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)
DWD’s fully automatic MOSMIX product optimizes and interprets the forecast calculations of the NWP models ICON (DWD) and IFS (ECMWF), combines these and calculates statistically optimized weather forecasts in terms of point forecasts (PFCs). Thus, statistically corrected, updated forecasts for the next ten days are calculated for about 5400 locations around the world. Most forecasting locations are spread over Germany and Europe. MOSMIX forecasts (PFCs) include nearly all common meteorological parameters measured by weather stations.
For further information please refer to:
[in German: https://www.dwd.de/DE/leistungen/met_verfahren_mosmix/met_verfahren_mosmix.html ]
[in English: https://www.dwd.de/EN/ourservices/met_application_mosmix/met_application_mosmix.html ]
Eine zuvor durchgeführte Machbarkeitsstudie zu dem 'Intelligenten Rechen' kam zu der Erkenntnis, dass die Durchführbarkeit des Konzeptes durch nachfolgende Modell- und Tierversuche weiter überprüft werden muss, die grundsätzliche Machbarkeit ist allerdings gegeben. Ziel der Technikumsversuche ist die genaue Abklärung vieler Details. In dieser zweiten Phase der Entwicklung des Rechens sollen die Fragen beantwortet werden, die sich aus den Gebieten des Wasser- und Maschinenbaus, der Hydraulik, der Ökologie und des Betriebes stellen. Die notwendigen Versuche gliedern sich erstens in hydraulisch-technische und zweitens in biologische Versuche und Untersuchungen. Die hydraulisch-technischen Laborversuche untergliedern sich weiter in das Detailmodell Stabform, das Bandmodell und die die Entwicklung des Moduls. Wohingegen bei den biologischen Laborversuchen das Verhalten von unterschiedlichen Fischarten situationsabhängig beobachtet wird. In Freilandversuchen werden neben hydraulisch-technischen ebenfalls auch biologische Versuche durchgeführt.
Das bearbeitete Forschungsvorhaben beschäftigte sich mit den hydrodynamischen Prozessen in Nachklärbecken und ihrer Umsetzung in 0-dimensionalen Modellen (Schichtenmodellen, quasi-1-d-Modellen) sowie in räumlich hochauflösenden Modellen. Der Fokus des Vorhabens lag dabei auf der Erweiterung und Optimierung bestehender Modellansätze mit dem Ziel, die Güte der Prozessabbildungen zu steigern, um eine realitätsnahe Approximation der Systemverhältnisse zu ermöglichen. Durch eine Verknüpfung des abwassertechnischen Bereichs (ISAH) mit dem der Strömungsmechanik (ISEB) war eine günstige Plattform für die Bearbeitung der komplexen Prozessdynamik gegeben. Diese gegenseitige Verknüpfung wird besonders gut an der Integration einer zweiten Raumrichtung und den in ihr ablaufenden Transportprozessen in einem quasi-1-d-Modell (ISAH) deutlich. Durch die Analyse hochauflösender Modellrechnungen, aber auch durch detaillierte Messungen konnte der signifikante Einfluss der horizontalen Transportvorgänge ermittelt werden und darauf basierend ein Vorgehen zur Integration dieses Prozesses in einem quasi-1-d-Modell entwickelt werden. Dieses ermöglicht nun im Gegensatz zu den bekannten Schichtenmodellen mit ihren Modifikationen die Berücksichtigung des horizontalen Massentransportes infolge der bei Nachklärbecken typischen oberflächennahen Rückströmung (interne Rückströmung). Des Weiteren wurde eine Funktion zur Ermittlung der Schlammspiegellage erarbeitet, auf deren Grundlage der Bereich dieser internen Rückströmung ermittelt wird. Neben einer freien Wahl der Schichtanzahl ist auch eine Variation der Schichthöhe möglich. Durch diese Ergänzungen in einem quasi-1-d-Modell ist ein effizienter Baustein im Rahmen der 0-dimensionalen Kläranlagenberechnung entstanden, der eine realitätsnahe Approximation der Verlagerungsprozesse zwischen Belebung und Nachklärung bietet und eine realistischere Abbildung der Feststoffverteilung im Nachklärbecken ermöglicht. Parallel zu dieser Modellentwicklung am ISAH widmete sich das ISEB der räumlich hochauflösenden Abbildung der Prozessabläufe in Nachklärbecken mit einem besonderen Fokus auf den Vorgängen im Einleitungs- und im Schlammbereich. Gerade diese Bereiche weisen einen großen Einfluss auf die Systemverhältnisse auf. So konnte ein Ansatz entwickelt werden, der es ermöglicht, die 3-dimensionale Strömungsstruktur eines runden Nachklärbeckens in einem 2-dimensionalen Modell zu integrieren, so dass eine rechenauwändigeund damit auch zeitaufwändige vollständig 3-dimensionale Berechnung eines solchen Beckens nicht notwendig wird. Hauptsächliches Augenmerk der Forschungsarbeit des ISEB lag jedoch auf dem Einfluss der steigenden Feststoffkonzentration im Bereich des Schlammspiegels und des Schlammbetts auf die sich ausbildenden Strömungsvorgänge. usw.
Ziel des TOM (Telematics Earth Observation Mission) Projektes ist es eine dreidimensionale Oberflächenerfassung in der Erdbeobachtung durch eine Kleinst-Satelliten-Formation bestehend aus drei verteilten, vernetzten, kooperierenden Kleinst-Satelliten zu ermöglichen. So soll durch die Formation von Kleinst-Satelliten im Orbit photogrammetrische 3D-Beobachtung ermöglicht bzw. durch die Kombination mehrerer Instrumente auf unterschiedlichen Satelliten fusionierte Daten generiert werden, die für Probleme wie Vulkanausbrüche, Folgen von Erdbeben, Waldbrände, Erdrutsche, Lawinenabgänge usw. nützlich sind. In diesem Teilvorhaben sollen insbesondere neue Konzepte und Technologien für Bodenstationen erforscht werden. Des Weiteren wird eine präzise Lageregelung für Erdbeobachtungsaufgaben entwickelt und es werden Methoden zum verteilten Rechnen in Multisatellitensystemen untersucht. Die Mitarbeiter von Prof. Schilling beschäftigen sich mit den Konzepten und Technologien für Satellitenbodenstationen. Das Team von Prof. Nüchter entwickelt Konzepte für die präzise Lageregelung für Erdbeobachtungsaufgaben und das Team von Prof. Montenegro führt eine Studie zum verteilten Rechnen auf miteinander vernetzten Satelliten durch.