Ethohydraulische Untersuchungen zur Verbesserung des Fischschutzes an Wasserkraftanlagen

Die Wiederherstellung der stromauf- und stromabwärts gerichteten Durchgängigkeit von Fließgewässern für die aquatische Fauna ist ein entscheidender Beitrag zur Verbesserung des ökologischen Zustands dieser Ökosysteme. Infolge der Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes sind an Wasserkraftanlagen daher geeignete Maßnahmen zum Schutz der Fischpopulationen zu ergreifen. Nach dem derzeitigen Stand von Wissen und Technik bedeutet dies konkret, dass Fischen sowohl eine auffindbare Passagemöglichkeit zur stromauf- und -abwärts gerichteten Wanderung eingerichtet als auch ein Schutz zur Verhinderung ihrer Schädigung bei Einlaufrechen oder Turbinen gewährleistet werden muss. Angesichts der bis dato geringen Erfahrungen und Erkenntnisse zu wirksamen Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen enthalten die wenigen verfügbaren Publikationen, die sich mit Aspekten der Gestaltung, Dimensionierung, Beaufschlagung und dem Betrieb von Abwanderkorridoren beschäftigen, nur vage Empfehlungen. Vor diesem Hintergrund war es das Ziel einer Forschungsarbeit, das Verhalten abwandernder Fische an Wasserkraftanlagen, mittels ethohydraulischer Methoden in transdisziplinärer Zusammenarbeit von Biologen und Wasserbauingenieuren, zu untersuchen. Der Fokus lag dabei auf der Annäherung von Fischen an Wanderhindernisse unterschiedlichen Typs sowie der Auffindbarkeit und Akzeptanz von Abwanderkorridoren in Abhängigkeit von verschiedenen hydraulischen und geometrischen Bedingungen. Neben der Verbesserung des Verständnisses der Bedürfnisse abwandernder Fische wurden praktisch umsetzbare Regeln und Grenzwerte für die Konstruktion auffindbarer und sicher passierbarer Abwanderkorridore erarbeitet. Im vorliegenden Bericht werden der bisherige Kenntnisstand zu Fischschutz- und -abstiegsanlagen, der gewählte Forschungsansatz und die durchgeführten Labor- und Feldversuche sowie die daraus gewonnenen Erkenntnisse und Ergebnisse beschrieben. Aus den beobachteten Reaktionen und Verhaltensmustern der Fische werden unter Berücksichtigung der spezifischen hydraulischen Verhältnisse praxisrelevante Regeln und Grenzwerte für die Anordnung, die Konstruktion und den Betrieb nachhaltig wirksamer Abwanderkorridore abgeleitet.

Autorentext
Dr.-Ing. Boris Lehmann arbeitet in der Forschung, Beratung und Lehre auf den Gebieten Wasserbau und Gewässerentwicklung. Er ist Abteilungsleiter und Technischer Leiter des Theodor-Rehbock-Wasserbaulaboratoriums.

Klappentext

Die Wiederherstellung der stromauf- und stromabwärts gerichteten Durchgängigkeit von Fließgewässern für die aquatische Fauna ist ein entscheidender Beitrag zur Verbesserung des ökologischen Zustands dieser Ökosysteme. Infolge der Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes sind an Wasserkraftanlagen daher geeignete Maßnahmen zum Schutz der Fischpopulationen zu ergreifen. Nach dem derzeitigen Stand von Wissen und Technik bedeutet dies konkret, dass Fischen sowohl eine auffindbare Passagemöglichkeit zur stromauf- und -abwärts gerichteten Wanderung eingerichtet als auch ein Schutz zur Verhinderung ihrer Schädigung bei Einlaufrechen oder Turbinen gewährleistet werden muss. Angesichts der bis dato geringen Erfahrungen und Erkenntnisse zu wirksamen Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen enthalten die wenigen verfügbaren Publikationen, die sich mit Aspekten der Gestaltung, Dimensionierung, Beaufschlagung und dem Betrieb von Abwanderkorridoren beschäftigen, nur vage Empfehlungen. Vor diesem Hintergrund war es das Ziel einer Forschungsarbeit, das Verhalten abwandernder Fische an Wasserkraftanlagen, mittels ethohydraulischer Methoden in transdisziplinärer Zusammenarbeit von Biologen und Wasserbauingenieuren, zu untersuchen. Der Fokus lag dabei auf der Annäherung von Fischen an Wanderhindernisse unterschiedlichen Typs sowie der Auffindbarkeit und Akzeptanz von Abwanderkorridoren in Abhängigkeit von verschiedenen hydraulischen und geometrischen Bedingungen. Neben der Verbesserung des Verständnisses der Bedürfnisse abwandernder Fische wurden praktisch umsetzbare Regeln und Grenzwerte für die Konstruktion auffindbarer und sicher passierbarer Abwanderkorridore erarbeitet. Im vorliegenden Bericht werden der bisherige Kenntnisstand zu Fischschutz- und -abstiegsanlagen, der gewählte Forschungsansatz und die durchgeführten Labor- und Feldversuche sowie die daraus gewonnenen Erkenntnisse und Ergebnisse beschrieben. Aus den beobachteten Reaktionen und Verhaltensmustern der Fische werden unter Berücksichtigung der spezifischen hydraulischen Verhältnisse praxisrelevante Regeln und Grenzwerte für die Anordnung, die Konstruktion und den Betrieb nachhaltig wirksamer Abwanderkorridore abgeleitet.