In den zumeist kontinentalen Ablagerungen des europäischen Spätpaläozoikum (Rotliegend i.w.S.) gehört die Knochenfischfamilie der Aeduellidae, zusammen mit den nahe verwandten Paramblypteridae, zu den häufigsten Fossilgruppen. Die Aeduelliden dominierten im westeuropäischen Raum, wanderten aber zu bestimmten Zeiten auch in den mitteleuropäischen Raum ein, wo sie in Konkurrenz zu den Paramblypteriden traten. Zusammen mit letzteren sind sie für ökostratigraphische Korrelationen zwischen den diversen mitteleuropäischen und westeuropäischen Becken von entscheidender Bedeutung. Dazu müssen noch ihre mitteleuropäischen Arten detailliert anatomisch bearbeitet und rekonstruiert sowie die westeuropäischen Arten entsprechend nachbearbeitet werden. Darauf bauen dann funktionsmorphologische, paläoökologische, phylogenetische und paläobiogeographische Auswertungen auf.
Fließgewässerfischarten sind im Laufe ihrer Individualentwicklung auf die obligatorische Nutzung unterschiedlicher Teillebensräume und Habitate angewiesen zwischen denen sie mehr oder weniger regelmäßige Wechsel durchführen. Das von Fischen insgesamt in Fließgewässern genutzte Habitatspektrum ist allerdings nur selten lokal konzentriert verfügbar. Daher müssen Fließgewässerfischarten häufig Ortswechsel über mittlere, größere oder sogar sehr große Distanzen durchführen. Werden diese durch Querbauwerke behindert oder unterbunden, kann ein Rückgang der betreffenden Arten oder sogar ihr völliges Verschwinden die Folge sein. Aus den geschilderten Zusammenhängen wird deutlich, dass die Distanzen, welche Fische im Rahmen ihrer natürlichen Wanderungen und Habitatwechsel zurücklegen, von Art zu Art sehr unterschiedlich sein können. Im Wesentlichen werden sie von der Biologie der jeweiligen Fischart bestimmt. Hierauf beruhend, wurden im Rahmen des Verbundprojekts zur Entwicklung des fischbasierten Bewertungsverfahrens fiBS (DUßLING, 2009; DUßLING et al., 2004a und 2004b) den in Fließgewässern vorkommenden Fischarten artspezifische Migrations-Gilden gemäß folgender Definitionen zugeordnet: kurze Distanzen: Die Habitatwechsel bleiben überwiegend auf dieselbe Fließgewässerregion beschränkt. mittlere Distanzen: Die Habitatwechsel finden regelmäßig in benachbarte Fließgewässerregionen hinein statt. lange Distanzen: Die Habitatwechsel finden regelmäßig über mehrere Fließgewässerregionen hinweg statt.
Fließgewässerfischarten sind im Laufe ihrer Individualentwicklung auf die obligatorische Nutzung unterschiedlicher Teillebensräume und Habitate angewiesen zwischen denen sie mehr oder weniger regelmäßige Wechsel durchführen. Das von Fischen insgesamt in Fließgewässern genutzte Habitatspektrum ist allerdings nur selten lokal konzentriert verfügbar. Daher müssen Fließgewässerfischarten häufig Ortswechsel über mittlere, größere oder sogar sehr große Distanzen durchführen. Werden diese durch Querbauwerke behindert oder unterbunden, kann ein Rückgang der betreffenden Arten oder sogar ihr völliges Verschwinden die Folge sein. Aus den geschilderten Zusammenhängen wird deutlich, dass die Distanzen, welche Fische im Rahmen ihrer natürlichen Wanderungen und Habitatwechsel zurücklegen, von Art zu Art sehr unterschiedlich sein können. Im Wesentlichen werden sie von der Biologie der jeweiligen Fischart bestimmt. Hierauf beruhend, wurden im Rahmen des Verbundprojekts zur Entwicklung des fischbasierten Bewertungsverfahrens fiBS (DUßLING, 2009; DUßLING et al., 2004a und 2004b) den in Fließgewässern vorkommenden Fischarten artspezifische Migrations-Gilden gemäß folgender Definitionen zugeordnet: kurze Distanzen: Die Habitatwechsel bleiben überwiegend auf dieselbe Fließgewässerregion beschränkt. mittlere Distanzen: Die Habitatwechsel finden regelmäßig in benachbarte Fließgewässerregionen hinein statt. lange Distanzen: Die Habitatwechsel finden regelmäßig über mehrere Fließgewässerregionen hinweg statt.
Fließgewässerfischarten sind im Laufe ihrer Individualentwicklung auf die obligatorische Nutzung unterschiedlicher Teillebensräume und Habitate angewiesen zwischen denen sie mehr oder weniger regelmäßige Wechsel durchführen. Das von Fischen insgesamt in Fließgewässern genutzte Habitatspektrum ist allerdings nur selten lokal konzentriert verfügbar. Daher müssen Fließgewässerfischarten häufig Ortswechsel über mittlere, größere oder sogar sehr große Distanzen durchführen. Werden diese durch Querbauwerke behindert oder unterbunden, kann ein Rückgang der betreffenden Arten oder sogar ihr völliges Verschwinden die Folge sein. Aus den geschilderten Zusammenhängen wird deutlich, dass die Distanzen, welche Fische im Rahmen ihrer natürlichen Wanderungen und Habitatwechsel zurücklegen, von Art zu Art sehr unterschiedlich sein können. Im Wesentlichen werden sie von der Biologie der jeweiligen Fischart bestimmt. Hierauf beruhend, wurden im Rahmen des Verbundprojekts zur Entwicklung des fischbasierten Bewertungsverfahrens fiBS (DUßLING, 2009; DUßLING et al., 2004a und 2004b) den in Fließgewässern vorkommenden Fischarten artspezifische Migrations-Gilden gemäß folgender Definitionen zugeordnet: kurze Distanzen: Die Habitatwechsel bleiben überwiegend auf dieselbe Fließgewässerregion beschränkt. mittlere Distanzen: Die Habitatwechsel finden regelmäßig in benachbarte Fließgewässerregionen hinein statt. lange Distanzen: Die Habitatwechsel finden regelmäßig über mehrere Fließgewässerregionen hinweg statt.
Die frei fließenden und staugeregelten Flüsse unter den Bundeswasserstraßen sind für die Fische wichtige Verbindungsgewässer zwischen den Habitaten im Meer und an den Flussoberläufen. Fische, die große Distanzen zurücklegen, orientieren sich an der Hauptströmung und werden deshalb an Staustufen entweder zum Kraftwerk oder zum Wehr geleitet. Dort gibt es keine Möglichkeit mehr, aufwärts zu wandern, wenn nicht in der Nähe der Wehr- oder Kraftwerksabströmung eine funktionierende Fischaufstiegsanlage vorhanden ist. Da Schiffsschleusen keine kontinuierliche Leitströmung erzeugen, werden sie von den Fischarten, die der Hauptströmung folgend lange Distanzen zurücklegen, nicht gefunden. Arten, die auf ihrer Wanderung nicht der Hauptströmung folgen, können auf- oder abwandern, wenn sie eine offene Schleusenkammer vorfinden. Flussabwärts: Fische vor Kraftwerken schützen und vorbeileiten: An Staustufen ohne Wasserkraftanlagen ist die abwärts gerichtete Wanderung über ein Wehr hinweg in der Regel unproblematisch. Voraussetzung: Das Wehr ist in Betrieb, die Fallhöhe beträgt nicht mehr als 13 Meter und im Tosbecken ist eine Wassertiefe von mindestens 0,90 Metern vorhanden. Dagegen können bei Abwanderung durch eine Kraftwerksturbine leichte bis tödliche Verletzungen auftreten. Diese turbinenbedingte Mortalität ist von der Fischart und der Körperlänge der Tiere sowie von Turbinentyp und -größe, der Fallhöhe und den jeweiligen Betriebsbedingungen abhängig. Um hier einen gefahrlosen Fischabstieg zu gewährleisten, sind die Betreiber von Wasserkraftanlagen nach Wasserhaushaltsgesetz verpflichtet, die Wasserkraftanlagen mit geeigneten Maßnahmen zum Schutz der Fischpopulation (z. B. mit Feinrechen und einem Bypass am Kraftwerk vorbei ins Unterwasser) aus- bzw. nachzurüsten. Flussaufwärts: Hier helfen nur Fischaufstiege: Verschiedene Untersuchungen der Durchgängigkeit an Rhein, Mosel, Main, Neckar, Weser, Elbe und Donau haben gezeigt, dass zwar ein großer Teil der Staustufen mit Fischaufstiegsanlagen ausgestattet ist, diese für die aufstiegswilligen Fische jedoch schwer zu finden oder zu passieren sind. Im Mai 2009 stimmten die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) und die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) gemeinsam mit dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS heute: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, BMVI) folgendes Rahmenkonzept für die erforderlichen Arbeiten ab: - Aufstellung fachlicher Grundlagen, insbesondere zu fischökologischen Dringlichkeiten - Fachliche Beratung der WSV sowie Schulungen - Forschungs- und Entwicklungsprojekte für die Erstellung eines technischen Regelwerks, und - Standardisierung der Anforderungen und Ausführung von Fischaufstiegs-, Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen. (Text gekürzt)
Der Fischabstieg an Wehranlagen, insbesondere an Schlauchwehren, soll im Hinblick auf Schädigungsmechanismen für Fische anhand von numerischen Modellversuchen unter Berücksichtigung der Mehrphasenströmung beim Wehrüberfall untersucht werden. Aufgabenstellung und Ziel Bei der abwärtsgerichteten Passage von Wasserbauwerken sind Fische einer Vielzahl von Einflüssen ausgesetzt. Diese können neben der Verzögerung der Wanderung auch zur physischen Schädigung der passierenden Fische führen. Der momentane Wissensstand bezüglich des Fischabstiegs über das Wehr ist unzureichend. Die aktuell angewandten Empfehlungen für die Gestaltung von Wehren hinsichtlich des Fischabstiegs enthalten keine Referenzen zu den zugrundeliegenden Untersuchungen und wurden für Bypasssysteme entwickelt (DWA 2005). Die sinnvolle Anwendung für Wehrüberfälle ist anzuzweifeln. Im Unterschied zu Bypasssystemen kann sich der Überfallstrahl des Wehres nur in Richtung des Unterwassers ausbreiten, wodurch oftmals der Wechselsprung und damit das notwendige Unterwasserpolster verdrängt wird. Die Ergebnisse numerischer Untersuchungen an der BAW verstärken die Zweifel an der Übertragbarkeit der Empfehlungen auf den Wehrüberfall (Thorenz et al. 2018). Ziel des Forschungsprojektes ist die Erprobung eines numerischen Ansatzes zur Betrachtung des Fischabstiegs über Wehranlagen. Die numerische Methode soll durch ein gegenständliches Modell validiert werden. Mit der validierten numerischen Methode soll die hydraulische Situation des Fischabstiegs an Wehren künftig realitätsnah abgebildet und beurteilt werden, um die aktuellen Empfehlungen zu bewerten und gegebenenfalls Grundlagen für eine Überarbeitung zu schaffen. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Bei Baumaßnahmen an Wehranlagen ist die Betrachtung möglicher Fischbehinderungen oder Fischschädigungen ein wichtiges Thema. Kenntnisse, unter welchen WSV-relevanten Randbedingungen mit Schädigungen bei der Passage einer Wehranlage zu rechnen ist, sind daher, insbesondere im Hinblick auf die anstehenden Genehmigungsverfahren, von großer Bedeutung. Die Entwicklung eines numerischen Ansatzes zur realitätsnahen Abbildung des Fischabstiegs wird zu einer belastbaren Beurteilung des Fischabstiegs durch fischbiologische Experten beitragen. Untersuchungsmethoden Grundlage ist eine Literaturrecherche zu den Themen „Schädigungsursachen bei der Wehrpassage“ und „Numerische Simulation von Fischen“. Dadurch wird vertieftes Wissen über die Vorgänge beim Fischabstieg und deren numerische Abbildung aufgebaut und somit für ein verbessertes Prozessverständnis gesorgt. Für die dreidimensionale Strömungssimulation wird bei der Bundesanstalt für Wasserbau unter anderem die Open-Source-Software OpenFOAM® eingesetzt. Diese ermöglicht durch direkten Zugriff auf den Quellcode die Weiterentwicklung und Anpassung der Strömungslöser. So ermöglicht der aktuell zur Verfügung stehende Zweiphasenlöser auf Basis der Volume-of-Fluid-Methode (VoF-Methode) interFoam eine einfache Erweiterung um eine Partikelphase zur Abbildung von passiv bewegten Fischen. Die auf diese Partikel wirkenden Druckschwankungen, Schergeschwindigkeiten, Beschleunigungen und deren Kollisionen mit harten Objekten sollen aufgenommen und ausgewertet werden. Da Reynolds-gemittelte Navier-Stokes-Turbulenzmodelle (RANS-Modelle) durch eine zeitliche Mittelung des Geschwindigkeitsfeldes Kollisionen verhindern würden, ist der Einsatz von Large-Eddy-Simulations-Modellen (LES-Modelle) notwendig. Mit der angepassten numerischen Methode wird zunächst der Fischabstieg über abstrahierte überströmte Wehranlagen simuliert, um die Zweifel an der Empfehlung bezüglich des notwendigen Unterwasserstandes belastbar zu begründen oder zu widerlegen. In weiteren Schritten werden die passagebedingten Auswirkungen an realen Wehranlagen auf absteigende Fische betrachtet. (Text gekürzt)
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.
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.
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.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 147 |
| Land | 32 |
| Wissenschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 2 |
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 137 |
| Taxon | 1 |
| Text | 30 |
| Umweltprüfung | 2 |
| unbekannt | 6 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 33 |
| offen | 146 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 169 |
| Englisch | 32 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 3 |
| Bild | 12 |
| Datei | 3 |
| Dokument | 15 |
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| Unbekannt | 1 |
| Webdienst | 1 |
| Webseite | 40 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 73 |
| Lebewesen und Lebensräume | 179 |
| Luft | 51 |
| Mensch und Umwelt | 179 |
| Wasser | 146 |
| Weitere | 178 |