Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Wildbiologie Göttingen und Dresden e.V. durchgeführt. Offene und halboffene Landschaften unterschiedlicher Größe und Ausprägung sind ein wichtiges Merkmal der mitteleuropäischen Kulturlandschaft. Ihre über lange Zeit konstante Nutzung und Gestaltung durch den Menschen ist eine wichtige Basis der heute in der Kulturlandschaft vorhandenen biologischen Vielfalt. Aufgrund gravierender Veränderungen in der Landnutzung hat der Erhalt extensiv genutzter Offenlandlebensräume massiv an Bedeutung gewonnen. Sie beinhalten zahlreiche seltene, streng geschützte Lebensraumtypen und sind Rückzugsräume für viele gefährdete Arten. Um die betreffenden Pflanzengesellschaften und den offenen Charakter der Flächen zu erhalten, ist ein laufender Entzug von Biomasse durch deren Nutzung oder regelmäßige Pflegeeingriffe erforderlich. Großflächige Schutz- und Managementkonzepte sind daher vergleichsweise aufwändig und kostenintensiv. Als ein in ökologischer Hinsicht zielführendes Instrument hat sich die extensive Beweidung mit robusten Rassen verschiedener Nutztierarten etabliert. Das System ist jedoch auch mit einigen Nachteilen behaftet und nicht auf allen Flächen realisierbar. Das gestalterische Potential wildlebender heimischer Huftiere wurde bisher kaum berücksichtigt. Im Rahmen dieses Vorhabens soll daher untersucht werden, welchen Beitrag autochthone, freilebende Rothirschvorkommen zur Pflege von Offenlandbiotopen leisten können. Ziel des Projektes ist es den Zielerreichungsgrad und die Anwendbarkeit des Systems Rothirschbeweidung zu klären und die für eine Umsetzung relevanten Wissensdefizite zu beseitigen. Als Projektgebiet wurde der von der US-Armee genutzte Truppenübungsplatz Grafenwöhr / Bayern ausgewählt. Der dort vorhandene Rothirschbestand nutzt aufgrund eines zielgerichteten Wildtiermanagements intensiv die offenen Teile des Lebensraumes. Über einen Zeitraum von insgesamt 5 Jahren sollen die Vegetationsentwicklung, das Raum-Zeit-Verhalten sowie die diesbezüglichen Wechselbeziehungen in zwei Teillebensräumen untersucht werden. Hierzu werden zwei feste Bezugsflächen mit unterschiedlichen standörtlichen Voraussetzungen und Vegetationstypen ausgewählt. In jeder der beiden Flächen werden bis zu 15 Rothirsche beider Geschlechter mit GPS-Sendern versehen und die vorhandenen Vegetationsgesellschaften sowie ihre Veränderung erfasst. Darüber hinaus werden auf Testflächen in beiden Lebensräume detailliert die Fraßeinwirkung auf die Vegetation ermittelt und Wechselwirkungen zusätzlicher gezielter Pflegemaßnahmen (Feuer, Mahd) mit der Beweidung durch Rothirsche untersucht. Das Vorgehen liefert eine umfangreiche Datengrundlage zu Habitatnutzung und Habitatgestaltung von Rothirschen im Offenland und erlaubt so eine umfassende Erprobung, Analyse und Bewertung des Beweidungssystems sowie ergänzender Steuerungsinstrumente. Abschließend sollen konkrete Handlungsempfehlungen erarbeitet und bei entsprechender Ergebnislage ein konzeptioneller Rahmen für die praktische Umsetzung in anderen Lebensräumen entwickelt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Waldbau und Forstschutz, Dozentur für Wildökologie und Jagdkunde durchgeführt. Offene und halboffene Landschaften unterschiedlicher Größe und Ausprägung sind ein wichtiges Merkmal der mitteleuropäischen Kulturlandschaft. Ihre über lange Zeit konstante Nutzung und Gestaltung durch den Menschen ist eine wichtige Basis der heute in der Kulturlandschaft vorhandenen biologischen Vielfalt. Aufgrund gravierender Veränderungen in der Landnutzung hat der Erhalt extensiv genutzter Offenlandlebensräume massiv an Bedeutung gewonnen. Sie beinhalten zahlreiche seltene, streng geschützte Lebensraumtypen und sind Rückzugsräume für viele gefährdete Arten. Um die betreffenden Pflanzengesellschaften und den offenen Charakter der Flächen zu erhalten, ist ein laufender Entzug von Biomasse durch deren Nutzung oder regelmäßige Pflegeeingriffe erforderlich. Großflächige Schutz- und Managementkonzepte sind daher vergleichsweise aufwändig und kostenintensiv. Als ein in ökologischer Hinsicht zielführendes Instrument hat sich die extensive Beweidung mit robusten Rassen verschiedener Nutztierarten etabliert. Das System ist jedoch auch mit einigen Nachteilen behaftet und nicht auf allen Flächen realisierbar. Das gestalterische Potential wildlebender heimischer Huftiere wurde bisher kaum berücksichtigt. Im Rahmen dieses Vorhabens soll daher untersucht werden, welchen Beitrag autochthone, freilebende Rothirschvorkommen zur Pflege von Offenlandbiotopen leisten können. Ziel des Projektes ist es den Zielerreichungsgrad und die Anwendbarkeit des Systems Rothirschbeweidung zu klären und die für eine Umsetzung relevanten Wissensdefizite zu beseitigen. Als Projektgebiet wurde der von der US-Armee genutzte Truppenübungsplatz Grafenwöhr / Bayern ausgewählt. Der dort vorhandene Rothirschbestand nutzt aufgrund eines zielgerichteten Wildtiermanagements intensiv die offenen Teile des Lebensraumes. Über einen Zeitraum von insgesamt 5 Jahren sollen die Vegetationsentwicklung, das Raum-Zeit-Verhalten sowie die diesbezüglichen Wechselbeziehungen in zwei Teillebensräumen untersucht werden. Hierzu werden zwei feste Bezugsflächen mit unterschiedlichen standörtlichen Voraussetzungen und Vegetationstypen ausgewählt. In jeder der beiden Flächen werden bis zu 15 Rothirsche beider Geschlechter mit GPS-Sendern versehen und die vorhandenen Vegetationsgesellschaften sowie ihre Veränderung erfasst. Darüber hinaus werden auf Testflächen in beiden Lebensräume detailliert die Fraßeinwirkung auf die Vegetation ermittelt und Wechselwirkungen zusätzlicher gezielter Pflegemaßnahmen (Feuer, Mahd) mit der Beweidung durch Rothirsche untersucht. Das Vorgehen liefert eine umfangreiche Datengrundlage zu Habitatnutzung und Habitatgestaltung von Rothirschen im Offenland und erlaubt so eine umfassende Erprobung, Analyse und Bewertung des Beweidungssystems sowie ergänzender Steuerungsinstrumente. Abschließend sollen konkrete Handlungsempfehlungen erarbeitet und bei entsprechender Ergebnislage ein konzeptioneller Rahmen für die praktische Umsetzung in anderen Lebensräumen entwickelt werden.
Das Projekt "Modellierung aufwärtsgerichteter Fischwanderung auf Basis der 'Eulerian-Lagrangian-agent method'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. Problemdarstellung und Ziel. Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Die Auffindbarkeit ist für die Funktionsfähigkeit von Fischaufstiegsanlagen (FAA) ein entscheidender Faktor. Existierende Richtlinien wie das DWA-Merkblatt 509 (DWA, 2014) und weitere wissenschaftliche Erkenntnisse sind jedoch oft nicht detailliert genug, um Planungsfragen zur Auffindbarkeit quantitativ zu beantworten. Rein hydraulische Modelluntersuchungen können Antworten liefern, stoßen jedoch bei geringfügigen Planungsunterschieden mangels geeigneter biologischer Bewertungsmethoden an ihre Grenzen.
Untersuchungsziel: Ziel des FuE-Projekts ist die Entwicklung eines numerischen Verfahrens, welches den quantitativen Vergleich von FAA-Varianten in Bezug auf die Auffindbarkeit möglich macht. Basis dieses Verfahrens ist die Kopplung hydrodynamisch-numerischer (HN-)Modelle mit der ELAM ('Eulerian-Lagrangian-agent method'). Die Arbeitsbezeichnung der Implementierung der ELAM für die Bundeswasserstraßen lautet 'ELAM-de'.
Untersuchungsmethoden: Zur Simulation der relevanten Bereiche in Kraftwerksunterwassern setzt die BAW momentan 3D-HN-Modelle in OpenFOAM® ein (Heinzelmann und Gisen, 2013). Zur 2D-Simulation von Stauhaltungen wird Telemac-2D verwendet. Es ist ein Teilziel dieses Projekts, die Genauigkeit und den Gültigkeitsbereich der Modelle für auffindbarkeitsbezogene Anwendungen weiter zu verbessern.
Die ELAM wird seit ca. 15 Jahren vom renommierten US Army Corps of Engineers zur Beschreibung der abwärtsgerichteten Wanderung von Jungsalmoniden entwickelt und angewandt. Bestehende ELAM-Modelle verwenden hydraulische Parameter aus 2D- und 3D-HN-Modellen sowie kalibrierte Grenzwerte, um das Schwimmverhalten von Fischen nachzubilden (Goodwin et al., 2014). Der Quellcode (Fortran 90) liegt BAW/BfG vor, ist in der alten Version (ELAM-2014) jedoch nicht mit unstrukturierten Gittern, wie von aktuellen Verfahren wie OpenFOAM und Telemac-2D verwendet, kompatibel. Die Kompatibilität zu OpenFOAM soll innerhalb dieses Projekts hergestellt werden.
Ein Verhaltensmodell für die aufwärtsgerichtete Wanderung einer einheimischen Spezies soll durch Analyse des bestehenden Verhaltensmodells für die abwärtsgerichtete Wanderung, Literaturrecherche und Auswertung von Verhaltensbeobachtungen in Kooperation mit der BfG entwickelt werden.
Felddaten über das Verhalten von aufwandernden einheimischen Fischarten werden durch die BfG mittels Telemetrie in der Stauhaltung Kostheim/Main und an der FAA Koblenz/Mosel gewonnen. Labordaten über 3D-Fisch-Bewegungen soll ab Frühjahr 2016 die neue ethohydraulische Rinne an der BAW liefern. Die Daten sollen als Input für mehrere ELAM-de-Modelle verwendet werden.