Abgerückte Einstiege für Fischaufstiegsanlagen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2022)
Um die vielfältigen Anforderungen der Zielfischarten, insbesondere schwimmschwacher Arten, an die Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen zu erfüllen, kann an Querbauwerken mit Wasserkraftnutzung neben dem obligatorischen kraftwerksnahen Einstieg ein zusätzlicher, abgerückter Einstieg notwendig sein. Im Beitrag wird anhand von Beispielen ein pragmatischer Ansatz vorgestellt, um die Notwendigkeit eines abgerückten Einstiegs zu ermitteln. Zudem werden Hinweise zur Positionierung und Gestaltung des Einstiegs, des Einstiegsstranges und des Verteilerbeckens gegeben.
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Um die vielfältigen Anforderungen der Zielfischarten, insbesondere schwimmschwacher Arten, an die Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen zu erfüllen, kann an Querbauwerken mit Wasserkraftnutzung neben dem obligatorischen kraftwerksnahen Einstieg ein zusätzlicher, abgerückter Einstieg notwendig sein. Im Beitrag wird anhand von Beispielen ein pragmatischer Ansatz vorgestellt, um die Notwendigkeit eines abgerückten Einstiegs zu ermitteln. Zudem werden Hinweise zur Positionierung und Gestaltung des Einstiegs, des Einstiegsstranges und des Verteilerbeckens gegeben.
Zum Einfluss der Beleuchtung auf die Funktion von Fischaufstiegsanlagen und Kreuzungsbauwerken
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In einschlägigen Leitfäden und Regelwerken finden sich Empfehlungen, überbaute und abgedunkelte Abschnitte von Fischaufstiegsanlagen und Kreuzungsbauwerken zu beleuchten. Ob dies tatsächlich notwendig ist, wurde im Rahmen ethohydraulischer Untersuchungen zur Reaktion von Fischen gegenüber hell erleuchteten und abgedunkelten Abschnitten sowie Bereichen mit starken Helligkeitskontrasten überprüft. Ebenso wurde der Frage nachgegangen, ob eine Beleuchtung, z. B. für Monitoringstationen mit optischen Erfassungssystemen, den Fischaufstieg behindert.
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In einschlägigen Leitfäden und Regelwerken finden sich Empfehlungen, überbaute und abgedunkelte Abschnitte von Fischaufstiegsanlagen und Kreuzungsbauwerken zu beleuchten. Ob dies tatsächlich notwendig ist, wurde im Rahmen ethohydraulischer Untersuchungen zur Reaktion von Fischen gegenüber hell erleuchteten und abgedunkelten Abschnitten sowie Bereichen mit starken Helligkeitskontrasten überprüft. Ebenso wurde der Frage nachgegangen, ob eine Beleuchtung, z. B. für Monitoringstationen mit optischen Erfassungssystemen, den Fischaufstieg behindert.
Ethohydraulische Laborversuche zum Abstieg von Fischen in beschleunigten Strömungen
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Im BMBF-Verbundprojekt RETERO werden innovative Monitoring- und Prognosemethoden zur Fischschädigung bei der Passage von Wasserkraftanlagen entwickelt und implementiert. Ein Hauptziel ist es, Tierversuche zur Abschätzung des Schädigungsrisikos von Fischen signifikant zu reduzieren und langfristig vollständig zu ersetzen. Am Hubert-Engels-Labor der TU Dresden wurden in Zusammenarbeit mit dem IGF Jena ethohydraulische Grundlagen zum Verhalten von Fischen in beschleunigten Strömungen geschaffen, wie diese in Turbineneinläufen vorzufinden sind. Diese Erkenntnisse liefern den Verbundpartnern des Projekts eine fundierte Grundlage z. B. zur Entwicklung eines autonomen Roboterfisches zur Schädigungsprognose und der Entwicklung softwarebasierter Schadensprognosemodelle.
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Im BMBF-Verbundprojekt RETERO werden innovative Monitoring- und Prognosemethoden zur Fischschädigung bei der Passage von Wasserkraftanlagen entwickelt und implementiert. Ein Hauptziel ist es, Tierversuche zur Abschätzung des Schädigungsrisikos von Fischen signifikant zu reduzieren und langfristig vollständig zu ersetzen. Am Hubert-Engels-Labor der TU Dresden wurden in Zusammenarbeit mit dem IGF Jena ethohydraulische Grundlagen zum Verhalten von Fischen in beschleunigten Strömungen geschaffen, wie diese in Turbineneinläufen vorzufinden sind. Diese Erkenntnisse liefern den Verbundpartnern des Projekts eine fundierte Grundlage z. B. zur Entwicklung eines autonomen Roboterfisches zur Schädigungsprognose und der Entwicklung softwarebasierter Schadensprognosemodelle.
Auffinde- und Passagedauer als Parameter zur Funktionsbewertung von Fischaufstiegsanlagen
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PIT-Tags erlaubt es, Fischbewegungen in Fischaufstiegsanlagen individuen-, zeit- und ortsgenau zu erfassen. Dies ermöglicht eine objektive Funktionsbewertung anhand der Auffinde- und Passagequote. Eine Bewertung der Auffinde- und Passagedauer hingegen scheiterte bislang an der enormen Streuung der individuellen Werte. Nachfolgend wird eine verbesserte statistische Methode vorgestellt, mit der anlagenspezifische Werte für die Auffinde- und Passagedauer ermittelt werden, die als zusätzliche Parameter für eine differenzierte Funktionsbewertung herangezogen werden können.
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PIT-Tags erlaubt es, Fischbewegungen in Fischaufstiegsanlagen individuen-, zeit- und ortsgenau zu erfassen. Dies ermöglicht eine objektive Funktionsbewertung anhand der Auffinde- und Passagequote. Eine Bewertung der Auffinde- und Passagedauer hingegen scheiterte bislang an der enormen Streuung der individuellen Werte. Nachfolgend wird eine verbesserte statistische Methode vorgestellt, mit der anlagenspezifische Werte für die Auffinde- und Passagedauer ermittelt werden, die als zusätzliche Parameter für eine differenzierte Funktionsbewertung herangezogen werden können.
Beckenrampen - Fließtiefenberechnung bei stark überströmten Riegeln
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Es wird eine auf Basis praktischer Erfahrungen abgeleitete Methode für die Berechnung von Fließtiefen auf Beckenrampen bei Hochwasser vorgestellt und mit Ansätzen aus der Literatur verglichen. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Gefälle zwischen 1 und 4 % sowie einem mittleren Riegelabstand von größer als 3,25 m. Die Fließtiefenberechnung ist gleichzeitig Grundlage für die Dimensionierung der Steingrößen in den Riegeln und Becken , die im folgenden Beitrag erläutert wird.
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Es wird eine auf Basis praktischer Erfahrungen abgeleitete Methode für die Berechnung von Fließtiefen auf Beckenrampen bei Hochwasser vorgestellt und mit Ansätzen aus der Literatur verglichen. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Gefälle zwischen 1 und 4 % sowie einem mittleren Riegelabstand von größer als 3,25 m. Die Fließtiefenberechnung ist gleichzeitig Grundlage für die Dimensionierung der Steingrößen in den Riegeln und Becken , die im folgenden Beitrag erläutert wird.
Temperatur als Schlüsselreiz für die Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Im Zuge der Beseitigung von Kontinuumsunterbrechungen an Fließgewässern ist das Thema Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen ein nach wie vor Aktuelles. Neben der Positionierung wird die Funktionalität des Einstieges in unterschiedlichen Leitfäden primär über die Strömung definiert. Zusätzlich zu Strömungsparametern soll in dieser Publikation, welche einen Teil eines mehrstufigen Forschungsprojektes an Fischaufstiegsanlagen an der Drau abbildet, der Einfluss der Wassertemperatur auf die Auffindbarkeit mittels technischer, fischökologischer und statistischer Methoden untersucht werden.
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Im Zuge der Beseitigung von Kontinuumsunterbrechungen an Fließgewässern ist das Thema Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen ein nach wie vor Aktuelles. Neben der Positionierung wird die Funktionalität des Einstieges in unterschiedlichen Leitfäden primär über die Strömung definiert. Zusätzlich zu Strömungsparametern soll in dieser Publikation, welche einen Teil eines mehrstufigen Forschungsprojektes an Fischaufstiegsanlagen an der Drau abbildet, der Einfluss der Wassertemperatur auf die Auffindbarkeit mittels technischer, fischökologischer und statistischer Methoden untersucht werden.
Methoden und Randbedingungen zur Zielerreichung am Beispiel des LIFE-Natur-Projektes Flusserlebnis Isar
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Im Rahmen des LIFE-Natur-Projektes Flusserlebnis Isar wurden an der Unteren Isar große flussmorphologische Veränderungen durchgeführt, um natürliche Kiesstrukturen wiederherzustellen. Dies erfolgte unter gemeinsamer Leitung der Höheren Naturschutzbehörde der Regierung von Niederbayern und des Wasserwirtschaftsamtes Landshut. Dabei werden sowohl die Ziele der FFH-Richtlinie als auch des Bewirtschaftungsplanes nach WRRL erfüllt. Hauptaspekt waren kiesige Flachwasserzonen und ein neuer Seitenarm für die Isar bei Landau.
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Im Rahmen des LIFE-Natur-Projektes Flusserlebnis Isar wurden an der Unteren Isar große flussmorphologische Veränderungen durchgeführt, um natürliche Kiesstrukturen wiederherzustellen. Dies erfolgte unter gemeinsamer Leitung der Höheren Naturschutzbehörde der Regierung von Niederbayern und des Wasserwirtschaftsamtes Landshut. Dabei werden sowohl die Ziele der FFH-Richtlinie als auch des Bewirtschaftungsplanes nach WRRL erfüllt. Hauptaspekt waren kiesige Flachwasserzonen und ein neuer Seitenarm für die Isar bei Landau.
Umsetzungsbeispiele zum Sedimentmanagement zur ökologischen und morphologischen Zielerreichung
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Eine nahezu 100-jährige Historie von Stauraumspülungen am Isarwehr Oberföhring, München, zeigt deren Effizienz sowie ökologische und morphologische Notwendigkeit. Natürliche Spülungen während Hochwasserereignissen sind mechanischen Räumungen durch Baggerung aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen vorzuziehen. Das Beispiel zeigt außerdem den Umgang mit Konfliktsituationen aufgrund verschiedener Nutzer entlang von Ausleitungsstrecken. Teilspülungen mit begrenzter Stauabsenkung haben sich als Übergangslösung erwiesen, um dem Kühlwasserbedarf von Unterliegern gerecht zu warden.
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Eine nahezu 100-jährige Historie von Stauraumspülungen am Isarwehr Oberföhring, München, zeigt deren Effizienz sowie ökologische und morphologische Notwendigkeit. Natürliche Spülungen während Hochwasserereignissen sind mechanischen Räumungen durch Baggerung aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen vorzuziehen. Das Beispiel zeigt außerdem den Umgang mit Konfliktsituationen aufgrund verschiedener Nutzer entlang von Ausleitungsstrecken. Teilspülungen mit begrenzter Stauabsenkung haben sich als Übergangslösung erwiesen, um dem Kühlwasserbedarf von Unterliegern gerecht zu warden.
Flussmorphologische Zielvorstellungen
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Naturräumliche Gegebenheiten prägen die Morphologie sowie den Wasser- und Feststoffhaushalt unserer Fließgewässer. Wasserbauliche Eingriffe beeinflussen diese Faktoren und infolgedessendas typspezifische Erscheinungsbild. Umso bedeutender sind vor diesem Hintergrund die noch stattfindenden bzw. initiierbaren hydromorphologischen Prozesse. Diese bedingen jedoch Eine flussmorphologische Mindestausstattung. Ziel ist es, nachhaltig wirkende Maßnahmen vorzusehen, die idealerweise eigendynamische Entwicklung ermöglichen und im Nachgang keine oder nur wenig steuernden Eingriffe notwendig machen.
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Naturräumliche Gegebenheiten prägen die Morphologie sowie den Wasser- und Feststoffhaushalt unserer Fließgewässer. Wasserbauliche Eingriffe beeinflussen diese Faktoren und infolgedessendas typspezifische Erscheinungsbild. Umso bedeutender sind vor diesem Hintergrund die noch stattfindenden bzw. initiierbaren hydromorphologischen Prozesse. Diese bedingen jedoch Eine flussmorphologische Mindestausstattung. Ziel ist es, nachhaltig wirkende Maßnahmen vorzusehen, die idealerweise eigendynamische Entwicklung ermöglichen und im Nachgang keine oder nur wenig steuernden Eingriffe notwendig machen.
Integration der Maßnahmen aus der FFH-Managementplanung in die Maßnahmenprogramme der WRRL: Zwei Richtlinien - eine Umsetzung
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Durch vielfältige fachliche und räumliche Überschneidungen überwiegen die Gemeinsamkeiten bei der Richtlinien gegenüber den Unterschieden bei Schutzgütern, Zielen, Instrumenten und Akteuren. Daher werden auch die Maßnahmen der Natura-2000-Managementplanung fortlaufend in die Bewirtschaftungspläne der WRRL integriert. Die hydromorphologischen Maßnahmen warden v. a. im Rahmen der Gewässerentwicklung durch fachübergreifende Ökologische Entwicklungskonzepte und Sonderprojekte, wie z. B. das LIFE-Natur-Projekt Flusserlebnis Isar, umgesetzt.
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Durch vielfältige fachliche und räumliche Überschneidungen überwiegen die Gemeinsamkeiten bei der Richtlinien gegenüber den Unterschieden bei Schutzgütern, Zielen, Instrumenten und Akteuren. Daher werden auch die Maßnahmen der Natura-2000-Managementplanung fortlaufend in die Bewirtschaftungspläne der WRRL integriert. Die hydromorphologischen Maßnahmen warden v. a. im Rahmen der Gewässerentwicklung durch fachübergreifende Ökologische Entwicklungskonzepte und Sonderprojekte, wie z. B. das LIFE-Natur-Projekt Flusserlebnis Isar, umgesetzt.
