Projekt 27863/01

Entwicklung und Untersuchung einer neuartigen Kombination von Fischabstiegsvorrichtung und Rechenreiniger

Projektdurchführung

Universität Kassel Versuchsanstalt für Wasserbau
Kurt-Wolters-Str. 3
34109 Kassel

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Veranlassung für das Entwicklungsvorhaben ergibt sich aus der Tatsache, dass derzeit für den Fischabstieg vor Wasserkraftanlagen nur zwei Konzepte nach dem Prinzip Fische zu einem Abstiegskorridor leiten angewandt werden, deren Effizienz insbesondere im Hinblick auf einen schnellen Abstieg noch nicht nachgewiesen ist. Diese Bauweisen sind zudem insbesondere bei Nachrüstung im Bestand aufwändig.
Das beschriebene Entwicklungsprojekt hat zum Ziel, die Funktion einer nach dem Prinzip Fische einfangen und mit dem Rechengut abführen arbeitenden neuartigen Rechenreinigung zu entwickeln und im Labor mit lebenden Fischen zu testen. In Projektphase 2 sollte in einer Pilotanlage dieses Funktionsprinzip im realen Umfeld einer Wasserkraftanlage zum Einsatz gebracht und getestet werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Vorhaben sollte sich in 2 Phasen gliedern:
Phase 1: Laboruntersuchungen: Es wurde ein voll funktionsfähiges System aus Fisch schonendem Rechen, Rechenreinigung und Fischabstieg (Fischhebetrog) aufgebaut und mit allen Antriebselementen und mit der elektronischen Steuerung versehen. Die Steuerung beinhaltete alle Parameter und Funktionen, die auch in der Praxis nötig sind. Die Abmessungen und Parameter dieses Ausschnittsystems entsprachen in der Vertikalen und in der Hydraulik praktisch typischen Naturwerten.
Mit diesem Laborsystem wurden mit lebenden Fischen Verhaltensbeobachtungen durchgeführt, um herauszufinden, wie bestimmte Systemelemente so zu betreiben sind, dass die Fische dieses Abstiegsangebot annehmen. Da der Fischhebetrog in der Vertikalen den gesamten Wasserkörper erfasst, wurden die Versuche mit in verschiedenen Höhen schwimmenden Fischarten (Aale und Gründlinge unten, Lachs-Smolts in der Mitte und Rotauge/Plötze oben) durchgeführt.
Phase 2: Pilotanlage: In Phase 2 war der Test in der Praxis vorgesehen. Dieser Teil kam nicht zur Ausführung, da die ursprünglich vorgesehene Pilotanlage nicht mehr zur Verfügung stand und innerhalb der Projektlaufzeit keine andere Pilotanlage organisiert werden konnte.


Ergebnisse und Diskussion

Die Ergebnisse waren viel versprechend, denn praktisch alle Fische, die im Einzugsbereich des Fischhebetroges vor dem Rechen standen, wurden vom System aufgenommen und zum Unterwasser abgeleitet. Die Fische wurden ohne Auslösung eines Fluchtreflexes in den Fischhebetrog aufgenommen und zur Oberfläche gebracht.
Die Entleerung stellt sich als kritische Phase heraus, denn durch den Entleerungsstrom wird die Rheotaxis der Fische angesprochen, was dazu führt, dass sie zunächst gegen den Entleerungsstrom anschwimmen und sich nicht mit dem Rechengut aus dem Trog abtreiben lassen. Es zeigte sich aber auch, dass die Fische bei nachlassender Wassertiefe und bei nachlaufendem Wasser nach einer gewissen Zeit die Rinne sehr wohl in Richtung Unterwasser verlassen.
Wenn man davon ausgeht, dass ein abstiegswilliger Fisch in einem Abstand von wenigen Dezimetern vor dem Rechen steht, sollte das System auch in der Praxis eine hohe Effizienz aufweisen. Die Laborversuche ergaben damit eine gute Basis für den versuchsweisen Einsatz des Prinzips in der Natur.

Zur Tauglichkeit des Konzeptes in der Praxis wurden keine Ergebnisse gewonnen, da die dafür vorgese-hene Projektphase 2 entfiel.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

In der Laborphase gab es eine Reihe von Besichtigungsterminen. Besonders zu erwähnen ist die Besichtigung im Rahmen einer Tagung am 8. November 2010 mit lebenden Aalen. In der Endphase des Projektabschnitts 1 wurden die gewonnenen Erkenntnisse und Ergebnisse auch bereits in diversen Vortragsveranstaltungen präsentiert:

R. Hassinger: Umsetzungsprobleme bei der ökologischen Verbesserung von Wasserkraftanlagen. Vortrag beim ad-hoc-Seminar Fischschutz und Fischdurchgängigkeit am 14.05.2012 an der ETH Zürich

R. Hassinger: Hochwertiger Fischschutz: Kombination von modernem Feinrechen mit raschem und schonendem Fischabstieg. Beitrag bei der SVK-Tagung im Mai 2012 in Künzell/Fulda

D. Hübner: Probleme und Lösungsansätze zum Fischabstieg an Wasserkraftanlagen. Tagungsband 15. Betreuertagung der GFG (Gewässer-Nachbarschaften Hessen, Rheinland-Pfalz und Saarland) im Juni 2011 in Wiesbaden

D. Hübner: Neue Ergebnisse zum Verhalten von Fischen vor Kraftwerksrechen und zum Fischabstieg. Vortrag beim ad-hoc-Seminar Fischschutz und Fischdurchgängigkeit am 14.05.2012 an der ETH Zürich

Die bei dem Projekt gewonnenen Filme und Bilder werden auf der Website der Versuchsanstalt und Prüfstelle zum Download zur Verfügung gestellt: z. B.
http://www.uni-kassel.de/fb14/vpuw/Download/FischSchonRechen/Lachsabstieg.avi


Fazit

Zusammenfassend haben die Erfahrungen und Ergebnisse aus dem Projekt dazu geführt, dass sehr gute Aussichten bestehen, mit der kombinierten Rechenreinigung mit Fischabstieg das Problem des Fischschutzes und der Abwärtswanderung von Wanderfischen an Wasserkraftanlagen effizient und mit geringerem Aufwand als bei alternativen Konzepten zu lösen. Die Vorteile gegenüber den derzeit propagierten Systemen sind so groß, dass mit den zur Verfügung stehenden Mitteln wesentlich mehr für den Fischabstieg erreicht werden kann.

Die Ergebnisse und Filmaufnahmen waren so überzeugend, dass ein Lizenznehmer gefunden wurde, der den Fischhebetrog unter der Bezeichnung Fischlift bauen und vertreiben will. Der praktische Einsatz in ersten Pilotanlagen wird derzeit vorbereitet.