Das Projekt "EcoPeak - Ecological and Economic Consideration of Hydropeaking on Fish Habitats" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung durchgeführt. The goal of the EcoPeak project is to develop a tool which can be used to predict the effects of hydropeaking on a given indicator species (eg. brown trout, grayling) for various life stages. The methodology is based on two computational modules: power plant operations, and fish habitat modeling. Both models are coupled via constraints which represent changes in hydro operations such as the ramping rates, the costs of in-stream mitigation measures, and the results of the fish habitat model. Constraints can be tuned to reflect different decision making scenarios with respect to the economic interests of the power producer and the downstream needs of the natural ecosystem. Thus the trade-offs between power production and ecosystem management at a given power plant can be considered more objectively.
Das Projekt "EnviPEAK - Environmental Impacts of Hydropeaking" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung durchgeführt. The main objectives are to assess environmental impacts of hydropeaking and increased variation in river regulations and to describe how, when and where hydropeaking and frequent regulation may be implemented with acceptable impacts on the ecosystem. Mitigation measures regarding negative environmental impacts of hydropeaking will be identified and tested experimentally. An environmental impact assessment tool to categorize hydro power schemes with respect to impacts will be developed. This project will generate guidelines on how to operate hydropeaking in order to reduce negative ecological impacts. This project will describe alternative mitigation measures and test and evaluate the mitigation effects with respect to ecological impacts of hydropeaking. This project will also categorize existing Norwegian hydropower plants with respect to hydropeaking and thereby give an overview over where and when hydropeaking will have -small negative ecological impacts -small negative ecological impacts when mitigated .The results of this project intend to give additional information to evaluate the impact on fish caused by abrupt flow reductions. This information will be useful as a basis for scientifically based hydropower guidelines, setting up conditions for hydropower licenses and establishing automatic bypass solutions (e.g. valves) to reduce possible negative impacts from hydropower on fish production. Optimised mitigation strategies will be designed for at least two hydropeaking systems.
Das Projekt "Studie zu Machbarkeit und Kosten der Schwallreduktion in der Schweiz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. 25% der Wasserkraftwerke in der Schweiz erzeugen starke Abflussschwankungen (Schwall/ Sunk), welche sich negativ auf Flora und Fauna des Gewässers auswirken. Zur Verminderung der schädlichen Wirkungen von Schwall und Sunk bestehen heute keine spezifischen Rechtsgrundlagen. Entsprechend werden Massnahmen nur vereinzelt, gestützt auf die allgemeinen Bestimmungen des Bundesgesetzes über die Fischerei angeordnet. Die Reduktion von Schwall und Sunk könnte dazu beitragen, das hohe Ansehen der Wasserkraft in der Öffentlichkeit weiter zu steigern. Im Hinblick auf eine allfällige Ausarbeitung einer spezifischen gesetzlichen Regelung für Schwall und Sunk muss das BAFU die nötigen Entscheidungsgrundlagen bereitstellen; dazu soll die vorgesehene Studie dienen. Projektziele: Die Studie muss folgende Fragestellungen in zwei Teilstudien beantworten: 1. Teilstudie: Allgemeine Fragen: - Welche prinzipiellen Möglichkeiten zur Schwallreduktion gibt es in der Schweiz und welches sind die Vor- und Nachteile? - Bei mehreren Speicherkraftwerken im gleichen Einzugsgebiet: Wie ist die Machbarkeit von übergreifenden betrieblichen Massnahmen wenn nicht jedes Kraftwerk individuell über die momentan turbinierte Wassermenge entscheidet, sondern wenn alle KW des Einzugsgebiets zeitlich-räumlich koordiniert entscheiden müssen; dies mit dem Ziel, möglichst geringen Schwall im Hauptfluss zu erzeugen. - Möglichkeiten und Realisierungschancen von Ausgleichsbecken zur Reduktion von Schwall/Sunk als 'Mehrzweckanlagen' nach Prof. Schleiss (Hochwasserschutz, Erholung, Niederdruckanlagen, usw.)? Für die Flussgebiete Alpenrhein, Linth, Rhone, Doubs: Auf Grund von Angaben zu den jeweils massgebenden ökologischen Parametern durch das Büro Limnex AG / Zürich, sind folgende Fragen zu beantworten: - Welchen Einfluss haben diese ökologischen Zielvorgaben auf die notwendigen Massnahmen? - Sind diese Massnahmen technisch realisierbar? - Wie ist die Grössenordnung der aufzuwendenden Kosten? - Welcher Landbedarf wäre notwendig? - Möglichkeiten von Synergien von Ausgleichsbecken zur Reduktion von Schwall/Sunk mit Pumpspeicherung und Hochwasserschutz? 2. Teilstudie: Je nachdem wie zuverlässig die Antworten für die vier Flussgebiete möglich sind, könnten anschliessend gewisse Hochrechnungen zu den gesamtschweizerischen Kosten von baulichen Massnahmen zur Reduktion von Schwall/Sunk gemacht werden - unter gleichzeitigem Einbezug von möglichem Nutzen im Bereich Pumpspeicherung und Hochwasserschutz. Die Details zur Studie sollten an einer gemeinsamen Besprechung im Dezember 2006 geklärt werden.
Das Projekt "Auswirkung des Oberflächenwassermanagement auf die Grundwassermischung in alpinen Einzugsgebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Wasser und Umwelt, Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement durchgeführt. Geophysikalische Strömungen sind gewöhnlich durch komplexes räumliches und zeitliches dynamisches Verhalten charakterisiert, das die Ausbreitung von gelösten Stoffen, deren Verdünnung und reaktives Vermischen bestimmt. Ineffizientes Vermischen, charakteristisch für Strömungen mit geringer Reynoldszahl wie bei Grundwasserströmungen, kann die effektive Reaktionsrate im System wesentlich verringern. Das Vermischen ist insbesondere im Zusammenhang mit der Verschmutzung von Grundwasserkörpern relevant, da es hierbei den Schadstoffabbau hemmen kann. In Anbetracht von geringer Vermischung spielen die Topologie der Strömung und kinetische Prozesse wie das Ausdehnen und Falten bei zahlreichen räumlichen und zeitlichen Skalen eine zentrale Rolle in der Quantifizierung und im Verständnis von Verbleib und Verhalten der Schadstoffe. Unsere Hypothese dieses Projektes ist, dass die dynamische Interaktion zwischen Oberflächen- und Grundwasser eine zentrale Bedeutung für die exakte Quantifizierung der Vermischung in porösen Grundwasserleitern hat. Insbesondere beabsichtigen wir zu untersuchen, wie das Oberflächenwassermanagement in alpinen Einzugsgebieten, welche von starken anthropogenen Einflüssen beeinträchtigt sind (Schwall-/ Sunkbetrieb bei Wasserkraftwerken), Mischungsprozesse bei zahlreichen zeitlichen Skalen (mehrstündlich, täglich, wöchentlich, saisonal) steuert. Das Projekt zielt darauf ab, geeignete topologische und kinematische Maße zu entwickeln und anzuwenden. Diese können als Prädiktoren für Mischungen, für die Entwicklung von neuen numerischen Ansätzen zur Lösung inverser Probleme unter solch komplexen und transienten Bedingungen und für das Abschätzen von Parameterunsicherheiten verwendet werden. Neben numerischen Simulationen werden die in diesem Projekt entwickelten Methoden in einer echten Fallstudie (Etsch-Grundwasserleiter in Trient, Italien) geprüft. Die Neuheit des beabsichtigten Forschungsvorhabens liegt in der Untersuchung i) des Einflusses von Oberflächenmanagement in alpinen Einzugsgebieten auf Grundwasserströmung in alluvialen Grundwasserleitern (d.h. jenseits der hyporheischen Zone); ii) des Einflusses von stark transienten Grenzflächenübertragungsbedingungen auf die Topologie von zweidimensionalen und dreidimensionalen Grundwasserströmungen; iii) der Entwicklung von präzisen numerischen Inversion-Algorithmen zur Lösung von Grundwasserströmung unten stark transienten Randbedingungen; iv) der Quantifizierung der Unsicherheit im Zusammenhang mit Modellvorhersagen unter Berücksichtigung von hydrogeologischen Parameterunsicherheiten sowie Unsicherheiten, die die transienten Grenzflächenbedingungen betreffen.
Das Projekt "Fallstudie zum Einfluss von Schwallbetrieb auf die Fischbestände in der Drau und Möll" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Hydrobiologie und Gewässermanagement durchgeführt. Das Projekt soll den Einfluss von Schwallbetrieb auf Fischbestände untersuchen. Dabei gilt es, am Beispiel der Oberen Drau, die kausalen Zusammenhänge zwischen Schwall-/Sunkereignissen und den Entwicklungsschritten juveniler Äschen so genau wie möglich zu erfassen. Erst wenn die tatsächlichen Ursache-Wirkungszusammenhänge zwischen Schwall/Sunk und der Entwicklungsbiologie der Zielfischart Äsche ausreichend bekannt sind, können zielführende Maßnahmen zur Milderung potentieller negativer Einflüsse von Schwallbetrieb entwickelt werden. Entsprechende Forschungsgrundlagen fehlen bisher bzw. sind auch international nicht verfügbar.
Das Projekt "Szenarien für ein ökologisch begründete Schwallminde-rung in den Flüssen Alpenrhein, Rhone, Linth und Doubs - Teil 1: erste Grundlagen für die Berechnungen der VAW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. In der Schweiz wird seit einiger Zeit auf eine eidgenössische Regelung des Schwallbetriebes aus Wasserkraftwerken hin gearbeitet. Die Versuchsanstalt für Wasserbau (VAW) der ETH Zürich erhält nun vom BAFU den Auftrag, m Beispiel der vier Flüsse: Alpenrhein, Rhone, Linth und Doubs konkrete Massnahmen für eine ökologisch begründete Verminderung des Schwallbetriebes zu prüfen und die Kosten dafür zu berechnen. Zu diesem Zweck müssen für jeden dieser Flüsse zuerst die ökologisch vertretbaren Werte bzw. Bereiche verschiedener Schwall-Indikatoren festgelegt werden. Dafür vorgesehen sind: Schwall/Sunk-Verhältnis, maximale Schwallabfluss, Geschwindigkeit des Überganges zwischen Sunk und Schwall. Mit denselben Indikatoren haben Schälchli et al. (2003) schon die ökologischen Anforderungsprofile für den Alpenrhein festgelegt. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, ähnliche Grundlagen auch für die anderen drei obgenannten Gewässer zu erhalten. Da für die Bearbeitung des Projektes allerdings nur sehr kurze Zeit zur Verfügung steht, können u.U. nicht für jedes Gewässer alle der vorgesehenen Indikatoren ermittelt werden. Wie beim Alpenrhein sollen auch für die Rhone, die Linth und den Doubs jeweils nicht nur eines, sondern mehrere Szenarien mit unterschiedlich strengen ökologischen Anforderungen resultieren (Schwankungs-bereich). Wie beim Alpenrhein dürfte es schliesslich auch für die Rhone notwendig sein, einzelne Flussabschnitte mit unterschiedlichen hydrologischen oder morphologischen Randbedingungen getrennt zu behandeln. Projektziele: Aufgrund der angeführten und weiterer Fachberichte zu den einzelnen Gewässern sowie aufgrund der Erfahrungen von Limnex AG mit der Untersuchung dieser und anderer Schwallstrekken werden die gewässerökologischen Szenarien für die Rhone, die Linth und den Doubs soweit als möglich einmal grob festgelegt. Die Szenarien für den Alpenrhein werden voraussichtlich aus Schälchli et al. (2003) unverändert übernommen. Die tabellarisch zusammengestellten Resultate können an einer gemeinsamen Sitzung mit dem BAFU und der VAW am 20. Dezember 2006 vorgestellt und diskutiert werden. Sie dienen der VAW als Grundlage, um mit den eigenen Berechnungen beginnen zu können.
Das Projekt "Sondermessprogramm Schwall und Restwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Amt der Kärntner Landesregierung, Kärntner Institut für Seenforschung - Naturwissenschaftliches Forschungszentrum durchgeführt. Das Sondermessprogramm Schwall und Restwasser wird vorn Bundesministerium für Land-und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft finanziert und widmet sich den pressures Schwall und Restwasser in ausgewählten Gewässerstrecken in Salzburg und Kärnten. Mit dem Sondermessprogramm wird überprüft, ob die derzeit geltenden hydromorphologischen Signifikanzkriterien für das Restwasser in Ausleitungsstrecken und für das Schwall-Sunk- Verhältnis in Schwallstrecken für die Qualitätskomponenten Phytobenthos, Zoobenthos und Fischfauna weiterhin gelten und ob bei Einhaltung bzw. Erreichen dieser Grenzwerte der gute Zustand oder das gute Potential in den Ausleitungs- und Schwallstrecken erhalten bzw. erreicht werden kann. Für Kärnten wurden die Möll für die Untersuchung des Schwalles zwischen Außerfragant und Rottau sowie die Görtschitz zwischen Hüttenberg und Eberstein für die Restwasseruntersuchung ausgewählt. Die Felderhebungen fanden 2007 bzw. 2008 statt. Der Fisch Index Austria ergab für den gesamten Untersuchungsabschnitt an der Möll einen unbefriedigenden fischökologischen Zustand mit Ausnahme der Untersuchungsstelle Flattach, welche einen mäßigen fischökologischen Zustand aufwies. Für das MZB muss festgehalten werden, dass Standardanalysen für die Beantwortung der Schwallproblematik nicht geeignet sind. Es muss für eine Herausarbeitung von Unterschieden definitiv die Art- bzw. Taxazusammensetzung innerhalb von Untersuchungsstellen verglichen werden. Beim Phytobenthos war bei den Deckungsgraden in den Schwallstrecken kein verminderter Aufwuchs ersichtlich, im Gegenteil konnten flussabwärts der Referenzstrecke höhere Deckungsanteile festgestellt werden. Letztendlich kann festgehalten werden, dass die durch den Schwallbetrieb verursachten Auswirkungen vor allem die Uferbereiche betreffen, die nur periodisch wasserüberdeckt sind. Durch die veränderte Abflussdynamik und die Kontinuumsunterbrechungen an der Görtschitz sind die für die Begleitarten des Metarhithrals wichtigen Lebensräume verschwunden. So erfüllt die hydrologische Situation die Lebensbedingungen der Aschen nicht. Mit dem Fehlen von Schlammbänken sind auch keine Bachneunaugen vorhanden. Zu einer zum Teil eklatanten Veränderung der Makrozoobenthoszönose führen stärker verringerte Dotationen, während eine Verringerung des Wasserdargebots auf 50 bis 60 Prozent des MJNQ de facto keine Auswirkungen auf die Makrozoobenthoszönose zu haben scheint.
Das Projekt "WLS Report 87: Ereignisdokumentation, hydrologische und hydraulische Simulation des Hochwasserereignisses vom 17. Juli 2002 am Fischbach (Thalgau/Salzburg)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Alpine Naturgefahren durchgeführt. Am Mittwoch, dem 17. Juli 2002 überschwemmte in den frühen Morgenstunden ein von schweren Regenfällen ausgelöstes Hochwasser den Ortskern von Thalgau (Bez. Salzburg Umgebung). Obwohl seitens der WLV in den letzten Jahren umfangreiche Schutzmaßnahmen verwirklicht wurden, kam es zu erheblichen Schäden im Siedlungsgebiet von Thalgau. Von Teilen der ortsansässigen Bevölkerung wird dafür ein Versagen einer Sperre in einem Zubringer zum Fischbach (Waldbachgraben) verantwortlich gemacht. Ziel dieses Projektes ist es, die maßgeblichen Niederschlagswerte zeitlich als auch räumlich darzustellen, eine daraus resultierende Abflussganglinie abzuleiten und darauf aufsetzend den Schwall durch den Sperrenbruch zu simulieren. Die Ergebnisse der hydrologischen und hydraulischen Simulation werden durch die Ereignisdokumentation und Analyse überprüft.
Das Projekt "Herausforderungen Sanierung Wasserkraft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. Der Bundesrat hat am 24. September 2010 beschlossen, das angepasste Gewässerschutztgesetz 'Renaturierung der Gewässer' per 1. Januar 2011 in Kraft zu setzen. Die Änderungen wurden als indirekter Gegenvorschlag zur Volksinitiative 'Lebendiges Wasser' vom Parlament im Dezember 2009 beschlossen. Die Änderungen im Gesetz betreffen u.a. die Planung und Umsetzung von Massnahmen zur Reduktion der negativen Auswirkungen der Wasserkraftnutzung (Schwall/Sunk, Geschiebe, Durchgängigkeit für Fische). Die Finanzierung dieser Massnahmen wird im Energiegesetz und -verordnung geregelt. Die Kantone sind nach Artikel 83b GSchG verpflichtet, die notwendigen Sanierungsmassnahmen zur Beseitigung von Beeinträchtigungen durch Schwall und Sunk sowie durch einen gestörten Geschiebehaushalt bei bestehenden Anlagen zu planen und die Fristen für deren Umsetzung festzulegen. Gleichzeitig mit der Planung der Sanierungsmassnahmen in den Bereichen Schwall und Sunk sowie Geschiebe planen die Kantone auch Massnahmen, die im Interesse der Fischerei gemäss Artikel 10 BGF von Inhabern von Wasserkraftwerken getroffen werden müssen. Die Dringlichkeit der Sanierung richtet sich nach dem Grad der Beeinträchtigungen und dem ökologischen Potential des betroffenen Gewässers. Die Kantone reichen die Planung bis zum 31. Dezember 2014 beim Bund ein. Bei Einhaltung der Planungsfrist erhalten die Kantone Abgeltungen für die erfolgte Planung (Art. 62c GSchG). Inhaber der Anlagen sind anschliessend verpflichtet, die Sanierung nach den Vorgaben von Artikel 39a und Artikel 43a GSchG innert einer Frist von 20 Jahren nach Inkrafttreten dieser Bestimmung durchzuführen. Inhaber von Wasserkraftanlagen erhalten von Swissgrid durch Zuschlag von 0.1 Rp/kWh die Sanierungskosten vollständig entschädigt. Projektziele: Das Ziel dieser Aktivität ist es, wissenschaftliche Kenntnisse zu entwickeln und optimal zu nutzen um Anlagen zur Wasserkraftnutzung zu sanieren.
Das Projekt "Schwallproblematik an Österreichs Fließgewässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Hydrobiologie und Gewässermanagement durchgeführt. Unter Schwall versteht man eine durch Kraftwerksbetrieb bedingte, kurzfristige Abflussschwankung. Beim Schwallbetrieb wechseln einander der 'Schwall', ein künstlich erhöhter Abfluss, und der 'Sunk' als darauffolgender Rückgang des Abflusses bisweilen mehrmals täglich ab. Schwallbetrieb stellt einen starken Eingriff in die natürliche Abflussdynamik eines Gewässers dar und zählt zu den hydrologischen Belastungen. Ab einer bestimmten Intensität beeinträchtigt Schwallbetrieb die ökologische Funktionsfähigkeit eines Gewässers sehr stark. Im Gegensatz zu anderen Eingriffen und deren Folgen wirkt er meist auch über vergleichsweise lange Gewässerstrecken. Sowohl die Abgabe von Wasserschwallen als auch die starken Wasserstandsschwankungen wirken sich erheblich auf Fische, Benthos und andere Organismen der Gewässer und des gewässernahen Umlandes aus. Das Wissen, um nachhaltige Lösungsansätze zur Minimierung der Auswirkungen auf die Gewässerökologie entwickeln zu können, ist derzeit nicht ausreichend und bedarf noch zusätzlicher Erforschung der Wirkungszusammenhänge. Um die auftretenden Abflussschwankungen und ihre Folgewirkungen auf die Gewässerbiozönosen im Sinne einer umweltfreundlichen Nutzung/Betriebsweise zu vermindern bzw. zu eliminieren, gibt es unterschiedliche technische Möglichkeiten; z. B. Errichtung von Ausgleichsbecken, Schwallausleitung, flussmorphologische Maßnahmen und Änderungen der Betriebsweise der betroffenen Kraftwerke. Die Sanierung von Schwallstrecken ist wesentlicher Bestandteil eines ökologisch ausgerichteten, nachhaltigen Gewässermanagements zur Herstellung/Erhaltung des guten Zustandes bzw. guten ökologischen Potentials gem. WRRL und besitzt daher in Österreich hohe Dringlichkeit. Das vorliegende Projekt besteht im wesentlichen aus zwei Teilprojekten, die dem oben beschriebenen Forschungs- bzw. Handlungsbedarf Rechnung tragen und mit denen es gelingen soll, mögliche Verbesserungsmaßnahmen auch für individuelle Anlagen(komplexe) zu formulieren. Die zwei vorgeschlagenen Teilprojekte sind: 1. Die Analyse der Ursache-Wirkungs-Beziehungen und ökologische Beurteilung von Schwall- und Sunkerscheinungen in österreichischen Fließgewässern (Teil 1). 2. Die Durchführung von Schwallbetriebsexperimenten in Versuchsrinnen (Teil 2). Der erste Teil des gegenständlichen Projekts soll zuerst einen Überblick schaffen, welche Formen von Schwallbelastungen in österreichischen Gewässern vorliegen und welche Daten (biotische/abiotische) zu den betroffenen Gewässerstrecken aktuell vorhanden sind. Nach Erstellung der Datenbank mit den gesammelten, vorliegenden Daten, sollen weiters Datendefizite detektiert und ergänzende fischökologische und benthologische Daten erhoben werden. Nach der Grundlagenerhebung ist die Datenanalyse hinsichtlich der Reaktionen der Biozönosen auf die unterschiedlichen Formen von Schwall- und Sunkereignissen bzw. unterschiedlichen Arbeitsweisen der Schwall-KW's und der gewässertypspezifischen Unterschiede in Bezug auf d
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