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.
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.
Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen an Wasserkraftanlagen sind zentrale Maßnahmen zum Schutz von Fischen vor turbinenbedingten Schädigungen sowie zur Gewährleistung eines sicheren Fischabstiegs. Zwar wurde der Kenntnisstand zur Errichtung wirksamer Anlagen in den letzten Jahren kontinuierlich erweitert, das Verhalten der Fische als wesentliche Grundlage zur Bemessung funktionsfähiger Fischschutz- und Abstiegskonzepte ist bislang allerdings noch wenig erforscht. Das Wissen über Reaktionen und Verhaltensmuster von Fischen bei bestimmten Strömungsbedingungen und Anlagengestaltungen liefert jedoch wichtige Hinweise zur Konstruktion wirksamer Anlagen. Vor diesem Hintergrund wurde das Verhalten verschiedener Fischarten an sog. Flachrechen-Bypassrinnen-Systemen untersucht. Im Fokus dieser gemeinsamen von Biolog*innen und Wasserbauingenieur*innen durchgeführten Laboruntersuchungen stand das Verhalten abwandernder Fische an Wasserkraftanlagen mit flach zur Sohle geneigtem Rechen mit Bypassrinne. Der Bericht fasst den bisherigen Kenntnisstand zu Flachrechen-Bypassrinnen-Systemen zusammen und leitet aus den beobachteten Reaktionen und Verhaltensmustern der detailliert beschriebenen Laborversuche - unter Berücksichtigung der spezifischen hydraulischen Verhältnisse - erste Empfehlungen für die Anordnung, die Konstruktion und den Betrieb des Systems ab.
Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen an Wasserkraftanlagen sind zentrale Maßnahmen zum Schutz von Fischen vor turbinenbedingten Schädigungen sowie zur Gewährleistung eines sicheren Fischabstiegs. Zwar wurde der Kenntnisstand zur Errichtung wirksamer Anlagen in den letzten Jahren kontinuierlich erweitert, das Verhalten der Fische als wesentliche Grundlage zur Bemessung funktionsfähiger Fischschutz- und Abstiegskonzepte ist bislang allerdings noch wenig erforscht. Das Wissen über Reaktionen und Verhaltensmuster von Fischen bei bestimmten Strömungsbedingungen und Anlagengestaltungen liefert jedoch wichtige Hinweise zur Konstruktion wirksamer Anlagen. Vor diesem Hintergrund wurde das Verhalten verschiedener Fischarten an sog. Flachrechen-Bypassrinnen-Systemen untersucht. Im Fokus dieser gemeinsamen von Biolog*innen und Wasserbauingenieur*innen durchgeführten Laboruntersuchungen stand das Verhalten abwandernder Fische an Wasserkraftanlagen mit flach zur Sohle geneigtem Rechen mit Bypassrinne. Der Bericht fasst den bisherigen Kenntnisstand zu Flachrechen-Bypassrinnen-Systemen zusammen und leitet aus den beobachteten Reaktionen und Verhaltensmustern der detailliert beschriebenen Laborversuche - unter Berücksichtigung der spezifischen hydraulischen Verhältnisse - erste Empfehlungen für die Anordnung, die Konstruktion und den Betrieb des Systems ab.
Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens wurde ein Konzept zur Erforschung und Implementierung wirksamer Fischschutz- und Fischabstiegseinrichtungen an den bundeseigenen Wasserkraftstandorten in Eddersheim und Griesheim am Main sowie ggf. alternativer Verfahren erarbeitet. Die unter Bundesverwaltung stehenden und von der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) betriebenen Wasserkraftwerke sollen als Pilotstandorte etabliert werden, um die Möglichkeiten und Grenzen der Anwendbarkeit verfügbarer Fischschutzeinrichtungen und Fischabstiegsanlagen an großtechnischen Wasserkraftstandorten zu evaluieren, diesbezügliche Wissensdefizite zu identifizieren und methodische Wege zur Schließung bestehender Kenntnislücken aufzuzeigen. Der vorliegende Bericht umfasst eine umfangreiche Literaturauswertung zu relevanten fischbiologischen Grundlagen sowie zu Maßnahmen für Fischschutz und Fischabstieg an großen Wasserkraftanlagen. Er bietet damit eine fundierte und hilfreiche Grundlage für die Maßnahmenauswahl an großen Wasserkraftanlagen.
