Projekt 18620/01

Modifizierung, Erprobung und Untersuchung einer neuartigen Fangtechnik zur Erforschung des Fischabstiegs im Bereich von Wasserkraftanlagen

Projektdurchführung

Bauhaus-Universität WeimarInstitut für WasserwesenHydrolabor Schleusingen
Themarer Str. 16 c
98553 Schleusingen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Bei der Untersuchung der stromabwärts gerichteten Wanderung von Fischen, beispielsweise im Bereich von Wasserkraftanlagen, kann sich das Problem ergeben, dass vergleichsweise große Wassermengen befischt werden müssen, um quantitativ belastbare Ergebnisse über die Migration sämtlicher Fische (also aller Arten und Größen) zu erzielen. 1999 stellte Dr. Holzner, TU München, eine Hamenfangmethode vor, die grundsätzlich geeignet erscheint, große strömende Wassermengen sicher zu befischen.
Ziel des beantragten Projektes ist die Erprobung und ggf. Modifizierung der neuen Fangtechnik zur Erforschung der abwärts gerichteten Wanderung von Fischen im Bereich einer Wasserkraftanlage. Ausgangspunkt war das von der DBU geförderte Projekt Möglichkeiten der Anwendung und Effektivität verschiedener akustischer Scheucheinrichtungen zum Schutz der Fischfauna vor Turbinenschäden (Az 15864), bei welchem zur Bewertung akustischer Fischscheuchanlagen alle abwärts wandernden Fische erfasst werden mussten. Mit der Kombination von drei verschiedenen Fangmethoden werden Aussagen möglich, inwieweit die Fische über die Fischaufstiegsanlage, über das Wehr oder über den Mühlgraben Richtung Wasserkraftanlage ihren Weg flussabwärts suchen. In Jägersdorf an der Saale kam diese Kombination der Fangmethoden erstmals zur Anwendung.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDrei verschiedene Fangvorrichtungen kamen zum Einsatz, um die abwärts gerichtete Wanderung der Fische in der Saale bei Jägersdorf quantitativ zu erfassen: Hamen mit Steertreuse befestigt am Einlaufbauwerk des Mühlgrabens, ein Netz entlang des Wehrfußes und eine Reuse am Einlauf der Fischaufstiegsanlage. Zuerst wurden Stahlträger konzipiert und angefertigt, um den Hamen am Einlaufbauwerk zu befestigen, ohne dass ein aufwendiges Ablassen des Mühlgrabens notwendig wurde. Die Befestigung erfolgte ausschließlich oberhalb der Wasseroberfläche bei normalem Turbinenbetrieb. Anschließend wurde ein 3 m breites muldenförmiges Netz entlang des Wehrfußes ausgebracht und mit in den Beton geschossenen Stahlstiften fixiert. Als letztes wurde eine Schwalgreuse in die U-Profile des Einlaufbauwerks der Fischaufstiegsanlage eingesetzt. Die Freilandarbeiten begannen im Juni 2001 und endeten im Oktober 2001. Drei Tage pro Woche fanden die Untersuchungen zum Fischabstieg statt. Dabei wurden alle zwei Stunden die Fangnetze und Reusen kontrolliert, die gefangenen Fische gemessen, auf Art bestimmt und die wichtigsten Wasserparameter erfasst. In den ersten zwei Wochen fanden die Kontrollen rund um die Uhr statt und anschließend nur noch nachts entsprechend den stärksten Wanderbewegungen flussabwärts.


Ergebnisse und Diskussion

Die Untersuchungen zum Fischabstieg zeigten, dass die Tiere vorwiegend nachts flussabwärts wandern. Somit konnte nach den ersten Untersuchungen, die rund um die Uhr stattfanden, die Kontrolle der Netze auf die Nachtstunden begrenzt werden. Im Schichtbetrieb mit insgesamt 4 Personen waren die Arbeiten durchführbar. Ab einem Abfluss von 10 m³/s über das Wehr konnte das Wehrfußnetz nicht mehr geleert werden. Die Fängigkeit des Netzes war ebenfalls auf diese Abflussmenge begrenzt, da dann die Schwimmerleine unter Wasser gedrückt wurde. Die Hamenfangtechnik war bei den gegebenen Abflusssituationen beherrschbar. Bei hohem Laubaufkommen im Herbst mussten die Untersuchungen abgebrochen werden, da der Hamen sich mit Blättern zusetzte und das Wasser aufstaute. Reinigungsversuche mittels Wasserstrahl oder durch Rütteln des Netzes von der Arbeitsplattform aus erwiesen sich als ungeeignet. Auch ein Tieferhängen der Hamenoberkante um 60 cm unter die Wasseroberfläche führte nicht zum Er-folg. Die Reuse in der Fischaufstiegsanlage war bis auf Ausnahmen immer einsatzfähig. In Einzelfällen wurde die erste Kehle mit Laub zugesetzt. Außerdem waren Löcher im Netz durch Bisamverbiss festzustellen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

· Tagungsbeitrag zur internationalen Tagung Bioacoustics of Fishes: Sensory Biology, Behavior, and Practical Applications; Chicago, IL - May 30-June 2, 2001 mit Veröffentlichung im Journal BIOA-COUSTICS :
· Schmalz, W.; Siegesmund, M.; Thürmer, K.; Kranawettreiser, J.; Hack, H.-P. (in press): A new method to investigate the downstream migration of fishes within a power plant area in a Middle European river - a possibility to evaluate the effectiveness of behaviour barriers.
· Posteraushang in der Wasserkraftanlage Jägersdorf · Zeitungsartikel in der Ostthüringer Zeitung (OTZ) am 30. Juni 2001: Am Saalewehr in Schöps Ein-gangskontrolle für Fische - Forscher untersuchen Wanderwege der Wasserbewohner.
· Eingereichter und akzeptierter Vortrag für die internationale Tagung Hydraulic Measuremens & Experimental Methods 2002, in Colorado ( 28. Juli bis 01. August 2002): Evaluation of a quantitative netcatching method for the investigation of downstream migrating fishes in a hydro power plant area.
· Weitere geplante Veröffentlichungen der Fangmethoden im Zusammenhang mit den Ergebnissen aus dem Fischscheuchungsprojekt (Az. 15864).


Fazit

Die Fangtechniken eigneten sich zur Erfassung des nächtlichen Fischabstiegs über die Fischaufstiegsanlage, das Wehr und Richtung Wasserkraftanlage. Dabei waren zwei Personen zur Kontrolle nötig (im Schichtbetrieb 4). Die Reuse in der Fischaufstiegsanlage lieferte bis auf Ausnahmen verlässliche Daten. Das Wehrnetz konnte auf Grund zunehmender Strömung bis zu einer gewissen maximalen Abflussgrenze über das Wehr kontrolliert werden. Dabei wurde das Netz zunehmend unter Wasser gedrückt, so dass die Fische die Schwimmerleine passieren konnten. Somit ist diese Fangtechnik nur bis zu bestimmten Abflussmengen einsetzbar. Der Hamen war bis zum maximalen Schluckvermögen der Turbinen (insgesamt 15 m³/s) einsatzfähig. Bei starker Treibgutfracht der Saale, vorwiegend bei Laubfall im Herbst, mussten die Untersuchungen abgebrochen werden, da dieses Netz sich innerhalb kurzer Zeit mit Laub füllte und dann das Wasser aufstaute. Verschiedene Reinigungsmethoden ohne Entfernung des Hamens aus seiner Fangposition erwiesen sich als ungeeignet. Im Hydrolabor Schleusingen sind weiterführende Untersuchungen geplant, um herauszufinden, ob ein Umbau des Hamens zu einer Selbstreinigung führen könnte.