Fischaufstiegsanlagen - Grundlagen und Technik

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Am 25. März 2006 referierte der Dipl.-Biol. Christian Edler aus Bochum, Fischereibiologie & Gewässerökologie, anlässlich der Hauptversammlung des Angelsportvereins Burgsteinfurt über Hintergründe, Grundsätzliches und Techniken der Fischwanderhilfen. 

Wir veröffentlichen hier einen Auszug aus seinem Vortrag, um Sinn und Zweck der Fischaufstiegsanlagen auch mal aus der Sicht eines Fischerei- und Gewässerbiologen zu durchleuchten.

Querbauwerke in Gewässern behindern Fischwanderungen. Ein möglicher Ausweg: Fischwanderhilfen!

1. Lineare Durchgängigkeit / Guter Ökologischer Zustand
Wasserrahmenrichtlinie der EU: „ Der gute ökologische Zustand ist erreicht, wenn die Werte für die biologischen Qualitätskomponenten nur in geringem Maße von den Werten des Referenzzustandes abweichen“

Einstufung über Messung folgender Qualitätskomponenten:
a) hydromorphologische Komponenten: - Gewässerstruktur / Ausbaugrad von Sohle, Ufer und Umfeld
b) biologische Komponenten:
- Kieselalgen (Phytobenthos), Wasserpflanzen (Makrophyten)
- Fische, dazu Wirbellose der Gewässersohle (MZB = Makrozoobenthos, z.B. Insekten und –larven, Strudelwürmer, Krebse,...)

FFH (Flora-Fauna-Habitat) - Richtlinie: 
Arten von gemeinschaftlichem Interesse, Ausweisung von Schutzgebieten

EU-WRRL (Wasserrahmenrichtlinie): 
lineare Durchgängigkeit als zentrales Element auf dem Weg zum „guten ökologischen Zustand“, Fische als wichtige biologische Qualitätskomponenten

EEG (Erneuerbare-Energie-Gesetz): 
finanzielle Anreize für Herstellung der linearen Durchgängigkeit an Wasserkraftanlagen, Durchgängigkeit messbar an Fischen  

Durch Querbauwerke wird die lineare Durchgängigkeit behindert.

Bild 3 - Wehr vor dem Rückbau (Foto: Stemmer)

Bild 4 - Wehr nach dem Rückbau (Foto: Stemmer)

Einflüsse durch Querbauwerke:

- Gestauter Wasserkörper: fehlende Strömung, Erhöhung Wassertemperatur, Eutrophierung (das Wasser ist nährstoffreich, überdüngt), Sauerstoffdefizite 
- Fehlende natürliche Dynamik: kein Platz für den Fluss, Verlust der Strukturvielfalt
- fehlende Durchgängigkeit für Fische, Wirbellose und Geschiebe 

Beispiel:

 Bild 1 - Sander Lippesee, Stauwehr am See (Foto: NZO)

 Bild 2 - Sander Lippesee, Lippe oberhalb See (Foto: NZO)

 Bild 5 - Sander Lippesee, Lippe stromab See deutlich getrübt (Foto: NZO)

2. Fischökologie

- Motive für Fischwanderungen: Aufsuchen Laichhabitate, Kompensation (z.B. nach Verdriften), Nahrungssuche, Aufsuchen von Tag-/Nacht-/Winterquartieren, Erschließung Lebensraum
- Unterscheidung Arten: fast alle Fischarten wandern
- Diadrome Arten: Wechsel zwischen Salz- und Süßwasser
- Potamodrome : Wanderung auf Süßwasser beschränkt
- schwimmstarke (z.B. Bachforelle: Vmax Jungfisch = 1,4 m/s, Vmax Adult = 3,8 m/s, ZERRATH 1996)
- schwimmschwache (z.B. Rotfeder: Vmax Jungfisch = 0,7 m/s, Vmax Adult = 0,95 m/s, ZERRATH 1996)
- örtliche Fauna ist ausschlaggebend für Konzeption FWH
- Bedeutung Fische:
1.ökonomischer Wert 2. Zeigerorganismen (WRRL)

3. Fischwanderhilfen

wenn: Querbauwerk bleiben soll 
dann: muss Fischwanderhilfe (FWH) Durchwanderbarkeit ermöglichen

Übersicht Fischwanderhilfen (FWH) 
a) Naturnahe Lösungen: Fischrampe, Umgehungsgerinne, Tümpelpass, Raugerinne-Beckenpass
b) Technische Lösungen: Schlitzpass (VerticalSlotPass), Borstenfischpässe 
ferner (ohne Bild): Fischaufzug, Fischschleuse, DENIL-Fischpass

 Bild 6 - Sander Lippesee, Algenteppiche (Foto: NZO)

Es folgen einige Beispiele von Fischwanderhilfen:

Auffindbarkeit FWH: 
Fische müssen zum Aufstieg direkt am Wanderhindernis „abgeholt werden“ bzw. Einstieg in FWH klar finden, evtl. zusätzliche Dotation / Lockströmung oder Hinführen

Durchwanderbarkeit FWH: 
zu berücksichtigen sind die „schwächsten Glieder der Kette“, also die schwimmschwachen Fischarten und – stadien; maßgeblich sind die Strömungsgeschwindigkeiten in den Schlitzen, diese resultieren aus dem Höhenunterschied von einem zum nächsten Becken

Technische FischWanderHilfen

 - hohe Flexibilität bzgl. Einbauort, Linienführung
 - vgl. geringer Platzbedarf, auch an / auf bebautem Gelände
 - relativ kostengünstig
 - gute hydraulische Berechenbarkeit

Naturnahe Lösungen
 - schlechter vorauszuberechnen
 - hoher Platzbedarf
 - Mitunter einfache bauliche Ausführung
 - gut geeignet als Sekundärlebensraum
 - Geschiebetransport ermöglicht

4. Funktionsüberprüfungen, allgemein

 - Auffindbarkeit FWH 
Einstieg: keine Sackgasse ? 

 - Durchwanderbarkeit FWH:
kommen alle Arten, alle Altersklassen durch? Vergleich zu Fischfauna stromab / stromauf

 - Techniken:
Reusenbefischungen, Elektrobefischungen, Fang-Wiederfang-Methode nach Markierungen,
Messungen Strömungsgeschwindigkeiten

Beispiele Techniken Funktionsüberprüfung:

Bild 10 - Leerkeschern einer fest eingesetzten Reuse

Bild 12 - Elektrobefischung im Fischaufstieg 

Bild 14 - Kameraüberwachung (nur eingeschränkt effektiv)

Bild 7 - Fischrampe am Siegwehr Buisdorf, Wehrkörper als Teil erhalten, in Bildmitte: Schlitzpass als Ergänzung

Bild 8 - Abschnitt des naturnahen Umgehungsgerinnes am Wasserkraftwerk am Harkortsee / Ruhr , Wetter

Bild 9 - Raugerinne-Beckenpass am Wersewehr Rubbertsmühle, Ahlen

Bild 11 - Schlitzpass am Wehr Schlossmühle / Steinfurter Aa, Burgsteinfurt

Bild 13 - befahrbarer Borstenfischpass (rechts von der Betonmauer) neben Raugerinne am Unteren Fuldawehr in Hann. Münden (Foto: Hassinger)

Bild 15 - Borstenfischpass an der Diemel / Warburg: geringer Bedarf Grundfläche, flexible Linienführung

BMU (2005): Leitfaden für die Vergütung von Strom aus Wasserkraft.- Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin

Borchardt. D, & Krätz, D. (2003): Ökologische Funktionskontrolle des befahrbaren Rauhgerinnes am Unteren Mühlenwehr in Hannoversch Münden. Gutachten im Auftrag der Wasserkraft GmbH Hann. Münden.- Institut für Gewässerforschung und Gewässerschutz der Universität Kassel

Jungwirth, M., Haidvogl, G., Moog, O., Muhar, S. & Schmutz, S. (2003): Angewandte Fischökologie an Fließgewässern.- Facultas, Wien

Krätz, D. (2002): Vergleichende Untersuchungen zur Funktionalität von Fischaufstiegsanlagen.- Diplomarbeit, Universität Marburg

MUNLV (2001): Fische unserer Bäche und Flüsse, Düsseldorf

MUNLV (2005): Handbuch Querbauwerke, Düsseldorf

Zerrath, H. (1996): Sprintleistungen einheimischer Klein- und Jungfische in Sohlgleitenmodellen – Daten zur Bewertung von Fischaufstiegsanlagen. - Fischökologie 9: 27-48 (1996)

Bild 16 - Lockströmung am Einstieg in den Fischaufstieg Rubbertsmühle, Ahlen

Bild 17 - sehr enge Schlitze bzw. Durchschlupflöcher, schlechte Durchwanderbarkeit

Bild 18 - große Wanderkorridore, bis zur Sohle durchgehende Schlitze, gute Durchwanderbarkeit

Textbearbeitung: Willi Tebben