Das 2-tägige Kolloquium – Maßnahmen zur Gewährleistung der Fischwanderung in
Koblenz startete mit…
Dr. Wouter van de Bund – Durchgängigkeit der Flüsse und die Querbauwerke und
die Richtlinien: Theorie und Praxis.
85% der Feuchtgebiete der Welt sind zerstört.
Wir brauchen
– Widerstandsfähigkeit gegen den Klimawandel
– Wassermanagement
– Schutz vor Flutkatastrophen
– Naturschutz
Querbauten in europäischen Flüssen – ca. 1 Million
Water Framework Directive – Kompatibilität ist nicht immer
gegeben durch Einwirkungen des Menschen:
Landentwässerung für die Landwirtschaft
Energie Produktion
Flutkatastrophenschutz
Trinkwasserversorgung
Die Implementierung von ökologischem Potential ist nicht immer vergleichbar
mit den Schlüsselproblemen.
Einer der WFD Schlüssel-Aspekte ist die Durchgängigkeit der Flüsse
Es gibt zu wenige Informationen über die Querbauwerke.
BQE – Biological Quality Elements methods
Die WRRL schreibt vor, dass der ökologische Qualitätszustand von
Oberflächengewässern anhand
biologischer Qualitätselemente wie Phytoplankton, Fisch sowie benthischer Flora
und Fauna bewertet wird.
Die Strategie ist folgende:
Vor allem – die Wiederherstellung von 25 000 km frei fließenden Gewässers.
Entfernung der Querbauwerke zur Wiederherstellung der Flüsse – Renaturierung.
Ein hervorragender Vortrag über die Situation in Europa.
Anschließend kam der Vortrag von von Sebastian Messing über die ökologische
Durchgängigkeit in BWaStr
– Priorisierung , Umsetzung, Optimierung der Prozesse.
Seit Neufassung des Wasserhaushaltsgesetztes (WHG) im Jahr 2010 ist die
Wasserstraßen und Schifffahrtsverwaltung
des Bundes (WSV) gesetzlich zur Erhaltung oder Wiederherstellung der
ökologischen Durchgängigkeit der Stauanlagen
an den Bundeswasserstraßen verpflichtet, soweit es die Ziele der
EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) erfordern
Der Oberflächenwasserkörper der Bundeswasserstrassen ist nur in geringen
Teilen gut.
Auch wenn Planung und Bau von FAA an Bundeswasserstraßen aufgrund der in der
Regel sehr unterschiedlichen
Randbedingungen individualisierte Lösungen zu erfordern scheinen,
wird die Standardisierung von FAA dringend gebraucht.
Die WRRL sind kein Selbstzweck – es gilt die Ökosystemleistung abzusichern.
Christine Lecour und Eva Mosch (Niedersächsisches Landesamt für
Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit)
Schwimmschwache Fische und natürlicherweise geringe Abflüsse:
Berücksichtigung bei der Planung von
Fischaufstiegsanlagen in Niedersachsen.
Planung und
Umsetzung von Fischaufstiegsanlagen
Bei Beratung
excl. Fische werden Behörden Vorhabenträger sowie Planer beraten
Dazu gehört
auch die Bewertung der ökologischen Durchgängigkeit.
Bei Beratung
inc.Fische werden das Artenspektrum, Anforderung der Geometrie und Hydraulik
sowie eine Funktionskontrolle ( Monitoring ) betrachtet
Um
Fehlplanungen und zweifelhafte Lösungen zu vermeiden muss die Gewässervielfalt
betrachtet werden
Bei der Passierbarkeit wird unter anderem das gesamte Referenzspektrum v on
schwimmstarken und schwimmschwachen Fischen unter Berücksichtigung der Geometrie und Hydraulik
Die Durchflussgeschwindigkeit m/s sowie die maximale Durchflussgeschwindigkeit Vmax
(m/s) in den beckenartigen Durchlässen in Fischaufstiegsanlagen und weiterer passierbarer Bauwerke wird eingebunden
Die zu erwarteten Zielarten und deren kritischen Schwimmgeschwindigkeiten
Auf der Folie
werden 5 Fischarten beschrieben wobei hier Forelle und Äsche zu den
Schwimmstarken Fischen
mit Vmax 0,5-0,6 m/s
Die Quappe. Bachschmerle und Koppe zählen z.B. zu den Schwimmschwachen Fischen mit einer Vmax 0,19-0,41 m/s
Wenn man die Wanderkorridore betrachtet kann man mit Hilfe Großen Steinen und weiterer Materialien
die Strömungsgeschwindigkeit bis zu 30% abschwächen um dem Spektrum bei Einplanung der
Tiefe den Aufstieg zu ermöglichen
Um bei den vielen Gewässern mit eher geringem Abfluss von 0,1-0,3 cbm/s werden
realisierbare Durchgangsbreiten sowie den Höhenversatz in den einzelnen Becken (Riegel) berechnet.
In den Folien werden weitere Möglichkeiten aufgezeigt um geringe Durchflussmengen zu lösen.
Das Fazit:
Interessant war die finanzielle Einschätzung von Querbauwerken und Rückbau der Anlagen.
Unser Fazit: Die Erfahrungen sind natürlich auf die Lahn bezogen
– Naturnahe Bauwerke sind in jedem Fall zu bevorzugen den in sehr vielen Fällen ist die Auffindbarkeit sehr schlecht
da die Lockströmung zu gering ist um den Einstieg in das Bauwerk zu finden.
In sehr vielen Fällen ist der Abfluss der Querverbauung höher oder bei einer WKA der Abfluss dieser so hoch
das eher diese Strömungen angenommen werden.
Anschließend referierte Dr. Detlev Ingendahl (Bundesanstalt für
Gewässerkunde, Koblenz)
Vertikale Wanderhorizonte beim Fischabstieg. Ergebnisse eines 15-monatigen
Monitorings.
„Fische sind bei ihrer Wanderung bestrebt, ihre vertikale Lage beizubehalten,
d. h.
ein Abstiegskorridor sollte in der entsprechenden natürlichen Bewegungshöhe des
Fisches angeordnet sein,
um möglichst verzögerungsfrei auffindbar zu sein.“
Er beschreibt die Auswertungen an der Unkelmühle in NRW – bei der
verschiedene Möglichkeiten gebaut wurden,
um den verschiedenen Fischen vor allem Lachs, und Aal die Wanderung zu
ermöglichen.
Wanderhorizonte:
Eher oberflächennah orientierte Fischarten – Döbel, Hasel, Nase, Rotauge,
Ukelei
Eher sohlnah orientierte Fischarten – Barbe, Kaulbarsch, Schmerle
Keine eindeutige Präferenz – Brasse, Elritze, Koppe, Schneider, Zährte
7 Fischarten frequentieren oder bevorzugen stärker die sohlnahe Bottom
Gallery.
Dr. Pierre Sagnes (French Biodiversity Agency – Toulouse France)
Pierre Sagnes seit 2014 an der Spitze des Onema-IMFT-Ökohydraulikteams in
Toulouse.
Die Aufgabe der Nationalen Agentur
für Wasser und aquatische Umwelt besteht darin,
Forschungsmaßnahmen zu verwalten
und zu entwickeln, die darauf abzielen,
angewandte Lösungen bereitzustellen, um
die Qualität und das Funktionieren
von Süßwasserökosystemen zu verbessern. In
diesem Zusammenhang arbeitet
das Ökohydraulik-Team in Zusammenarbeit mit dem
Institut für Strömungsmechanik
von Toulouse hauptsächlich an der Entwicklung
technischer Lösungen,
um die Fischverlagerung in fragmentierten Flüssen zu
verbessern und die Zusammenhänge
zwischen Hydrologie, Fischwanderungsverhalten und Fischlebensraum besser zu verstehen.
Erfahrungen in Frankreich Abwärtswanderung der Fische
Neue Lösungen und Beispiele der Umsetzung.
Martin Zaschke (Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe),
Dr. Simon Geist (Bundesanstalt für Gewässerkunde, Koblenz)
Statistische Bedarfsanalyse für Maßnahmen zum Fischabstieg an Stauanlagen in
Bundeswasserstraßen.
Fischabstieg bei der Wehrplanung
Stauanlagen stellen für wanderwillige Fische sowohl in Aufstiegs- wie auch in
Abstiegsrichtung Hindernisse dar.
Während den aufstiegswilligen Fischen ein geeigneter Korridor in der Regel
eine Fischaufstiegsanlage
zur Verfügung gestellt werden muss, können absteigende Fische je nach
Abflusssituation
unterschiedliche Korridore vorfinden.
Fischabstieg macht sich daran fest, ob dieser möglichst verzögerungsfrei
auffindbar.
Eine wesentliche Eingangsgröße für die Erstellung statistischer Prognosen
sind die Abwanderzeiträume der Fischarten.
Das SMF-Verfahren ist darauf ausgelegt, die an den Bundeswasserstraßen
vorhandenen Verhältnisse an Stauanlagen
zu untersuchen. Dies trifft sowohl auf die vorhandenen Fischregionen bzw. zu
betrachtenden Fischarten, wie auch auf
die Konfiguration der Stauanlagen bzw. die vorhandenen Wehrtypen zu.
Beispiel – Rothenfels (Main)
Staustufe Eddersheim (Main)
SMF.Verfahren
Beratung für die WSV
Wichtig für systemkritische Wehranlagen.
Das SMF-Verfahren bietet die Möglichkeit, den Fischabstieg an Wehranlagen auf
Basis vorliegender fischbiologischer,
hydrologischer und betrieblicher Informationen an einer Stauanlage zu bewerten.
Als Ergebnis werden Schädigungs- und Behinderungswahrscheinlichkeiten der
betrachteten Fischarten
an den einzelnen Anlagenteilen der Staustufe ausgegeben.
Die Bewertung dieser Ergebnisse im relativen Vergleich betrieblicher wie auch
baulicher Varianten kann mit dem
SMF-Verfahren belastbar durchgeführt werden.
Die Ergebnisse können somit bei Entscheidungen zur Auslegung der Anlage eine
wichtige Grundlage sein.
Dr. Andreas Hoffmann (Büro Umweltplanung, Gewässermanagement und
Fischerei, Bielefeld)
erläuterte die Evaluierung von Fischschäden an einer modifizierten Turbine an
der WKA EDD/Main –
ein Beitrag zum Fischschutz?
Hat de modifizierte Turbine etwas gebracht gegenüber der konventionellen –
Schädigungs und Mortalitätsrate.
Das konnte mit statistischer Signifikanz nicht abgesichert werden.
Die Versuchstiere sollen aufgestockt werden und eine Methodenanpassung
durchgeführt werden.
Am zweiten Tag ging es pünktlich um 8:45 Uhr weiter mit
Dr. Dominique Courret, Toulouse Franbkreich
French experiences in upstream fishmigration, new solutions and examples of
implementation in the field.
Herausforderungen an Hindernissen auf großen Flüssen.
Einblick in die Schwierigkeiten am Dordogne Fluss
Am Fluss Dordogne stehen den Maifischen auf einer Länge von 30 km drei
Wasserkraftanlagen gegenüber,
die in den späten 1980er Jahren mit Upstream-Geräten ausgestattet wurden:
Bergerac mit einem Fischaufstieg mit doppeltem vertikalen Schlitzbecken,
Tuilières mit einem Fischlift und
Mauzac mit einem einzigen vertikalen Schlitzbecken-Fischweg.
Aus der Auswertung der Zuchtbestände auf den verschiedenen Streckenabschnitten
zwischen den Kraftwerken
und der Durchgangszahlen durch die Geräte lässt sich deren Wirkungsgrad
in Bergerac und Tuilières auf etwa 50–60 % und in
Mauzac auf 10–20 % schätzen.
Nur 5–10 % der Maifische wandern flussaufwärts von Mauzac.
Überlegungen zu möglichen Verbesserungen sind in Arbeit.
Hier die Lösungsmöglichkeiten.
Fischpässe werden nie 100% sein für alle Fische ohne nennenswerte
Verzögerungen. – die beste Lösung ist die
Beseitigung der Hindernisse, wo immer es möglich ist.
Dr. Martin Henning, Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe
Von der Forschung in die Praxis: Entwicklung von Bemessungsempfehlungen für
Fischaufstiegsanlagen.
Eine für große Bundeswasserstraßen typische Planungsanforderung besteht darin,
mithilfe einer zusätzlichen Wasserzugabe (Dotation) im unteren Bereich der FAA
eine ausreichendgroße
und damit besser auffindbare Leitströmung im Fluss zu erzeugen
Ganz großartige Versuche wurden durchgeführt.
Jets oder Strahlen werden in vielen Fluidprozessen, wie z.B. der
Abwasserbehandlung, eingesetzt.
Dabei strömt ein Fluid durch eine Öffnung in ein Umgebungsfluid ein.
Jets mit b/h > 1 zeigen in Fließrichtung drei aufeinanderfolgende,
charakteristische Zonen:
1. die Kernzone, in der die Geschwindigkeit gleich der
Austrittsgeschwindigkeit ist,
2. die zweidimensionale Zone, in der die Geschwindigkeit auf der Mittelachse
proportional zu x-1/2 abnimmt und
3. die achsensymmetrische Zone, in der die Geschwindigkeit auf der Mittelachse
proportional zu x-1 abnimmt.
Das Fazit.
Der Vortrag über die Lahn . natürlich, wie immer in aller Ausführlichkeit.
Dr. Rebekka Czerny – (Wasserstraßen-Neubauamt Heidelberg)
Planung der Anlagen zur Wiederherstellung der ökologischen Durchgängigkeit an
der unteren Lahn
Die Lahn entspringt im Rothaargebirge , sie ist 246 km lang und fließt durch
drei Bundesländer – NRW, Hessen und RLP.
In Lahnstein mündet sie in den Rhein. Sie hat eine Fließgeschwindigkeit von 50 –
60 ccm/sec.
Sie ist weitgehend staugeregelt.. Sie ist eine kleine Bundeswasserstraße.
In den 1990er Jahren wurde die Güterschifffahrt vollständig eingestellt.
Die Freizeitschifffahrt hat regional eine hohe touristische Bedeutung, sagt Dr.
Rebecca Czerny.
Das Wasserstraßen-Neubauamt Heidelberg ist für 7 Standorte an der Lahn
zuständig.
Dausenau, Hollerich, Nassau, Scheidt, Cramberg und Diez.- das sind
SKW-Standorte.
Die Bestandsbauwerke sind in einem sehr schlechten Zustand – systemkritische
Bauwerke.
Sie sind nicht sperrbar.
Sie müssen entweder entfernt oder erneuert werden. Bei 6 Bauwerken hat man sich
für die Ersatzneubauten
in Form von Schlauchwehren entschieden.
Wiederherstellung der ökologischen Durchgängigkeit – Nassau, Dausenau und
Hollerich sind aktuell in Planung.
Bei Scheidt, Cramberg und Diez kommt die Planung später.
Lahnstein – ist sehr wichtig, da die Stauanlage die erste Stufe für die
Fische,
vom 2 km entfernten Rhein kommend nehmen müssen.
Es gibt eine Fischaufstiegsanlage, die aber als nicht funktionsfähig eingestuft
wird.
Wir haben in Lahnstein ein geringes Platzangebot – die Bebauung grenzt
unmittelbar an den Fluss
Weiter besteht ein unbefristetes Altrecht..
Schwankungen der Wasserstände von bis zu 3m durch den Rhein.
Schon in den 1990er Jahren gab es ökologische Gutachten an der Lahn aber auch
Planung eines Neubaues in Lahnstein
– sie wurden aber nicht umgesetzt, da man sich über die Stelle des
Einstieges nicht einig war.
Seit 2010 ist die WSV zuständig. BAW und BfG erstellten Gutachten.
2020 ging es in die Planung mit der Platzierung des Aufstieges laut den
Gutachten.
Man hat dann verschiedene Möglichkeiten von Bautypen bewertet.
Ein Schlitzpass auf der linken Seite (Kraftwerksseite) sei die beste
Alternative.
Die Lahn ist als Barbenregion eingestuft und nach dem DWA Merkblattes
509 ergeben sich die
Parameter der Schlitzweite, Beckendimensionen und das DAH. Maximale Fallhöhe von
5,8 m das ergibt
– 45 Trennwände – 195 m Länge.
Bei einem Unterwasserstand von W30 wir Wasser hinzugegeben.
Die Vorplanung ist abgeschlossen und es könnte weiter gehen.
Aber Lahnstein wurde als Pilotprojekt für eine Studie ausgewählt für eine
alternative Fischaufstiegsanlage mit offener Sohle.
Hintergrund ist ein Forschungsprojekt der BAW zu dieser neuartigen
Bauweise.
Das soll schneller gehen und günstiger sein und man wäre in der Lage mehrere
gleich Anlagen zu bauen.
Schlitzwände aufgesteckt – Sohle = offen – Verzicht auf Beton.
Fischschleuse oder ein Fischlift wurden verworfen.
Der Fischaufstieg ist der WSV zuständig – es macht allerdings Sinn
beides gleichzeitig zu realisieren.
Der Fischabstieg allerdings liegt in den Händen der Wasserkraftbetreiber.
So braucht es eine Koordinationsvereinbarung mit dem Wasserkraftbetreiber.
An den anderen SKW Standorten gibt es schon solche Vereinbarungen.
An allen Standorten soll das Prinzip von Ebel angewendet werden – mit einem
schräg angeordneten Horizontalrechen.
Der soll die Fische daran hindern ins Kraftwerk zu schwimmen. Sie sollen zu
einem Bypass geleitet werden,
der es ihnen ermöglicht Unterwasser abzusteigen.
Laut Konzept soll sich der Bypass im Korridor der alten Fischabstiegsanlage
befinden.
Aktuell beplant werden Nassau, Dausenau und Hollerich.
Treibgut soll durch einen Rechenreiniger beseitigt werden. Ein Hebegerät soll
das dann herausheben.
Die Gesamtfläche vom Feinrechen zum Einlauf vom Kraftwerk soll
befahrbar überdeckelt werden.
Nassau – Die Besonderheit in Nassau, es gibt bereits eine
Fischaufstiegsanlage.
Kombibauwerk in einem Teilschlitzpass und einem Teilumgehungsgerinne in
Regelbeckenbauweise.
Es bestehet kein Handlungsbedarf. Hier haben wir das Rechenbypasssystem nach
Ebel
Das derzeitige Wehr wird zurückgebaut und wasserunterseitig wird sich dann
das Schlauwehr befinden.
Dausenau ist vergleichbar vom Standort her mit Nassau.
Eine Fischaufstiegsanlage existiert hier nicht und ist damit auch in der Planung
Wie in Nassau wird das Schlauchwehr angeordnet.
Anpassung der Uferanlage ist erforderlich.
Es wird auch hier ein Kombibauwerk in einem Teilschlitzpass und einem
Teilumgehungsgerinne
in Regelbeckenbauweise geben.
25 Becken Schlitzpass und 10 Becken Raugerinne.
Die Fischaufstiegsanlage schneidet in den Vorplatz hinein und wird verringert.
Dausenau befindet sich in einem Heilquellenschutzgebiet.
Und es gibt betonangreifendes Grundwasser.
Der Standort Hollerich unterscheidet sich in mehrfacher Hinsicht von Dausenau
und Nassau.
Das Bestandswehr ist schräg angeordnet.
Das neue Bauwerk soll gerade angeordnet werden, da das strömungstechnisch besser
ist – das ist allerdings auch eine
besondere Herausforderung.
Außerdem gibt es einen Yachthafen, der verkleinert werden soll. Es wird da noch
eine Anlegestelle angeordnet.
Die Besonderheit ist, dass es sich hier um ein Ausleitungskraftwerk handelt
– es wird eine bestimmte Mindestwassermenge geben, die in die Unterwasserstrecke
abgegeben werden muss.
Durch den Neubau wird Triebwasserkanal geben, der das Wasser zum Wasserkraftwerk
führt.
Fischaufstiegsanlage – Schlitzpass, der zwischen dem Triebwasserkanal und dem
Wehrersatzneubau.
Ab einem HQ 10 wird die Fischaufstiegsanlage überströmt.
Die Zufahrtswege müssen erst geschaffen wehr – Schwerlastverkehr – Brücke
wird benötigt.
Artenschutz – Würfelnatter streng geschützt. Maßnahmenpaket.
Ersatzhabitate werden geschaffen.
Allerdings kann man diese Schlangen nicht umsetzen.
Fischauf und -abstiegsanlage in der Mitte.
Fischschutz – erforderliches Wasserpolster ist nicht gegeben.
Diese Maßnahmen sind allerdings als fragwürdig zu erachten –
– die Lahn wird nicht mehr als Bundeswasserstraße genutzt , auch die
Freizeitschifffahrt ist rückläufig und schädlich für die Biodiversität.
– das Projekt kostet mindestens 500 Millionen Euro.
– die Erneuerung der 22 Querbauwerken und Schleusen insgesamt stehen in
einem minimalen Kosten-Nutzen-Verhältnis.
– der ökologische Zustand der Lahn wird dadurch erheblich beeinträchtigt. Bei
Niedrigwasser bestehet die Gefahr der Blaualgenbildung.
Aus Gründen der erheblichen Unterschreitung der Nennlast –
Ökosystemleistung.
Herstellung der Durchgängigkeit des Mühlendammes an der Spree in Berlin.
Ritva Reuter, Wasserstraßen-Neubauamt Berlin
Direkt neben der Mühlendammschleuse soll ein neues Wehr gebaut werden.
Geplant ist das schon länger. Nun liegt die Genehmigung vor.
Für die benachbarten Hochhäuser auf der Fischerinsel könnte es dann lauter
werden.
Ebenso mit der BVG, die unter der Spree den Waisentunnel neu bauen will.
Der Tunnel verbindet U-Bahnen.
Ritva Reuter schilderte die Probleme, die der Bau mit sich bringt – die
Lärmschutzauflagen, etc.
Das neue Wehr wird die Geräuschkulisse verändern: Wasser, das dort
flussabwärts fließt, macht Lärm.
Das Wasserstraßen-Neubauamt will aber mit technischen Mitteln wie
Metallplattenabdeckungen dafür sorgen,
dass das Wehr so leise wie möglich bleibt.
Das neue Wehr soll auch den Fischen in der Spree zugute kommen – ökologische
Durchgängigkeit.
Für Lachse und Forellen sind die Wehre unüberwindbar, sodass sie nicht zu ihren
Laichplätzen kommen.
Fischtreppen soll es den Tieren ermöglichen, den Höhenunterschied zu überwinden.
Wolf Laule (Wasserstraßen-Neubauamt Berlin).
Erfahrungen aus der Umsetzung der FAA Steinhavel/Obere Havel.
Mit einer Bauzeit von fünf Jahren und einem Investitionsvolumen von 38 Mio. €
ersetzt das Wasserstraßen-Neubauamt Berlin
seit November 2019 sämtliche wasserbaulichen Anlagen an der Staustufe Steinhavel.
Hochinteressant waren die Ausführungen von Wolf Laule, welche Schwierigkeiten
es bei dem Bau gab.
Hier das denkmalgeschützte Gebäude, das viele Probleme bereitete.
Abschließend referierte Dr. Matthias Scholten
– Von der Durchgängigkeit zur Gewässerentwicklung: Potenzial von BWaStr.
Anschließend hielt Dr. Wouter van de Bund ein Vortrag über Restoring
River Continuity – a European Perspective.
Eine Zusammenfassung gab Dr. Dorothe Herpertz
