Sedimentmanagement in Stauketten - Ökologische Ziele und Herausforderungen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Wasserkraftanlagen verändern zwangsläufig den Sedimenthaushalt von Flüssen. Negative Auswirkungen auf ihre ökologische Funktionsweise können jedoch durch ein an die natürlichen Gegebenheiten angepasstes Betriebsmanagement sowie durch gezielte Verbesserungsmaßnahmen für Lebensräume, die von der Sedimentqualität und -quantität abhängig sind, verringert werden. Dabei sollte die gesamthafte Betrachtung von Feststoffmanagementkonzepten immer sektorenübergreifend sein und sämtliche Interessensvertreter einbeziehen. Im vorliegenden Beitrag warden die Grundsätze für ein ökologisches Sedimentmanagement in Stauketten diskutiert und Best- Practice-Beispiele vorgestellt.
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Wasserkraftanlagen verändern zwangsläufig den Sedimenthaushalt von Flüssen. Negative Auswirkungen auf ihre ökologische Funktionsweise können jedoch durch ein an die natürlichen Gegebenheiten angepasstes Betriebsmanagement sowie durch gezielte Verbesserungsmaßnahmen für Lebensräume, die von der Sedimentqualität und -quantität abhängig sind, verringert werden. Dabei sollte die gesamthafte Betrachtung von Feststoffmanagementkonzepten immer sektorenübergreifend sein und sämtliche Interessensvertreter einbeziehen. Im vorliegenden Beitrag warden die Grundsätze für ein ökologisches Sedimentmanagement in Stauketten diskutiert und Best- Practice-Beispiele vorgestellt.
Die Bedeutung und Notwendigkeit der Erfassung der Sedimentdynamik im
Spannungsfeld zwischen Ökologie und Wasserkraftnutzung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Sedimenttransport und Morphodynamik sind als wesentliche Grundlage für die Lebensraumqualität im aquatischen und semi-aquatischen Bereich anzusehen. Es fehlt jedoch derzeit eine umfangreiche Beschreibung des Ist-Zustands bzw. der Risikobewertung zur Verfehlung der Ziele nach Wasserrahmenrichtlinie in Bezug auf die Feststoffdynamik. Mit Fokus auf die Geschiebefraktionen werden in diesem Fachartikel unterschiedliche Aspekte in Bezug auf die ökologischen Auswirkungen diskutiert.
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Sedimenttransport und Morphodynamik sind als wesentliche Grundlage für die Lebensraumqualität im aquatischen und semi-aquatischen Bereich anzusehen. Es fehlt jedoch derzeit eine umfangreiche Beschreibung des Ist-Zustands bzw. der Risikobewertung zur Verfehlung der Ziele nach Wasserrahmenrichtlinie in Bezug auf die Feststoffdynamik. Mit Fokus auf die Geschiebefraktionen werden in diesem Fachartikel unterschiedliche Aspekte in Bezug auf die ökologischen Auswirkungen diskutiert.
Optische Methoden ermöglichen neuen Blaualgen-Schnelltest
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Verfärbt sich im Sommer das Wasser in Badeseen und Teichen grün, dann handelt es sich dabei oft um Blaualgen. Diese können für Mensch und Tier gefährliche Gifte in sich tragen, so dass immer wieder Gewässer von den Behörden schon vorsorglich gesperrt werden müssen. Ein Physiker- und Physikerinnenteam arbeitet an der Leibniz Universität Hannover an einem Schnelltest, um die giftigen Blaualgen schon vor Ort sicher von den harmlosen zu unterscheiden. Damit können die Kosten für Wasseruntersuchungen gesenkt und unnötige Gewässersperrungen vermieden werden.
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Verfärbt sich im Sommer das Wasser in Badeseen und Teichen grün, dann handelt es sich dabei oft um Blaualgen. Diese können für Mensch und Tier gefährliche Gifte in sich tragen, so dass immer wieder Gewässer von den Behörden schon vorsorglich gesperrt werden müssen. Ein Physiker- und Physikerinnenteam arbeitet an der Leibniz Universität Hannover an einem Schnelltest, um die giftigen Blaualgen schon vor Ort sicher von den harmlosen zu unterscheiden. Damit können die Kosten für Wasseruntersuchungen gesenkt und unnötige Gewässersperrungen vermieden werden.
Zur Verringerung von Fischschäden in Turbinen mittels Verhaltensbeeinflussung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Um den Einfluss des Fischverhaltens auf die Schädigungsraten bei der Turbinenpassage zu klären, wurden vergleichende Untersuchungen für eine normale, unbeeinflusste Passage, eine Passage unter medikamentöser Betäubung sowie eine Passage unter Einwirkung eines elektrischen Feldes durchgeführt. Die Ergebnisse bestätigen die Verhaltenseinflüsse und insbesondere die Funktionalität einer darauf beruhenden innovativen Technik zur Verringerung der Fischschäden bei Kraftwerkspassagen.
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Um den Einfluss des Fischverhaltens auf die Schädigungsraten bei der Turbinenpassage zu klären, wurden vergleichende Untersuchungen für eine normale, unbeeinflusste Passage, eine Passage unter medikamentöser Betäubung sowie eine Passage unter Einwirkung eines elektrischen Feldes durchgeführt. Die Ergebnisse bestätigen die Verhaltenseinflüsse und insbesondere die Funktionalität einer darauf beruhenden innovativen Technik zur Verringerung der Fischschäden bei Kraftwerkspassagen.
Revitalisierung kleinerer Fließgewässer in Sachsen-Anhalt - Konformität statt
Individualität
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2021)
In Sachsen-Anhalt wurden im Zeitraum von 2015 bis 2021 über 220 Revitalisierungsmaßnahmen an kleineren Fließgewässern durchgeführt. Für etwa 10 % der Gewässerumgestaltungen wurde eine Erfolgskontrolle unter Einbeziehung des Makrozoobenthos (MZB) und der Fischfauna sowie der Gewässermorphologie durchgeführt. Festgestellt wurden zumeist kleinräumige Verbesserungen beim MZB, während die Ichthyozönose nur in wenigen Fällen den unbefriedigenden oder schlechten Zustand hinter sich lassen konnte. Die Ursache dafür ist die Kleinskaligkeit und Uniformität der weitaus meisten Maßnahmen, welche die starke morphologische Degradation der Fließgewässer nicht überwinden kann. So bleiben auch die MZB- Gemeinschaften trotz messbarer Erfolge sehr vereinheitlicht. Für die Zielerreichung der WRRL im Jahr 2027 ist es erforderlich, zukünftige Maßnahmen spezifischer auf den Gewässertypen abzustimmen und in einem größeren Maßstab durchzuführen.
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In Sachsen-Anhalt wurden im Zeitraum von 2015 bis 2021 über 220 Revitalisierungsmaßnahmen an kleineren Fließgewässern durchgeführt. Für etwa 10 % der Gewässerumgestaltungen wurde eine Erfolgskontrolle unter Einbeziehung des Makrozoobenthos (MZB) und der Fischfauna sowie der Gewässermorphologie durchgeführt. Festgestellt wurden zumeist kleinräumige Verbesserungen beim MZB, während die Ichthyozönose nur in wenigen Fällen den unbefriedigenden oder schlechten Zustand hinter sich lassen konnte. Die Ursache dafür ist die Kleinskaligkeit und Uniformität der weitaus meisten Maßnahmen, welche die starke morphologische Degradation der Fließgewässer nicht überwinden kann. So bleiben auch die MZB- Gemeinschaften trotz messbarer Erfolge sehr vereinheitlicht. Für die Zielerreichung der WRRL im Jahr 2027 ist es erforderlich, zukünftige Maßnahmen spezifischer auf den Gewässertypen abzustimmen und in einem größeren Maßstab durchzuführen.
Fischschutz und Anströmung an Wasserkraftanlagen mit niedrigen Fallhöhen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Dem Schutz der Fische bei der flussabwärts gerichteten Wanderung kommt zunehmend eine steigende Bedeutung zu. Zur fachgerechten Beurteilung des Fischschutzes an Wasserkraftanlagen mit niedrigen Fallhöhen fehlen jedoch nach wie vor wesentliche hydraulische Grundlagen. Im vorliegenden Beitrag wurden diese unter Anwendung numerischer Simulationen sowie physikalischer Modellversuche aufbereitet und darüber hinaus weiterführende, wissenschaftlich relevante Aspekte zum Thema Fischschutz untersucht.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Dem Schutz der Fische bei der flussabwärts gerichteten Wanderung kommt zunehmend eine steigende Bedeutung zu. Zur fachgerechten Beurteilung des Fischschutzes an Wasserkraftanlagen mit niedrigen Fallhöhen fehlen jedoch nach wie vor wesentliche hydraulische Grundlagen. Im vorliegenden Beitrag wurden diese unter Anwendung numerischer Simulationen sowie physikalischer Modellversuche aufbereitet und darüber hinaus weiterführende, wissenschaftlich relevante Aspekte zum Thema Fischschutz untersucht.
Wirkungskontrolle einer Sedimentzugabe: Habitatvielfalt und Kolmation
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
In einer Restwasserstrecke der Saane wurde 2016 zur Sanierung der kolmatierten Gewässersohle und zur Aufwertung der Lebensräume ein künstliches Hochwasser ausgelöst und mit einer Sedimentzugabe gekoppelt. Die mittelfristigen Wirkungen der Sedimentzugabe wurden anhand des Indikator-Sets Habitatvielfalt der neuen Schweizer Richtlinie zur Wirkungskontrolle von Fliessgewässerrevitalisierungen (WiKo) untersucht. Zur zielorientierten Wirkungskontrolle wurde das Set um einen Indikator Reproduktionseignung anhand Substratdegradierung (IRS) ergänzt.
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In einer Restwasserstrecke der Saane wurde 2016 zur Sanierung der kolmatierten Gewässersohle und zur Aufwertung der Lebensräume ein künstliches Hochwasser ausgelöst und mit einer Sedimentzugabe gekoppelt. Die mittelfristigen Wirkungen der Sedimentzugabe wurden anhand des Indikator-Sets Habitatvielfalt der neuen Schweizer Richtlinie zur Wirkungskontrolle von Fliessgewässerrevitalisierungen (WiKo) untersucht. Zur zielorientierten Wirkungskontrolle wurde das Set um einen Indikator Reproduktionseignung anhand Substratdegradierung (IRS) ergänzt.
Eindrücke vom Oberlauf des Obs in Russland
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Der Ob hat das größte Fluss-Einzugsgebiet in Russland bzw. das siebtgrößte Einzugsgebiet der Erde. Die Quellflüsse Katun und Bija entspringen im Altai Gebirge und vereinigen sich unterhalb von Bijsk zum Ob. Natürliche wie auch anthropogene Faktoren prägen das System, welches daher Besonderheiten aus verschiedenen Gesichtspunkten (Technik und Ökologie) aufweist.
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Der Ob hat das größte Fluss-Einzugsgebiet in Russland bzw. das siebtgrößte Einzugsgebiet der Erde. Die Quellflüsse Katun und Bija entspringen im Altai Gebirge und vereinigen sich unterhalb von Bijsk zum Ob. Natürliche wie auch anthropogene Faktoren prägen das System, welches daher Besonderheiten aus verschiedenen Gesichtspunkten (Technik und Ökologie) aufweist.
Eindrücke aus dem Jenissei-Einzugsgebiet in Russland
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Der Jenissei ist - gemessen an seinem Abfluss - der größte arktische Fluss und der fünftgrößte Fluss der Welt, der im Sajangebirge entspringt, durch das Westsibirische Tiefland fließt und in der Karsee mündet. Beeindruckende Dimensionen und Lebensraum für den Sibirischen Stör, dem auf der Sliznevskiy-Klippe flussauf von Krasnojarsk mit der Zar-Fisch-Skulptur ein Monument gesetzt wurde. Am Jenissei wurden auch die größten Wasserkraftwerke Russlands errichtet und bei Krasnojarsk wird ein einzigartiger Schiff-Lift betrieben.
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Der Jenissei ist - gemessen an seinem Abfluss - der größte arktische Fluss und der fünftgrößte Fluss der Welt, der im Sajangebirge entspringt, durch das Westsibirische Tiefland fließt und in der Karsee mündet. Beeindruckende Dimensionen und Lebensraum für den Sibirischen Stör, dem auf der Sliznevskiy-Klippe flussauf von Krasnojarsk mit der Zar-Fisch-Skulptur ein Monument gesetzt wurde. Am Jenissei wurden auch die größten Wasserkraftwerke Russlands errichtet und bei Krasnojarsk wird ein einzigartiger Schiff-Lift betrieben.
Hydraulik und betriebliche Aspekte von Horizontalrechen-Bypass-Systemen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Obwohl Horizontalrechen-Bypass-Systeme (HBR-BS) dem Stand der Technik für den Fischschutz und Fischabstieg entsprechen und in den letzten Jahren an vielen europäischen Wasserkraftanlagen installiert wurden, gibt es immer noch diverse Wissenslücken bezüglich der Hydraulik, den betrieblichen Aspekten und des Fischverhaltens. Aus diesem Grund wurden an der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich umfangreiche hydraulische und ethohydraulische Untersuchungen durchgeführt. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Forschungsresultate der hydraulischen Untersuchungen und systematischen Verlegungsversuche mit Laub vorgestellt.
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Obwohl Horizontalrechen-Bypass-Systeme (HBR-BS) dem Stand der Technik für den Fischschutz und Fischabstieg entsprechen und in den letzten Jahren an vielen europäischen Wasserkraftanlagen installiert wurden, gibt es immer noch diverse Wissenslücken bezüglich der Hydraulik, den betrieblichen Aspekten und des Fischverhaltens. Aus diesem Grund wurden an der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich umfangreiche hydraulische und ethohydraulische Untersuchungen durchgeführt. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Forschungsresultate der hydraulischen Untersuchungen und systematischen Verlegungsversuche mit Laub vorgestellt.
