Die frei fließenden und staugeregelten Flüsse unter den Bundeswasserstraßen sind für die Fische wichtige Verbindungsgewässer zwischen den Habitaten im Meer und an den Flussoberläufen. Fische, die große Distanzen zurücklegen, orientieren sich an der Hauptströmung und werden deshalb an Staustufen entweder zum Kraftwerk oder zum Wehr geleitet. Dort gibt es keine Möglichkeit mehr, aufwärts zu wandern, wenn nicht in der Nähe der Wehr- oder Kraftwerksabströmung eine funktionierende Fischaufstiegsanlage vorhanden ist. Da Schiffsschleusen keine kontinuierliche Leitströmung erzeugen, werden sie von den Fischarten, die der Hauptströmung folgend lange Distanzen zurücklegen, nicht gefunden. Arten, die auf ihrer Wanderung nicht der Hauptströmung folgen, können auf- oder abwandern, wenn sie eine offene Schleusenkammer vorfinden. Flussabwärts: Fische vor Kraftwerken schützen und vorbeileiten: An Staustufen ohne Wasserkraftanlagen ist die abwärts gerichtete Wanderung über ein Wehr hinweg in der Regel unproblematisch. Voraussetzung: Das Wehr ist in Betrieb, die Fallhöhe beträgt nicht mehr als 13 Meter und im Tosbecken ist eine Wassertiefe von mindestens 0,90 Metern vorhanden. Dagegen können bei Abwanderung durch eine Kraftwerksturbine leichte bis tödliche Verletzungen auftreten. Diese turbinenbedingte Mortalität ist von der Fischart und der Körperlänge der Tiere sowie von Turbinentyp und -größe, der Fallhöhe und den jeweiligen Betriebsbedingungen abhängig. Um hier einen gefahrlosen Fischabstieg zu gewährleisten, sind die Betreiber von Wasserkraftanlagen nach Wasserhaushaltsgesetz verpflichtet, die Wasserkraftanlagen mit geeigneten Maßnahmen zum Schutz der Fischpopulation (z. B. mit Feinrechen und einem Bypass am Kraftwerk vorbei ins Unterwasser) aus- bzw. nachzurüsten. Flussaufwärts: Hier helfen nur Fischaufstiege: Verschiedene Untersuchungen der Durchgängigkeit an Rhein, Mosel, Main, Neckar, Weser, Elbe und Donau haben gezeigt, dass zwar ein großer Teil der Staustufen mit Fischaufstiegsanlagen ausgestattet ist, diese für die aufstiegswilligen Fische jedoch schwer zu finden oder zu passieren sind. Im Mai 2009 stimmten die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) und die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) gemeinsam mit dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS heute: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, BMVI) folgendes Rahmenkonzept für die erforderlichen Arbeiten ab: - Aufstellung fachlicher Grundlagen, insbesondere zu fischökologischen Dringlichkeiten - Fachliche Beratung der WSV sowie Schulungen - Forschungs- und Entwicklungsprojekte für die Erstellung eines technischen Regelwerks, und - Standardisierung der Anforderungen und Ausführung von Fischaufstiegs-, Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen. (Text gekürzt)
Aufbauend auf Vorarbeiten des Autors und der Gastinstitution sollen Modelle zur Vorhersage von Offshore Rammschall beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen und anderen impulshaltigen Unterwasserschallsignalen in beliebigen Umgebungen ermöglicht werden. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung eines Ausbreitungsmodells für komplexe Umgebungen, welches die gleichzeitige Berücksichtigung von starken Bathymetrieänderungen (sowohl in zwei wie auch in drei Dimensionen) und Böden mit hohen Scheer Geschwindigkeiten ermöglicht. Hauptanwendungsgebiet soll zunächst die Akustik von Offshore Pfahlrammungen sein, bei der vor allem die Entwicklung von geeigneten Modellen zur Verwendung von Schallschutzsystemen im Vordergrund steht. Aufgrund der in weiten Teilen nur sehr ungefähr bekannten Eingangsparameter für die entsprechenden Modelle, vor allem in Bezug auf die Bodenparameter, soll außerdem die Abschätzung der Vorhersagegenauigkeit unter Berücksichtigung weiterer Parameter vertieft werden. Für alle Teilpakete existieren bereits Messdaten, die für eine entsprechende Validierung genutzt werden sollen.
Veranlassung Um die Ziele des Wasserhaushaltsgesetzes zu erreichen, sind neben dem Fischauf- auch der Fischabstieg zu gewährleisten. Im Rahmen von Ersatz- oder Instandsetzungsmaßnahmen von Wehranlagen der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) ist daher auch der Fischabstieg zu beachten. Verschiedene Maßnahmen sind denkbar, um den Fischabstieg schadlos zu gestalten, wie Bypässe, Wehrumgestaltung oder gezielte Wehrsteuerung. Das Schädigungspotenzial verschiedener Wehrtypen unter verschiedenen hydraulischen Szenarien muss dafür bekannt sein. Hier spielen Faktoren wie die Überfallhöhe, Aufreißer am Wehr, Tosbeckengestaltung und Wasserpolster beim Aufprall eine Rolle. Während für einige Faktoren bereits gute Literaturgrundlagen vorhanden sind, um Fachempfehlungen auszusprechen (z.B. Fische folgen i.d.R. der Hauptströmung), müssen andere noch gezielt untersucht werden (notwendige Überfallhöhen an der Wehrkante, ausreichende Dicke des Wasserpolsters im Unterwasser). Ziele - Schädigungspotenziale verschiedener Wehrtypen ermitteln und parametrisieren - Auswirkung der Überfallhöhe auf den Fischabstieg ermitteln - Beratungstool für WSV weiterentwickeln, um Relevanz Fischabstieg für konkrete Wehrplanungen zu ermitteln - Maßnahmen erarbeiten, um Fischschädigungen beim Abstieg zu minimieren (betrieblich und baulich) und für die Fachberatung verfügbar machen (z.B. als Beitrag zum Handbuch 'Ökologische Durchgängigkeit' der WSV) Fische wandern im Laufe ihres Lebenszyklus im Fluss sowohl aufwärts als auch abwärts. Beim Abstieg müssen sie an Stauanlagen regelmäßig auch Wehre überwinden. Der Fischabstieg über Wehre wird in der Regel als unproblematisch angesehen. Tatsächlich besitzen aber auch manche Wehranlagen und Wehrtypen - je nach Konstellation - das Potenzial, Fische beim Abstieg zu schädigen oder zu töten. Welche Anforderungen sind an einen schadlosen und verzögerungsfreien Fischabstieg über Wehranlagen zu stellen? Welche Faktoren bilden das größte Risiko? Abwandernde Fische überwinden in Bundeswasserstraßen zahlreiche Wehre. Dabei gibt es Risiken, sich zu verletzen oder gar zu sterben. Wir untersuchen, unter welchen Bedingungen die Fische schadlos und ohne Verzögerung Wehre passieren.
Das Forschungsprojekt hat das Ziel, das Schwimmverhalten von kleineren Fischarten in Fischaufstiegsanlagen besser zur verstehen. In ethohydraulischen Versuchen wird die Bewegung von Fischen in unterschiedlich turbulenten Strömungen in einer Fischaufstiegsanlage untersucht. Aufgabenstellung und Ziel Fischaufstiegsanlagen (FAA) in Schlitzpassbauweise sind so bemessen, dass im Einstieg und in den Schlitzen hohe Strömungsgeschwindigkeiten auftreten. Diese dienen der schnellen Wanderung leistungsstarker Fischarten, können aber die bisher angenommene, experimentell ermittelte Leistungsfähigkeit kleiner und schwimmschwacher Arten überschreiten (z. B. Katopodis und Gervais 2016). Zudem treten in den Schlitzen Strömungsschwankungen verschiedener Größenordnungen auf, die in Versuchen zur Ermittlung der Leistungsfähigkeit nicht vorhanden waren. Beobachtungen kleiner Fische in solchen FAA legen nahe, dass diese leistungsfähiger sind als erwartet. Eine weitere Erklärung dafür kann sein, dass Fische die auftretenden Strömungsschwankungen für die Passage nutzen. Da nach der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie auch kleine Arten durchgängigkeitsrelevant sind und Schlitzpässe zu den bevorzugten Bauweisen gehören, ist es wichtig zu verstehen, wie solche Fische die Passage bewältigen. Im ersten Teil des vorliegenden FuE-Vorhabens wurde in ethohydraulischen Versuchen die Bewegung von Fischen unter unterschiedlich turbulenten Strömungsbedingungen in einem Schlitz beobachtet und die Passageraten der Fische ermittelt. Während der Versuche wurden Videos der Fischbewegung aufgezeichnet. Im zweiten Projektteil werden diese Daten hinsichtlich auftretender Bewegungsmuster als Reaktionen der Fische auf die unterschiedlich turbulenten Strömungen analysiert. Durch eine geeignete Parametrisierung der turbulenten Strömung kann die Passierbarkeit unterschiedlicher hydraulischer Szenarien bewertet werden. Mithilfe der Ergebnisse sollen hydraulische Parameter aus numerischen Strömungssimulationen oder Messdaten fischökologisch bewertet werden. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) FAA müssen für alle Fischarten geeignet sein. FAA in Schlitzpassbauweise sind ein häufig verwendeter Bautyp, der vorrangig für stärkere Fischarten entwickelt wurde. Der Nachweis, dass dieser Bautyp für schwächere Arten geeignet ist, ermöglicht es der WSV, ökonomische und effiziente Anlagen zu bauen. Das Verständnis, wie Fische die Hydraulik der FAA beim Aufstieg nutzen, wird zudem eingesetzt, um die Ergebnisse hydraulischer Modelle nicht standardisierter Bauteile aus fischökologischer Sicht zu bewerten. In vorherigen Forschungsvorhaben wurde bereits der Einfluss von Fließgeschwindigkeiten (Schütz et al. 2024) und einer rauen Sohle (Wiering et al. 2024) auf die Fischpassage in Engstellen untersucht. Untersuchungsmethoden Der Untersuchungsbereich befindet sich in einer 2,5 m breiten und 50 m langen Rinne in der Versuchshalle der BAW in Karlsruhe. Die Strömungsverhältnisse im Schlitz und im Unterwasser wurden mit einem Acoustic Doppler Velocimeter (ADV) an über 300 Punkten in zwei horizontalen Ebenen (bodennah und in der Mitte der Wassersäule) vermessen. Aus den Zeitreihen der Strömungsgeschwindigkeiten wurden die mittleren und turbulenten Kenngrößen bestimmt. Die im Jahr 2022 und 2023 durchgeführten Versuche wurden mit ca. 350 aus umliegenden Fließgewässern entnommenen Fischen der Arten Gründling (Gobio gobio) und Rotauge (Rutilus rutilus)für einen turbulenten und wenig turbulenten Strömungszustand durchgeführt. Während der Versuche wurden die Fischbewegungen mit Videokameras aus verschiedenen Blickwinkeln mit einer Frequenz von 19 Bildern pro Sekunde aufgezeichnet. Aus den Videos wurden in mehreren Schritten dreidimensionale Pfade der Fischbewegungen ermittelt. Dazu wurden für insgesamt 30 Versuche Videosequenzen identifiziert, in denen Fische sich in einem definierten Bereich unterhalb des Schlitzes aufhalten. (Text gekürzt)
Untersuchung des Verhaltens der Flussohle bei verschiedenen Abfluessen ohne und mit abgelaufenen Naturvorgaengen.
Ziel: Ermittlung der oekologischen Effizienz von wasserbaulichen Aufstiegsanlagen in Fliessgewaessern fuer Wirbellose und Fische. Ergebnisse: Technische Aufstiegsanlagen sind wegen Verstopfungsgefahr und Unterhaltungsaufwand eher ungeeignet. Rauhe Rampen sind guenstige Aufstiegsanlagen, wie die Wiederfaenge von markierten Fischen und Wirbellosen beweisen. Natuerliche/naturnahe Umgehungsbaeche sind sehr geeignete Wanderwege. Das Gefaelle im Bauwerk sollte mindestens 1:20 betragen. Ruheraeume und natuerliche Anschluesse an Oberwasser und Unterwasser muessen favorisiert werden. Lueckige Sohlsubstrate und Uferstrukturen beguenstigen den Aufstieg.
Die naturenergie hochrhein AG, 79618 Rheinfelden, beantragt eine wasserrechtliche Planfeststellung für Eintiefungen des Rheins im Unter- und Oberwasser des Kraftwerks Rheinfelden im Zusammenhang mit dem Projekt Rheinfelden 20plus. Das Vorhaben sieht im Unterwasser des Kraftwerks Rheinfelden im Bereich „Höllhaken“ und im Oberwasser direkt unterhalb des Kraftwerks Ryburg-Schwörstadt einen Felsabtrag von je rund 38.000 m³ vor. Im Unterwasser erfolgt der Felsabtrag überwiegend in der Flussmitte und betrifft somit Deutschland und die Schweiz. Dabei werden einige unter Wasser liegende Inseln, welche durch tiefe Canyons getrennt sind, in ihrer Höhe durch Meisseln reduziert. Die Eintiefung direkt unterhalb des Kraftwerks Ryburg-Schwörstadt sieht einen Felsaushub ebenfalls mittels Meissel vor. Die Arbeiten erfolgen jeweils von Pontons aus, wobei das abgebaute Material an Anlegestellen auf Lastwagen verladen und in die Verwertung/Deponie transportiert wird. Zudem wird eine wasserrechtliche Erlaubnis für den Bau von zwei temporären Anlegestellen für den Materialabtransport auf der deutschen Seite des Kraftwerkes, auf Gemarkung Rheinfelden, beantragt.
Die Bundesanstalt für Wasserbau beauftragte das Ingenieurbüro Schmid (IB Schmid), hydraulische Untersuchungen auf der Weser bei vier Wasserständen durchzuführen. Je Wasserstand sollte eine Wasserspiegelfixierung von km 0 bis km 361 durchgeführt werden. Begleitend sollten die Strömungsgeschwindigkeiten und Durchflussmengen an den Pegeln und Zuflüssen aufgenommen werden. Im Rahmen der Messungen bei Mittelwasser war zusätzlich eine Wasserspiegelfixierung auf der Aller beauftragt und es sollten Sondermessungen im Unterwasser des Wehrarms Schlüsselburg durchgeführt werden. - Wasserspiegelfixierung (H_WSP) - Querprofilmessung (H_Sohle) - Durchflussmessung (Q) - Fließgeschwindigkeit (v_Str) QS ist erfolgt
Messstelle betrieben von STANDORT TÖNNING.
Messstelle betrieben von STANDORT TÖNNING.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 249 |
| Kommune | 9 |
| Land | 79 |
| Weitere | 4 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 101 |
| Zivilgesellschaft | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 13 |
| Förderprogramm | 233 |
| Taxon | 1 |
| Text | 23 |
| Umweltprüfung | 44 |
| unbekannt | 9 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 81 |
| Offen | 240 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 306 |
| Englisch | 31 |
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