Projekt 01852/01

Umsetzung der Transponder-Technologie am Beispiel der Funktionsüberprüfung von Fischwegen

Projektdurchführung

Deutscher Verband für Wasserwirtschaft undKulturbau (DVWK) e. V.
Theodor-Heuss-Allee 17
53773 Hennef

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Arbeiten im DVWK-Fachausschuß 2.7 Fischaufstiegsanlagen haben ergeben, dass kaum verlässliche Informationen über wasserbautechnische und biologische Anforderungen an Fischwege sowie über ihre Funktionsfähigkeit verfügbar sind sowie erhebliche methodische Probleme bei entsprechenden Funktionsüberprüfungen bestehen. Ziel dieses Projekts war die Entwicklung einer vollautomatischen Kontrollstation zur Überwachung der Fischbewegungen im Bereich von Fischpässen. Das entwickelte Verfahren stellt eine Methodik zur Funktionsüberprüfung, ökotechnischen Optimierung von Fischwegen und anderer Konstruktionen zur Gewährleistung der linearen Durchgängigkeit dar.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Arbeiten wurden in vier Phasen durchgeführt:
I. Am Institut für Angewandte Ökologie und am Zentrum für Agrarlandschafts- und Landnutzungsforschung in Müncheberg (ZALF) wurde eine Anpassung der Technik für den Freilandeinsatz unter folgender Gliederung vorgenommen: Erstellung eines Prototyps zur Erprobung der Technik unter Laborbedingungen; Erprobung der Anlage in der vorhandenen 20 m langen Versuchsrinne des ZALF; Funktionsüberprüfung der Datenvermittlung und -verarbeitung.
II. In einer zweiten Phase erfolgte der Einsatz der Transponder-Technologie im Freiland. Untersucht wurde der Beckenpass (technische Fischaufstiegsanlage) am Kraftwerk Scheuerfeld an der Sieg nach folgender Gliederung: Schaffung der infrastrukturellen und genehmigungsrechtlichen Voraussetzungen zur Durchführung des Projekts; Installation der Antennenanlage; Markierung der Fische; Durchführung der Erfolgskontrolle.
III. In einer dritten Phase erfolgte die weitere Erprobung im Freiland an dem naturnahen Umgehungsgerinne an der Dill in Sinn.
IV. In der vierten Projektphase wurden die Ergebnisse ausgewertet, interpretiert und der Abschlußbericht erstellt.


Ergebnisse und Diskussion

Freilandphase:
Folgende Ergebnisse der Freilanduntersuchungen an der Sieg und Dill liegen vor:
Technische Ergebnisse:
Þ Die Transponder-Technologie erwies sich für den Freilandeinsatz an beiden Fischaufstiegsanlagen als einsatzfähig.
Þ Die Antennenanlage funktionierte über die jeweiligen Untersuchungszeiträume fehlerfrei (Sieg: 4,5 Monate, Dill: 2 Monate).
Þ Durch Kombination von vier bzw. zwei Rahmenantennen ließ sich an der Sieg eine 98%ige und an der Dill eine 96%ige Überwachungssicherheit der Fische erreichen.
Þ Die Bewegungsrichtung der Fische lässt sich hinreichend genau mit nur zwei Leseantennen erfassen.
Þ Durch elektromagnetische Störungen, die wahrscheinlich durch elektrische Einrichtungen am Wehr in Scheuerfeld hervorgerufen wurden, ergaben sich sogenannte Nonsense-codes während des Betriebs der Antennenanlage. Mittels Software konnten diese problemlos von den Identifikations-Codes der markierten Fische herausgefiltert werden. Der 10-stellige alphanumerische Code bewirkt eine 100-% Identifikation der markierten Individuen.
Þ Voraussetzung für den Einbau und das Funktionieren der Rahmenantennen ist die Installation an nichtmetallischen Materialien.
Þ Beim Betrieb der Antennenanlage ist dafür zu sorgen, dass der Einlauf der Fischaufstiegsanlage und die Durchlässe der Rahmenantennen nicht durch Treibgut verklausen.
Biologische Ergebnisse:
Þ An beiden Standorten wurde ein relativ hoher Anteil der ins Unterwasser eingesetzten, transpondierten Fische an der Antennenanlage registriert (Rückkehrerquote an der Sieg: 29%, an der Dill: 18%). Die größte Aktivität war jeweils nach Versuchsbeginn zu beobachten.
Þ Die Aktivität der Fische war in den Nacht- und Abendstunden am höchsten.
Þ In der technischen Fischaufstiegsanlage (FAH) in Scheuerfeld zeigten die Fische in der Regel einfache Aktivitätsmuster beim Durchschwimmen des Fischpasses, während sie im naturnahen Umgehungsgerinne in Sinn dynamischere und komplexere Aktivitätsmuster entwickelten.
Þ In den FAH konnten Abwanderungsbewegungen festgestellt werden.
Þ Die transpondierten Fische benötigten zum Durchwandern der FAH eine Zeitspanne von einigen Minuten bis einigen Stunden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Arbeiten wurden vom DVWK-Arbeitskreis (AK) Transponder des DVWK-Fachausschusses (FA) 2.7 Fischaufstiegsanlagen fachlich koordiniert und begleitet. FA und AK setzten sich aus mit dem Thema befassten Fachleuten kompetenter Fachinstitute, wissenschaftlicher Forschungseinrichtungen und admi-nistrativer Einrichtungen zusammen. Auf einer im Oktober veranstalteten Arbeitskreissitzung wurden die ersten Ergebnisse der Freilandphasen einem breiten Kreis von Fachleuten vorgestellt. Der DVWK machte überdies in entsprechenden Fachzeitschriften und in seiner Pressearbeit auf den Stand der Arbeiten des DBU-geförderten Projekts aufmerksam. Somit wurde eine fachkompetente Begleitung des Forschungsprojekts gesichert und eine breite Basis für die Verbreitung und Akzeptanz der erzielten Forschungsergebnisse gefördert. Die Veröffentlichung der Forschungsergebnisse erfolgt in einer der DVWK-Publikationsreihen.


Fazit

Die Laborphase und die beiden Freilandphasen an der Sieg und Dill wurden erfolgreich abgeschlossen. Damit steht eine vollautomatisierte Technologie zur Funktionsüberprüfung und zur Erarbeitung einer öko-technischen Optimierung von Fischaufstiegsanlagen zur Verfügung. Die Technologie bietet die Möglichkeit der individuellen Langzeitmarkierung von Fischen. Die Transponder-Technologie stellt eine für die fischbiologische Forschung neue Methode dar, mit der u.a. Fragen bezüglich der Wanderwege und des Wanderverhaltens von Fischen beantwortet werden können.