Die ökologische Durchgängigkeit von Fließgewässern ist eine entscheidende Voraussetzung für das Erreichen des guten ökologischen Zustands und wird daher auch im deutschen Wasserhaushaltsgesetz gefordert. Während für Fischaufstiegsanlagen bereits in der Fachwelt anerkannte Vorgaben für deren Auslegung existieren, fehlen wissenschaftlich fundierte und übertragbare Vorgaben für Fischabstiegsbypässe, insbesondere die hydraulischen Bedingungen betreffend. Bisherige Empfehlungen zur hydraulischen Gestaltung von Bypasseinstiegen beruhen auf nicht uneingeschränkt übertragbaren Einzelbefunden. Vor allem an Wasserkraftanlagen (WKA), bei welchen die Gefahr von Fischverletzungen in der Turbine besteht, stellt die unzureichende Effektivität von Fischschutz- und -abstiegssystemen ein gravierendes Problem dar. Viele WKA verfügen aktuell noch nicht über wirksame Fischabstiegseinrichtungen. Die drei zentralen Komponenten solcher Einrichtungen sind das „Blockieren“ (des Einschwimmens in die Turbine), das normalerweise über Rechen erfolgt, das „Leiten“ in Richtung eines Bypasses und das „Ableiten“ von Fischen durch den Bypass. Insbesondere für die Komponente „Ableiten" fehlt es bislang an wissenschaftlichen Grundlagen und Vorgaben für die Praxis.
Das aktuelle Projekt OptiPass baut auf neue wissenschaftliche Erkenntnissen auf, die im DBU Projekt MeMo und im vom BMBF geförderten Projekt RETERO gewonnen wurden. Dort hat sich der räumliche Geschwindigkeitsgradient (SVG = Spatial Velocity Gradient) als ein maßgeblicher, das Fischverhalten beeinflussender Strömungsparameter herausgestellt. Je nach Größe und Ausrichtung des SVG lässt sich bei Fischen eine Meidung oder Nutzung von Bereichen beobachten. Das ist vor allem im Einlauf von Bypässen von großer Bedeutung, da hier eine Beschleunigung von sehr geringen Strömungsgeschwindigkeiten im Rückstaubereich auf hohe Werte im Bypass unvermeidbar ist. Im aktuellen Forschungsvorhaben werden ethohydraulische Versuche im Labor durchgeführt, mit denen der Einfluss des SVG auf das Fischverhalten an Bypasseinstiegen untersucht wird, um daraus allgemeingültige und standortunabhängige Empfehlungen für die Gestaltung dieses sensiblen Bereichs des Wanderkorridors abzuleiten.
Mit Projektbeginn im August 2024 startet die detaillierte Versuchsplanung in Zusammenarbeit des gesamten Konsortiums. Im physikalischen Modell werden zunächst drei Versuchssetups für die taxonomische Gruppe der Cyprinoidei untersucht. Setup 1 entspricht dabei dem Stand der Technik bei der Gestaltung von Bypasseinstiegen mit hohen räumlichen Geschwindigkeitsgradienten (SVG für engl. Spatial Velocity Gradient). Im Setup 2 erhöht sich der SVG allmählich, sodass es möglich sein sollte Grenzwerte abzuleiten, ab denen die Fische Meidungsreaktionen zeigen. Die Errichtung des Versuchsstands übernimmt das IWD, die Versuchsdurchführung das IGF Jena. Nach der ersten Versuchsreihe wird das Videomaterial vom IWD getrackt und die Trackingpfade werden von SJE und IGF mit statistischen Algorithmen ausgewertet. Nach der gemeinsamen Analyse der Ergebnisse wird die zweite Versuchsreihe geplant, bei der ein drittes Setup mit auf Basis der vorherigen Ergebnisse optimiertem Bypasseinstieg untersucht werden soll. Die Versuche in Setup 3 sollen im nächstmöglichen Wanderzeitraum und damit im Frühjahr 2025 stattfinden. Im Vorfeld baut das IWD den Versuchsstand um. Ebenfalls im Frühjahr 2025 ist die Feldstudie in Shakhirmardan vorgesehen, bei der die Übertragbarkeit der Ergebnisse aus dem Labor in die Praxis überprüft werden soll. Diese wird aus logistischen Gründen von Vetreter:innen aller Konsortiumsmitglieder durchgeführt. Am Ende sollen alle Ergebnisse in eine standortunabhängige Planungsempfehlung für die Ausgestaltung von Bypasseinstiegen einfließen und eine Voraussetzung für verzögerungsfreie Abstiege über Bypässe zu schaffen.