen Modellarten werden wir akute Hypoxietoleranz auf drei Ebenen untersuchen: neuronale und Herz-Kreislauf-Funktion; mitochondriale Adaptation, und die Evolution eines oder mehrerer Genotypen für Hypoxietoleranz (dieser letzte Punkt ist abhängig von zusätzlichen Drittmitteln). An beiden Fischgruppen wird mittels automatisierter Respirometrie unter steigender Hypoxie die kritische Hypoxieschwelle (Pcrit) und in spektrophotometrischen und Durchflusskalorimetrie-Systeme nicht-invasiv die Herzrate, Gewebesauerstoffsättigung, Redoxstatus und (an-)aerobe Wärmeproduktion gemessen. Weiterhin wird die mitochondriale Funktion von Herz und Gehirn vor und nach Hypoxieinkubation in hochauflösenden Respirometern verglichen. Über fluorimetrische Methoden wird mitochondriale ATP und ROS Produktion, Membranpotential unter Normoxie, Hypoxie und Anoxie gemessen.
Das Projekt "Polare Fische und der globale Wandel: Wie beeinflussen multiple Umweltressoren den Stoffwechsel arktischer & antarktischer Fische?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Hydrobiologie und Fischereiwissenschaft durchgeführt. Ozeanerwärmung, -versauerung und die Umweltverschmutzung, nehmen zunehmend Einfluss auf die arktische und antarktische Umwelt. Antarktische, stenothermen Fische haben sich evolutionär an die dortigen stabilen Umweltbedingungen angepasst, welche z.B. genetische und funktionellen Veränderungen beinhalten. Diese könnten u.a. die Anpassungsmöglichkeiten antarktischer Fische gegenüber Umweltveränderungen beeinträchtigen. Vergleichsweise dazu leben arktische, gadoide Fische in einem Gebiet mir größeren Umweltschwankungen. In Anbetracht desen wird sich die Klimaveränderung wahrscheinlich unterschiedlich auf Arktische und Antarktische Fische auswirken.Das Herz-Kreislaufsystems stenothermer Fischarten ist prinzipiell nur geringfügig auf Umweltveränderungen zu reagieren. Hierbei stellt die Herzfunktion einen Schlüsselfaktor dar. Studien deuten des Weiteren auf negative und interagierende Einflüsse von Ozeanerwärmung- und versauerung auf Embryos und Larvalen polarer Fischarten hin. Die Exposition der Fische gegenüber mehreren, kombinierten Umweltstressoren kann zudem zu Verschiebungen im Energiehaushalt führen. Diese können eine verringerte Energieverfügbarkeit für andere, lebensnotwendige Funktionen zur Folge haben.Der Antrag befasst sich mit der Frage, wie sich die Umweltstressoren anthropogene Umweltverschmutzung, Klimaerwärmung und Ozeanversauerung auf den Energiestoffwechsel verschiedener Lebensstadien arktischer und antarktischer Fische auswirkt. Die Kernfragen lauten:Beeinträchtigt das Zusammenspiel multipler Stressoren den Schadstoffstoffwechsel polarer Fische? Verursachen multiple Stressoren eine Verschiebung im Energiehaushalt arktischer und antarktischer Fische? Wie beeinflussen Schadstoffe die aerobe und Herzfunktion der verschiedenen Entwicklungsstadien polarer Fische?Was für negative Folgen könnten aus ökologischer Sicht für arktische Gadoiden und antarktische Notothenioiden draus resultieren?Der Antrag soll ein grundsätzliches Verständnis für molekulare, mitochondriale, zellulare und Stoffwechselprozesse schaffen, welche der Anfälligkeit polarer Fische gegenüber Umweltstressoren zugrundeliegen. Als Maß für evolutionäre Anpassungsfähigkeit sollen die Akklimationskapazitäten der verschiedenen Lebensstadien polarer Fische untersucht werden.Für einen Breitengraden-Vergleich von Toleranzen gegenüber Umweltfaktoren konzentriert sich der Antrag auf ökologisch und biologisch vergleichbare stenotherme Arten. Somit wird eine Datengrundlage geschaffen, um die evolutionär verschiedenen aber gleichermaßen stenothermen arktische und antarktische Fische vergleichen zu können.Die in diesem Antrag eruierte physiologische Empflindlichkeit polarer Fische gegenüber Klimawandel sollen abschließend dazu dienen, die zukünftigen Risiken menschengemachter Umweltrisiken für diese Tiere abgeschätzen zu können. Schließlich wird das Projekt eine Grundlage für Management- und Schutzmaßnahmen polarer Ökosysteme gegenüber fortschreitendem globalen Wandel bilden.
Das Projekt "Ethohydraulische Untersuchungen zur Funktionalität und Fischfreundlichkeit einer neu entwickelten Fangkammer unter besonderer Berücksichtigung von Bodenfischen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Versuchsanstalt und Prüfstelle für Umwelttechnik und Wasserbau durchgeführt.