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2KO Ökologische und ökonomische Potentialanalyse der 2-Kammern-Organismenwanderhilfe mit erster praktischer Untersuchung

Derzeit werden Organismen in vielen Fließgewässern bei ihrer flussaufwärts und flussabwärts gerichteten Wanderung durch Querbauwerke behindert. Alleine in Österreich gibt es über 30.000 dieser Querbauwerke, welche das Gewässerkontinuum unterbrechen. Aufgrund der EU Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EG müssen bis 2027 bei ca. 10.000 Querbauwerken Organismenwanderhilfen errichtet werden. In Europa sind es noch deutlich mehr.

Die Inhaber von Wasserrechten, die mit einem Querbauwerk verbunden sind, stehen nun vor dem Problem, dass es keine zufriedenstellenden Lösungen zur Wiederherstellung der Gewässerdurchgängigkeit gibt.
Bekannte und häufig genutzte Systeme wie beispielsweise Fischwege und Fischlifte sind unter anderem mit hohen Kosten verbunden, verringern bei Kraftwerksbetreibern in vielen Fällen den Ertrag, benötigen große Flächen, sind schwer zu integrieren und müssen üblicherweise individuell für den Standort geplant werden.
Die neu entwickelte 2-Kammern-Organismenwanderhilfe könnte eine Technologie ohne diese Nachteile sein, wie eine Voruntersuchung zeigt. Bei der Wanderhilfe handelt es sich um eine Fischschleuse, die mit zwei Kammern ausgeführt ist, wodurch das System kontinuierlich zugänglich ist. Aufgrund einer geschickten hydraulischen Verschaltung kann die für den Betrieb von Organismenwanderhilfen notwendige Lockströmung einfach und zu geringen Kosten effizient energetisch genutzt werden.

Die 2-Kammern-Organismenwanderhilfe ist aufgrund der Konstruktion äußerst platzsparend, was eine rasche Errichtung vor Ort und optimale Anordnung der Anlage ermöglicht. Zusätzlich bringt die Konstruktion weitere Vorteile mit sich und kann als multifunktionales Wasserkraftwerkskonzept genutzt werden, welches die Wasserkraftnutzung mit der Fischwanderung und dem Sedimenttransport verbindet.
Im Zuge des Sondierungsprojekts sollen mit Hilfe von aussagekräftigen Forschungs- und Messergebnissen die Stärken und Schwächen der 2-Kammern-Organismenwanderhilfe analysiert werden sowie erstmals das Anwendungspotential dieser innovativen Technologie umfassend bestimmt werden.

Dabei werden vor allem ökologische aber auch ökonomische Aspekte betrachtet. Das Projekt soll zusätzlich als Grundlage für die weitere Entwicklung der Technologie dienen und durch Publikationen der gewonnen Forschungsergebnisse den allgemeinen Kenntnisstand zu Kammernsystemen erweitern.
Die Universität für Bodenkultur (Antragsteller) kann aufgrund der vorhandenen Personalressourcen, Laborinfrastruktur und Werkstätte das Projekt kostengünstig verwirklichen, wodurch keine Projektpartner nötig sind. Sie zählt aufgrund mehrerer Forschungsprojekte zu den führenden Forschungseinrichtungen im Bereich der Fischwanderhilfen und Wasserkraft, wodurch die Universität hervorragend zur Durchführung des Projekts geeignet ist.

Ausgangssituation

InhaberInnen von Wasserrechten mit einem Querbauwerk stehen vor der Herausforderung die Gewässerdurchgängigkeit wiederherzustellen, um Fischen und anderen Gewässerorganismen die natürliche Wanderung wieder zu ermöglichen. Falls ein Rückbau des Querbauwerks oder der Bau einer fischpassierbaren Rampe nicht möglich ist, sind vielfach Fischwanderhilfen zu errichten. Bekannte Systeme wie beispielsweise Fischwege in unterschiedlichen Ausführungen verursachen häufig hohe Kosten, verringern bei Kraftwerksbetreibern in vielen Fällen den Ertrag, benötigen große Flächen, sind teilweise schwer zu integrieren und müssen üblicherweise individuell für den Standort geplant werden.

Die neu entwickelte 2-Kammern-Organismenwanderhilfe könnte eine Technologie ohne diese Nachteile sein. Bei der Wanderhilfe handelt es sich um eine Fischschleuse mit einer innovativen hydraulischen Verschaltung. Diese ermöglicht auch eine einfache energetische Nutzung der Leitströmung.

Projektverlauf

Im Zuge des Sondierungsprojekts „Ökologische und ökonomische Potentialanalyse der 2-Kammern-Organismenwanderhilfe mit erster praktischer Untersuchung“ wurde die Technologie erstmals wissenschaftlich untersucht. Dazu wurden eine maßstabsgetreue Versuchsanlage errichtet sowie mehrere Berechnungen und Analysen durchgeführt, um unter anderem das Anwendungspotential der Technologie festzustellen.

Meilensteine

  1. maßstabsgetreue Versuchsanlage wurde errichtet
  2. fischökologische Untersuchungen wurden durchgeführt
  3. technische Untersuchungen wurden durchgeführt
  4. SWOT-Analyse wurde verwirklicht
  5. Anwendungspotential der Technologie wurde bestimmt

"Mit Hilfe des Projekts konnte das Potential der 2-Kammern-Organismenwanderhilfe erstmals bestimmt werden. Aufgrund der sehr positiven Ergebnisse ist eine Weiterentwicklung der Technologie und Untersuchung unter realen Bedingungen zu empfehlen."

– Bernhard Pelikan –

Ergebnisse

Die Ergebnisse des Forschungsprojekts sind vielversprechend. Es konnten bei mehreren Versuchen mit Bachforellen unter den Testbedingungen Fischaufstiege und Fischabstiege nachgewiesen werden. Messungen und praktische Untersuchungen zum Betriebsverhalten zeigen ebenfalls positive Ergebnisse auf. Durch eine Wirtschaftlichkeitsanalyse und Vergleiche mit herkömmlichen Lösungsmöglichkeiten konnte der Einsatzbereich, welcher vor allem bei Höhen von 2 bis 10 m liegen wird, bestimmt werden.

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