Fischaufstiegsanlagen und Fischaufstiegsanlagen und fischpassierbare Bauwerke fischpassierbare Bauwerke Dr. Beate Adam Ä Ä nderungen und nderungen und Neuerungen im Neuerungen im Regelwerk Regelwerk Institut für angewandte Ökologie Neustädter Weg 25 36320 Kritorf-Wahlen [email protected]
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Fischaufstiegsanlagen und fischpassierbare BauwerkeFischaufstiegsanlagen und fischpassierbare Bauwerke Dr. Beate Adam Änderungen und Neuerungen im Regelwerk Institut für angewandte
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Fischaufstiegsanlagen und Fischaufstiegsanlagen und fischpassierbare Bauwerkefischpassierbare Bauwerke
Dr. Beate Adam
ÄÄnderungen und nderungen und Neuerungen im Neuerungen im RegelwerkRegelwerk
Institut für angewandte Ökologie Neustädter Weg 25 36320 Kritorf-Wahlen [email protected]
Eine Eine ÜÜberarbeitung des Regelwerks war angesichts des berarbeitung des Regelwerks war angesichts des schlechten Qualitschlechten Qualitäätsstandard dringend erforderlich!tsstandard dringend erforderlich!
mit Fischaufstiegsanlagen oder fischpassierbarem Bauwerk < 5 %
Stand der Technik < 10 %
… davon entsprechen dem
Definition der Zweckbestimmung von Definition der Zweckbestimmung von Fischaufstiegsanlagen (FAA)Fischaufstiegsanlagen (FAA)
Fischaufstiegsanlagen sind Bauwerke zur Gewährleistung der linearen und lateralen Durchgängigkeit für stromaufwärts
wandernde Fische und Wirbellose.
• FAA sind keine Ersatzlebensräume.
• FAA können den Fischabstieg nicht sicher stellen.
• Es gilt ihre Funktionsfähigkeit unabhängig von dem gewählten Konstruktionstyp,
den verwendeten Baumaterialien und der Ästhetik sicher zu stellen.
• FAA dienen nicht Freizeit- und Erholungszwecken.
In welche Bautypen bzw. Konstruktionsformen werden In welche Bautypen bzw. Konstruktionsformen werden FAA eingeteilt?FAA eingeteilt?
Bauweise, verwendete Materialien oder landschaftsästhetische Gesichtspunkte sind für
die Funktionsfähigkeit nachrangig!
FFüür die Sicherung der Qualitr die Sicherung der Qualitäät von FAA wurden t von FAA wurden eingefeingefüührthrt……
Grenzwert: Definierter geometrischer bzw. hydraulischer Wert, der sich aus der Morphologie bzw. dem Leistungsvermögen der Fische ableitet. Eine Überschreitung des Grenzwertes lässt Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit bis zum Versagen des Bauwerks erwarten.
Bemessungswert: Um die Überschreitung des Grenzwerts durch bereits geringfügige bauliche Abweichungen oder betriebliche Störungen zu vermeiden, wird jeder Grenzwert mit einem Sicherheitszuschlag versehen, der die Störanfälligkeit des jeweiligen Konstruktionstyps (!) berücksichtigt.
Für Planungen ist stets der Bemessungswert zu Grunde zu legen!
Was ist unter der FunktionsfWas ist unter der Funktionsfäähigkeit zu verstehen?higkeit zu verstehen?
• für die größten Fischarten und
• an mindestens 300 Tagen pro Jahr,
• auch bei Tideeinfluss,
• für die leistungsschwächsten Fischarten …
… der autochthonen Fischfauna.
Was ist die autochthone Fischfauna ? Was ist die autochthone Fischfauna ? autochthon = griech.: „alteingesessene“ Arten, die sich von alleine ange-
siedelt hatten bzw. haben:• ohne Zutun des Menschen (Besatz, Bilgewasser, über Kanäle etc.)• flussgebietsspezifisch• in Anpassung an die jeweils herrschenden abiotischen Bedingungen (Fließgewässerzonierung)
Anadrome Arten Meerforelle Lachs Flussneunauge Meerneunauge aifisch Schnäpel Finte Stör Stint Katadrome Arten Aal Flunder
Das Das Artspektrum Artspektrum
einer einer FlieFließß-- gewgewäässerzonesserzone
… lässt sich anhand von Gefälle und Breite hinläng-
lich genau bestimmen
Abweichungen von der Abweichungen von der FlieFließßgewgewäässerzonierungsserzonierung
treten auf bei treten auf bei ……
• Fluss-Seen-Systemen
• küstennahen Gewässern
• Auegewässern
Bestimmung des konstruktionsrelevanten Artenspektrums durch einen
Sachverständigen.
Die Anforderungen an Fischaufstiegsanlagen und fischpassierbare Die Anforderungen an Fischaufstiegsanlagen und fischpassierbare Bauwerke ergeben sich aus den BedBauwerke ergeben sich aus den Bedüürfnissen der Fische rfnissen der Fische
Geometrie und Dimensionierung
Hydraulik
Positionierung im Gewässer und Anbindung im Unterwasser der Wanderbarriere
Orientierungs- verhalten
Auffindbarkeit
Morphologie der größten Arten
Passierbarkeit
Leistungsvermögen der schwächsten Arten und
Entwicklungsstadien
Passierbarkeit
• erstreckt sich großräumig vom stromabwärtigen Flussabschnitt bis zum Wanderhindernis
Es gilt dem Fisch einen Es gilt dem Fisch einen Wanderkorridor zu erWanderkorridor zu erööffnenffnen Der Wanderkorridor ist ein gedachter
Raum, in dem sich Fische aller Arten und Größen orientieren und stromauf
schwimmen können.
• reicht von der Sohle bis zur Wasseroberfläche
• zieht im Nahbereich vom Unterwasser der Barriere unterbrechungsfrei bis ins Oberwasser
• olfaktorisch mittels Riechgruben
Riechlamellen
Einström- öffnung
Der Fisch Der Fisch orientiert sich orientiert sich ……
• rheotaktisch mittels Seitenlinienorgan
Öffnungen des Seitenliniensystem
Der Fisch verhDer Fisch verhäält sich strikt positive lt sich strikt positive rheotaktischrheotaktisch, d. h. , d. h. gegen die Anstrgegen die Anströömung ausgerichtetmung ausgerichtet
Fließrichtung vm > 0,2 m/s
Weil meisten Fische ufernah der Weil meisten Fische ufernah der HauptstrHauptströömung folgen mung folgen ……
… müssen FAA stets am Ufer positioniert sein.
Ihr Einstieg muss unmittelbar am Wehrfuß liegen …
und sie sollten so parallel wie möglich zur Hauptströmung ausgerichtet sein
Das Problem mit MutterbettenDas Problem mit Mutterbetten
• Mutterbetten (ausgeleitete Gewässerstrecken) weisen die meiste Zeit im Jahr nicht nur zu geringe Wassertiefen, sondern auch zu geringe rheotaktische Fließgeschwindigkeiten auf.
• Die Fische folgen der Hauptströmung zur Wasserkraftanlage.
Anforderungen Anforderungen leistungsschwacher Arten leistungsschwacher Arten
Atlantischer Stör, juvenil & adult
Glasaale
Elritze
Kaulbarsch
Stichling
Stint
Das LeistungsvermDas Leistungsvermöögen ist eine Funktion der Zeitgen ist eine Funktion der ZeitSc
hwim
mge
schw
indi
gkei
t [L F
isch
/s]
Daueradult: 10 bis 12 LFisch /s juvenil: 12 bis 15 LFisch /s
etwa 50 % der Sprintgeschwindigkeit rheoaktive
Fließgeschwindigkeit 0,2 bis 0,3 m/s
Es existiert ein Zusammenhang zwischen der Größe eines Fisches und seinem
Leistungsvermögen.
Die hydraulischen Grenzwerte wurden fDie hydraulischen Grenzwerte wurden füür r jede Fliejede Fließßgewgewäässerzonen festgelegtsserzonen festgelegt
obere untere
Äschen-region
Barben-region
ForellenregionBrachsen-
regionKaulbarsch-
Flunder-Region
Fließgewässerregion Gesamthöhen-unterschied
Obere Forellen-
region
Untere Forellen-
region
Äschen- region
Barben-region
Brachsenregion
Kaulbarsch-Flunder-Region
< 3 m 2,2 m/s 2,1 m/s 2,0 m/s 1,8 m/s 1,7 m/s 1,6 m/s 3 bis 6 m 2,1 m/s 2,0 m/s 1,9 m/s 1,7 m/s 1,6 m/s 1,5 m/s 6 bis 9 m 2,0 m/s 1,9 m/s 1,8 m/s 1,6 m/s 1,5 m/s 1,4 m/s
> 9 m 1,9 m/s 1,8 m/s 1,7 m/s Einzelfallentscheidung
Die hydraulischen Grenzwerte berDie hydraulischen Grenzwerte berüücksichtigen auch die cksichtigen auch die HHööhe des Wanderhindernis und die Lhe des Wanderhindernis und die Läänge der FAAnge der FAA
Fließgewässerregion Gesamthöhen-unterschied
Obere Forellen-
region
Untere Forellen-
region
Äschen- region
Barben-region
Brachsenregion
Kaulbarsch-Flunder-Region
< 3 m 2,2 m/s 2,1 m/s 2,0 m/s 1,8 m/s 1,7 m/s 1,6 m/s 3 bis 6 m 2,1 m/s 2,0 m/s 1,9 m/s 1,7 m/s 1,6 m/s 1,5 m/s 6 bis 9 m 2,0 m/s 1,9 m/s 1,8 m/s 1,6 m/s 1,5 m/s 1,4 m/s
> 9 m 1,9 m/s 1,8 m/s 1,7 m/s Einzelfallentscheidung
spezifische Leistungsdichte, Grenzwert für Fischaufstiegsanlagen