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Wasserwirtschaftliche Unterhaltung, Gewinnung qualitätsgesicherter Planungsdaten 'Wasserstand' und 'Abfluss' im WSV-Pegelmessnetz

Die Gewinnung hydrologischer Planungsdaten W und Q in einem Messnetz umfasst einerseits die Elemente Messtechnik, Datenübertragung, Datenaufbereitung, Qualitätssicherung, Archivierung und statistische Analysen. Dabei wird die Nutzung moderner, zukunftsweisender Technik und Verfahren untersucht. Kurze Innovationszyklen in der Mikroelektronik und Kommunikation erfordern ständige Anpassungen an den Stand der Technik. Andererseits erfolgt im Rahmen des F&E-Projekts 'Planungsdaten W und Q' unter Qualitätsaspekten die Evaluierung und ggf. Revision historischer Datenbestände unter Nutzung geeigneter statistischer Verfahren und numerischer Modelle.

Ökologische Durchgängigkeit, Wanderkorridore einheimischer Fischarten in stauregulierten Bundeswasserstraßen

Nach derzeitigem Kenntnisstand nutzen wandernde Fischarten die Strömung eines Fließgewässers zur Orientierung. Sie schwimmen gegen die Strömung gerichtet flussaufwärts. Dabei verbrauchen sie Energie. Der Energieverbrauch steigt mit der stärke der Gegenströmung, die der Fisch im Querprofil des Flusses wählt. Es gibt Hinweise, dass der Wanderweg im Querschnitt eines Gewässers dabei nicht zufällig gewählt ist, sondern einen Wanderkorridor gewählt wird, in dem die Strömung zur Orientierung ausreicht aber möglichst geringe Energiekosten verursacht. Im Projekt soll untersucht werden, ob sich solch ein Wanderkorridor belegen und anhand welcher abiotischer Faktoren er sich beschreiben lässt. Dabei werden neben der Strömungsgeschwindigkeit und -richtung auch weitere Faktoren untersucht. Ziel des Projektes ist es, Wanderkorridore für unterschiedliche Arten modellhaft zu beschreiben und Schlüsselfaktoren für eine räumliche und zeitliche Abgrenzung von Wanderkorridoren zu ermitteln.

Ökologische Durchgängigkeit, Auswirkung verschiedener Wehrtypen auf den Fischabstieg

Das Projekt hat zum Ziel, das Schädigungspotenzial der verschiedenen in der WSV eingesetzten Wehrtypen beim Fischabstieg besser zu verstehen und besser beschreibbar zu machen. Hierzu werden in einem ersten Schritt die für den Fisch relevanten Abflusszustände für verschiedene Wehrtypen systematisch untersucht. Im Fokus stehen hierbei die Wehrtypen, welche im Zuge der Standardisierungsbestrebungen der WSV auch zukünftig zum Einsatz kommen werden.

Ökologische Durchgängigkeit, Analyse unterschiedlicher Typen von Fischaufstiegsanlagen auf die Hydraulik und Passierbarkeit

In dem Projekt werden unterschiedliche Bauformen von FAA, die weniger umfänglich untersucht wurden, als Schlitzpässe (s. Projekt: Analyse der Auswirkung unterschiedlicher geometrischer und hydraulischer Variationen auf die Passierbarkeit einer FAA in Schlitzpassbauweise) auf ihre Passierbarkeit untersucht. Zudem werden im Rahmen des Projekts innovative und neuartige Bauformen entwickelt und technische Sonderlösungen für den Fischaufstieg, wie Fischschleusen und Fischaufzüge untersucht. Aus den Ergebnissen werden Richtlinien und Empfehlungen für die Beratungspraxis abgeleitet.

Nachhaltige Entwicklung der Bundeswasserstraßen, Integriertes Flussauenmodell INFORM

Flussauen mit ihrem typischen Muster von unterschiedlichen Lebensräumen sind in Mitteleuropa stark gefährdet. Die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) hat daher das Integrierte Flussauenmodell INFORM (Integrated Floodplain Response Model) für den Einsatz an Bundeswasserstraßen erstellt, mit dem ökologische Modellierungen durchgeführt werden können. Das modular aufgebaute Modellsystem INFORM verknüpft hydrologische, hydraulische, morphologische und bodenkundliche Modelltechniken mit ökologischen Modellen. Dabei werden vor allem sogenannte Lebensraumeignungsmodelle (Habitatmodelle) angewendet. Solche Modelle beschreiben die potentielle Eignung eines Standortes als Lebensraum für bestimmte Arten und / oder Artengruppen anhand der Ausprägung mehrerer abiotischer Standortparameter. Die Bearbeitung folgt prinzipiell dem Wirkungspfad Abfluss - Flusswasser - Grundwasser - Boden - Biotik unter Berücksichtigung morphologischer Einflüsse, des direkten Einflusses der Überflutung und der (landwirtschaftlichen) Nutzung. Die Bewertung der prognostizierten Veränderungen erfolgt an Hand von Gesetzen und Verordnungen und beinhaltet auch die Auswirkungen des menschlichen Handelns.

Ökologische Durchgängigkeit, Klassifizierung der Wanderwege für den Fischabstieg

Im Rahmen des Projekts soll ein neues Verfahren entwickelt werden, welches als Grundlage für die Klassifizierung von Wanderwegen für den Fischabstieg dient. Basis des Verfahrens ist zunächst die Annahme, dass einzelne Stauanlagenkomponenten wie Kraftwerk, Wehr, Schleuse, Fischauf- oder -abstiegsanlage potenzielle Wanderkorridore darstellen können. Das Verfahren soll die Möglichkeit bieten, hydrologische und hydraulische Aspekte der Stauanlage mit dem Fischverhalten beim Abstieg zu koppeln.

Ökologische Durchgängigkeit, Identifizierung/Parametrisierung/Modellierung von Fisch- Aufstiegskorridoren vor Querbauten in Bundeswasserstraßen

Fischaufstiegsanlagen (FAA) haben eine wesentliche Bedeutung für die Herstellung der fischökologischen Durchgängigkeit von Querbauwerken. Allerdings ist das Verständnis der Auffindbarkeit von FAA insbesondere in großen BWaStr derzeit noch begrenzt. Nach derzeitigem Kenntnisstand zur Planung von FAA folgen wandernde Fische einer Leitströmung aus dem Unterwasser in den Einstieg der FAA. Welche konkreten hydraulische Parameter dabei eine signifikante Rolle spielen ist aber unbekannt. Ebenso ist die Frage der potenziellen Bedeutung anderer abiotischer Faktoren wir Morphologie, Akustik oder Lichtintensität nicht ausreichend geklärt, insbesondere für die potamodromen Arten Mitteleuropas. Anhand hydraulischer und anderer abiotischer Faktoren sowie einer Analyse von Fischbewegungsmustern im Unterwasser von Querbauwerken sollen Aufstiegskorridore von Wanderfischen identifiziert, parametrisiert und modelliert werden. Ziel des Projektes ist es, Aufstiegskorridore anhand abiotischer Faktoren räumlich abzugrenzen und somit die Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen und den Stand der Technik für Planungen von FAA in BWaStr zu verbessern.

Ökologische Durchgängigkeit, Bedeutung zusätzlicher Fischaufstiegsanlagen an breiten Bundeswasserstraßen

An breiten Fließgewässern besteht die Frage, ob eine Fischaufstiegsanlage an einer Uferseite nicht ausreicht, um den Fischaufstieg zu gewährleisten. In dem vorliegenden Projekt soll daher geklärt werden, inwieweit eine zweite Fischaufstiegsanlagen (FAA) den Fischaufstieg verbessern kann. Dabei ist vorgesehen, an Standorten mit einer neuen FAA und einer bestehenden alte FAA den Fischaufstieg durch beide Anlagen zu untersuchen. Zudem liefern Untersuchungen der räumlichen Verteilung und Bewegungsmuster von Fischen an den Staustufen Erkenntnisse über die Notwendigkeit von mehreren FAA.

Nachhaltige Entwicklung der Bundeswasserstraßen, Untersuchungen zum Stoffhaushalt, zur Planktondynamik sowie Biofilmen in Bundeswasserstraßen

Untersuchungen zu Aspekten der mikrobiellen Ökologie einschließlich des Phyto- und Zooplanktons. Umsetzungen des organischen Kohlenstoffs und von Nährstoffen in der Wassersäule und den Sedimenten.

Wasserwirtschaftliche Unterhaltung, Entwicklung und Anwendung des Gewässergütemodells QSim

QSim - Numerische Simulation der Gewässergüte in Bundeswasserstraßen. Ein Instrument zur Simulation und Prognose des Stoffhaushalts und der Planktondynamik in Fließgewässern. Entwicklung und Testung für Binnen- und Küstengewässer.

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