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Optimierung von Bypässen für den Fischabstieg

Das Projekt "Optimierung von Bypässen für den Fischabstieg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Weimar, Institut für Wasserwesen durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: In Camburg/Döbritschen an der Saale (Thüringen) erfolgten bereits umfassende Untersuchungen hinsichtlich der Restwassermenge und dem Orientierungsverhalten von Fischen im Bereich der Wasserkraftanlage. Diese schlossen Fischauf- und -abstieg und turbinenbedingte Fischschäden einer Kleinwasserkraftanlage ein (Az: 18364/01). Das während dieser Untersuchungen installierte, bodennahe Bypassrohr in der Nähe des Rechens erfüllte die Erwartungen hinsichtlich des Fischabstieges nur teilweise. Im Projekt Az 26632 wird daher an der Optimierung des Fischabstieges gearbeitet. Hierzu wird ein weiteres Abstiegsrohr in mittleren bis oberflächennahen Wasserschichten installiert und beide Rohre hinsichtlich ihrer Fließgeschwindigkeit optimiert. Der Einfluss der ebenfalls rechennah mündenden, zweiten Fischaufstiegsanlage wird in die Untersuchungen einbezogen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Das Projekt wird teils parallel zum Projekt Az 18364/02 durchgeführt, da die gleiche Methodik angewendet wird. Über einen Zeitraum von 12 Monaten werden Fischabstiegskontrollen an allen möglichen Abwanderrichtungen im Bereich der Wasserkraftanlage Döbritschen durchgeführt. Es werden folgende Möglichkeiten beprobt: Turbine, Wehr, FAA am Wehr, FAA am Krafthaus, bodennaher Bypass, oberflächennaher Bypass. Die Untersuchungen finden an jeweils 4 Tagen/ 3 Nächten pro Monat während Neumond statt. Die beiden Bypassrohre werden dabei entweder einzeln oder zusammen betrieben. Durch entsprechende Vorrichtungen kann zudem der Sog, den die Öffnungen aufweisen, variiert werden. Jede Variante wird an insgesamt 3 Untersuchungsterminen getestet, um eine ausreichende Datengrundlage zu erhalten. Während Zeiten mit erhöhtem Fischabstieg wird versucht, das Verhalten von Fischen vor dem Rechen, in der Nähe der Einstiegsöffnungen zu den Bypässen und in den Bypässen unter Freilandbedingungen zu filmen. Dieses Arbeitspaket wird durch einen professionellen Kameramann mit entsprechender Spezialausrüstung (Infrarot-Unterwasserkameras) durchgeführt. Gleichzeitig erfolgt die filmische Dokumentation der weiteren Untersuchungen als ein wichtiger Beitrag für die Öffentlichkeitsarbeit. Fazit: Die Aufteilung von Fischen im Bereich einer Wasserkraftanlage ist von folgenden Faktoren abhängig: Jungfischaufkommen, Vorhandensein anadromer oder katadromer Arten, großräumige Anordnung der Abstiegsmöglichkeiten bezüglich der Hauptströmung, kleinräumige Anordnung der Ableitungssysteme bezüglich der Lage zum Rechen. Der Einfluss der Fließgeschwindigkeit konnte nicht befriedigend geklärt werden. Das untersuchte Bypasssystem konnte die Erwartungen nur teilweise erfüllen, besitzt aber dennoch eine wichtige Funktion, da hier bevorzugt größere und ältere Fische abstiegen.

Teilvorhaben 3: Prozessintegrierter Umweltschutz durch Aufarbeitung von Abwasserstroemen und Rueckfuehrung in den Prozess

Das Projekt "Teilvorhaben 3: Prozessintegrierter Umweltschutz durch Aufarbeitung von Abwasserstroemen und Rueckfuehrung in den Prozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ENVIRO-CHEMIE Abwassertechnik Roßdorf durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhaben ist die Entwicklung von technisch robusten und wirtschaftlichen Verfahren zur Wasserkreislauffuehrung fuer Prozesse der Textilveredlung. In 7 Textilunternehmen, die eine grosse Bandbreite der textilen Prozesse abdecken, werden die ausgewaehlten Prozesse systematisch analysiert und optimiert. Die verbleibenden Abwasserfrachten werden dokumentiert, um fuer andere Textilunternehmen die Voraussetzungen zur Abwasserkreislauffuehrung transparent zu machen. Projektpartner aus dem Bereich der Anlagenherstellung (hier die ENVIRO-CHEMIE als Antragsteller Teilantrag Heissnanofiltration) werden Pilotanlagen in die Prozesse Zwecks Aufbereitung des Abwassers einbinden. Zur Verfuegung stehen neben der Heissnanofiltration eine Membranbiologie und eine robust Ultrafiltration. Zuletzt wird die Rueckfuehrung des gereinigten Wassers in den selben Prozess oder fuer andere Verfahren getestet. Die oekologische Bilanzierung und Amortisationsrechnung runden das Ergebnis ab. Die Heissnanofiltration besitzt insbesondere den Vorteil, dass ueber 50 Prozent der Waermeenergie eingespart werden kann.

Teilprojekt 5: Konzeptentwicklung und Umsetzung von Förder-Modulen für Wasserförderanlagen

Das Projekt "Teilprojekt 5: Konzeptentwicklung und Umsetzung von Förder-Modulen für Wasserförderanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KSB AG durchgeführt. Die Untersuchung des Wasserkraftpotenzials und die Entwicklung angepasster Technologien für die Wasserförderung durch die Nutzung regenerativer Energiekonzepte sind Hauptziele des Arbeitspakets Wasserkraft & Wasserförderung. Dieses Teilprojekt soll die unterschiedlich vorkommenden hydraulischen Randbedingungen von vorhandenem Wasserpotenzial und erforderlicher Wasserförderung analysieren und die entsprechenden Fördermodule hydraulisch dazu entwickeln. Hierbei werden zwei Konzepte verfolgt: Konzept I sieht ein flexibles Wasserfördermodul zur Erweiterung vorhandener konventioneller Wasserkraftanlagen vor. Konzept II sieht die Wasserentnahme und -förderung mittels eines tauchfähigen, gekapselten Moduls vor. Konzept I: a) Analyse hydraulische Randbedingungen zur Nutzung des Restwasserpotenzials zur Wasserförderung an einer vorhandenen Wasserkraftanlage. b) Auslegung und Konstruktion von Fördermodulen. c) Fertigung und Abnahme der Module. d) Unterstützung bei der Montage einer Pilotanlage e) Unterstützung Inbetriebnahme und Betriebsüberwachungs-Datenanalyse Konzept II: a) Analyse Fall- bzw. Förderhöhen und hydraulische Überprüfung möglicher unterwasserfähiger Produkte als Einsatzmöglichkeit für gekoppelte Module. b) Definition der Einsatzmöglichkeiten und -grenzen bei Betrachtung von Nutzungs- und Wirkungsgrad. c) Umsetzung eines gekapselten Moduls im Modell zur Überprüfung der praktischen Tauglichkeit.

Forschungsvorhaben 'Restwasser'

Das Projekt "Forschungsvorhaben 'Restwasser'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Wasserwesen, Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft durchgeführt. Das Projekt traegt den Titel 'Forschungsvorhaben Restwasser' und soll fuer die vorhandenen unterschiedlichen Bewertungskriterien, die derzeit fuer die Festlegung der Restwassermenge gelten, die wissenschaftlichen Grundlagen erarbeiten. Die Untersuchungen tragen somit dazu bei, unter Beruecksichtigung der oekologischen Gesamtzusammenhaenge vermeidbare Verluste an umweltfreundlicher und regenerativer Energie aus Wasserkraft, die durch zu hohe Restwasserauflagen entstehen koennen, auch im Hinblick auf eine Verschlechterung der Klimasituation (Treibhauseffekt) zu erkennen. Die Auswertung der fuer die Restwasserermittlung vorhandenen Literatur und die derzeit geltenden Festlegungen werden die breite Spannweite des derzeitigen Standes der Technik aufzeigen. Dabei ist es Ziel des ersten Untersuchungsabschnittes, festzustellen, ob die Halbkugelmethode, die zur Zeit bei der Festlegung des Restwassers herangezogen wird, die tatsaechlichen Stroemungsverhaeltnisse der Gewaessersohle wiedergibt. Im zweiten Arbeitsschritt wird untersucht, ob durch den Umbau des Gewaessers in der Ausleitungsstrecke die oekologische Situation ohne Erhoehung der Restwassermenge wesentlich verbessert werden kann. Bei der volkswirtschaftlichen Bewertung der Wasserkraft muss bei deren Substitution ein vergleichbar umweltvertraeglicher Energietraeger (Wind- oder Solarenergie) in Ansatz gebracht werden. Aus der Erkenntnis dieser Zusammenhaenge soll abschliessend versucht werden, Hinweise fuer eine ausgewogene Restwassermenge zu erarbeiten und diese an konkreten Beispielen zu verifizieren. In dem Forschungsprojekt konnte bereits ein Beitrag zur Quantifizierung der oekologischen Auswirkungen von Wasserausleitungen mit hydraulischen und morphologischen Paramtern geleistet werden.

Thermohydraulische Untersuchungen zur Debris/Wand-Wechselwirkung (DEBRIS)

Das Projekt "Thermohydraulische Untersuchungen zur Debris/Wand-Wechselwirkung (DEBRIS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Wie der Stoerfall im Kernkraftwerk Three Mile Island (TMI-2) gezeigt hat, kann auch bei Kernschmelzen die Integritaet des Reaktordruckbehaelters (RDB) erhalten bleiben, wenn sich im unteren Plenum noch eine Restwassermenge befindet. Dieses Verhalten kann von den heute zur Verfuegung stehenden Rechencodes nicht reproduziert werden. Andererseits haben thermohydraulische Berechnungen, die bei der Gesellschaft fuer Reaktorsicherheit (GRS) durchgefuehrt wurden, gezeigt, dass eine Wasser/Dampf-Stroemung zwischen Kruste und RDB-Wand fuer die notwendige Waermeabfuhr sorgen kann. Aufgabe der Untersuchungen soll es sein, die thermohydraulischen Vorgaenge, die bei TMI-2-Stoerfall aufgetreten sind, experimentell nachzubilden, mit dem Ziel, die Sicherheitsreserven am Netz befindlicher Leichtwasserreaktoren fuer den Fall eines hypothetischen Kernschmelz-Stoerfalles auszuloten und geeignete Massnahmen daraus abzuleiten. Die Arbeiten werden im Rahmen des BMBF-Arbeitskreises 'Wechselwirkung Debris/RDB-Wand' in Zusammenarbeit mit der GRS in Garching und dem Lehrstuhl fuer Thermodynamik der Technischen Universitaet Muenchen durchgefuehrt.

Grundlagen zur Gewinnung eines staerkehaltigen Industrierohstoffs waehrend der Kartoffelernte

Das Projekt "Grundlagen zur Gewinnung eines staerkehaltigen Industrierohstoffs waehrend der Kartoffelernte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Verarbeitungsmaschinen, Landmaschinen und Verarbeitungstechnik durchgeführt. Wesentlicher Teil dieses Forschungsprojektes ist die Untersuchung von Zerkleinerungsprinzipien fuer rohe Kartoffeln, um dann im mobilen Ernteprozess die Abscheidung des Kartoffelwassers zu ermoeglichen. Untersucht wurden bisher die in der Staerkeindustrie und Lebensmittelindustrie stationaer eingesetzten Saegeblattreiben bzw. Reibzylinder, sowie auch die in der Nachzerkleinerung landwirtschaftlicher Haeckselgueter genutzten Crackerwalzen. Mahlwalzen aus der Getreideschrotung dienten zur Feinzerkleinerung. Damit ist der groesste Anteil (groesser 70 Prozent) der Staerkekoerner freigesetzt. Eine mechanische Entfeuchtung ist somit auf 50 Prozent Restwasser im Feststoff moeglich. Die Untersuchungen werden fortgesetzt.

Restwasserstudie Mur/Bruck an der Mur

Das Projekt "Restwasserstudie Mur/Bruck an der Mur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Hydrobiologie und Gewässermanagement durchgeführt.

Querbauwerke und Restwasser an der Maltsch in Oberösterreich

Das Projekt "Querbauwerke und Restwasser an der Maltsch in Oberösterreich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Hydrobiologie und Gewässermanagement durchgeführt. Hintergrund für die Beauftragung dieser Studie ist das Inkrafttreten der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL). Dieses neue europäische Wasserrecht hat unter anderem zum Ziel, funktionierende Lebensgemeinschaften im Gewässer aufrecht zu erhalten bzw. gegebenenfalls wieder herzustellen. In Österreich wurde in den letzten Jahren eine Vielzahl von Untersuchungen über die Beziehung zwischen Fischen und verschiedenen anthropogenen Eingriffen in Fließgewässern durchgeführt. Datenbasis des Projektes bilden daher nicht neu zu erhebende Freilanddaten, sondern bereits verfügbare Informationen. Der Schwerpunkt des Projektes liegt bei hydrologischen Eingriffen inklusive Kontinuumsunterbrechungen. Sowohl ausreichende Restwassermengen als auch Fischwanderhilfen sind Grundvoraussetzungen dafür, den durch die WRRL geforderten guten ökologischen Zustand der jeweiligen Gewässer wieder herzustellen bzw. zu erhalten. Für eine entsprechende ökologische Bewertung der aktuell gegebenen Verhältnisse , sind quantitative, WRRL-konforme Elektrobefischungen (BMLFUW 2006a, Schotzko et al. 2006) und Bewertungen, d.s. der Fischindex Austria (FIA, Haunschmid et al. 2006) sowie der Euro-pean Fish Index (EFI, FAME-Consortium 2005) durchzuführen. Ziel des Projektes ist die Erstellung einer Expertise zur Identifizierung hydrologischer Restaurierungsmaßnahmen an der Maltsch zur Unterstützung der Umsetzung der WRRL. Da Fische unter aquatischen Organismen gegenüber hydrologischen Beeinträchtigungen, insbesondere Kontinuumsunterbrechungen, am sensibelsten reagieren bzw. entsprechend WRRL obligatorisch zur Bewertung des Gewässerzustandes heranzuziehen sind, wird diese Tiergruppe stellvertretend herangezogen. Dabei sollen zwei wesentlichen Fragen behandelt werden: 1. Warum soll grundsätzlich eine Restwasserabgabe stattfinden? 2. Warum sollen Querbauwerke grundsätzlich organismenpassierbar saniert werden? An verschiedenen Wehranlagen wird Wasser der Maltsch ausgeleitet. Das über Känale geführte Triebwasser wird in Kleinkraftwerken abgearbeitet und folglich in die Maltsch rückgeleitet. Folge der Ausleitungen sind unterschiedlich lange Restwasserstrecken in der Maltsch. Bei einigen Kleinkraftwerken sollen Sanierungsarbeiten bzw. eine energiewirtschaftliche Optimierung und Anpassung an den Stand der Technik erfolgen. Vorliegende Studie baut somit auf den Vorkenntnissen bereits durchgeführter Studien auf und soll einen Überblick nach Stand des Wissens geben.

Zur Oekologie der an Fliessgewaesser gebundenen Vogelarten Wasseramsel Cinclus cinclus und Bergstelze Motacilla cinerea im Saanenland

Das Projekt "Zur Oekologie der an Fliessgewaesser gebundenen Vogelarten Wasseramsel Cinclus cinclus und Bergstelze Motacilla cinerea im Saanenland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bern, Zoologisches Institut, Arbeitsgruppe Ornitho- Ökologie durchgeführt. Im Rahmen oekologischer Untersuchungen an Wasseramsel und Bergstelze werden Daten zu Nahrungsangebot und -nutzung erhoben und der Einfluss von menschlichen Eingriffen (Bachverbauungen, Kraftwerke) auf den Bruterfolg untersucht. Die Wasseramsel ernaehrt sich hauptsaechlich, die Bergstelze teilweise, von im Wasser lebenden Insektenlarven. Der Bruterfolg der Wasseramsel ist abhaengig von einem ausreichenden Nahrungsangebot in den Baechen. Bei ungenuegenden Restwassermengen sinkt die Biomasse unter den fuer die Jungenaufzucht minimal notwendigen Wert. Kanalartig begradigte Bachlaeufe weisen besonders hohe Wasserstandsschwankungen auf. Bei Hochwasser ist die Erreichbarkeit der Nahrung infolge der hohen Fliessgeschwindigkeit und der starken Truebung des Wassers sowie dem Fehlen von Jagdwarten stark erschwert. Hat die Wasseramsel keine Ausweichmoeglichkeiten (geeignet Seitenbaeche), kommt es zum totalen Brutausfall. Bachverbauungsarbeiten waehrend der Brutzeit (April-August) fuehren ebenfalls zum Verlust der Bruten.

Niedrigwasser und Trockenheit

Das Projekt "Niedrigwasser und Trockenheit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. Niedrigwasserabflüsse in Bächen und Flüssen können in vielen Bereichen negative Konsequenzen mit sich bringen: Fische und andere Wasserlebewesen leiden unter Stress, Wasserentnahmen - beispielsweise zur Bewässerung - müssen eingeschränkt werden, Einleitung von Abwasser ist wegen der geringen Verdünnung problematisch, Wasserkraftwerke können weniger Strom produzieren, der Schiffsverkehr muss u.U. eingestellt werden und auch Freizeitaktivitäten an oder auf den Gewässern können Beeinträchtigungen erfahren. Im Wasserschloss Schweiz, wo Niederschläge normalerweise in ausreichenden Mengen fallen, ist Niedrigwasser besonders im Zusammenhang mit Restwasser ein Thema. Der Druck, die Wasserkraftnutzung in naher Zukunft deutlich auszubauen, führt dazu, dass dieser Bereich weiterhin im Fokus steht. Hinzu kommt, dass im Zusammenhang mit Klimaänderungsszenarien und aufgrund aktueller Ereignisse (2003, Frühling 2011) die Bedeutung allgemeiner Analysen von Niedrigwasser und Trockenheit stark zugenommen hat. Eine wesentliche Grundlage für die Festlegung von Restwassermengen bildet die Kenntnis der Abflusskenngrösse Q347. Die zurzeit von der Abteilung Hydrologie eingesetzten Abschätzmethoden für das Q347 basieren auf einem statistischen Ansatz. Eine wesentliche Verbesserung der Abschätzgenauigkeit ist mit diesem Ansatz bei einer Neuentwicklung zurzeit nicht zu erwarten. Als Alternative bietet sich ein prozessorientierter Ansatz an. Die Verwendung von Abflussprozesskarten stellt eine Möglichkeit dar, bei der Q347-Abschätzung einen Schritt weiterzukommen. Gleichzeitig kann auch das allgemeine Prozessverständnis im Niedrigwasserbereich verbessert werden.

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