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Originaltitel:
Untersuchungen über die Schädigung von Fischen bei der Passage des Mainkraftwerks Dettelbach 
Übersetzter Titel:
Investigations about fish damage after passage of the hydroelectric powerstation Dettelbach at river Main 
Jahr:
2000 
Dokumenttyp:
Dissertation 
Institution:
Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan 
Betreuer:
Stein, H. (apl. Prof.) 
Gutachter:
Stein, H. (apl. Prof.); Leppelsack, H. J. (Univ. Prof.) 
Format:
Text 
Sprache:
de 
Fachgebiet:
UMW Umweltschutz und Gesundheitsingenieurwesen; BIO Biowissenschaften 
Stichworte:
Fisch; Turbine; Wanderverhalten; Turbinenschäden; Wasserkraft 
Übersetzte Stichworte:
fish; turbine; migrations; turbine damages; Hydroelectric Power 
Schlagworte (SWD):
Fische Schädigung Wasserkraftwerk Dettelbach 
TU-Systematik:
UMW 014d; BIO 734d; BIO876d 
Kurzfassung:
Im Auftrag der Bayernwerk Wasserkraft AG, des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung Landwirtschaft und Forsten, des Bayerischen Staatsministeriums für Landesentwicklung und Umweltfragen, des Bezirks Unterfranken und des Landesfischereiverbands Bayern e.V. wurden unter wissenschaftlicher Leitung des Fachgebiets Fischbiologie der TU München im Zeitraum von Herbst 1996 bis Herbst 1998 Untersuchungen zur Vermeidung von Fischschäden im Kraftwerksbereich durchgeführt. Ziel des Auftrags war es, durch Hamenfänge hinter dem Kraftwerk Aussagen über das Wanderverhalten, die Art und den Umfang der Schädigung und die Abhängigkeit der Schädigung von biotischen und abiotischen Faktoren zu erhalten. Darauf basierend sollten Methoden zur Vermeidung oder Verminderung der Schäden entwickelt und erprobt werden. Die Hamenfänge mußten möglichst umfassend sein und die Hauptwanderzeiten der Mainfische, insbesondere des Aals, einschließen. Eine Expertengruppe begleitete die Arbeit beratend und organisatorisch. Die Untersuchungen wurden am Mainkraftwerk Dettelbach in Unterfranken durchgeführt. Die Ergebnisse werden im vorliegenden Bericht vorgestellt. In Wasserkraftwerken eingesetzte Turbinentypen wurden im Hinblick auf die Auswertung vorliegender Literatur zum Thema " Fischschäden bei der Turbinenpassage" überblicksartig dargestellt. Aus der Literatur geht übereinstimmend hervor, daß Fische in Abhängigkeit von der Fischart, vom Turbinentyp, vom Abflußgeschehen, von der Jahreszeit und weiteren biotischen und abiotischen Faktoren bei der Turbinenpassage geschädigt werden. Die ermittelte Schädigungsrate variiert dementsprechend. Sie wird zusätzlich von der Art des Versuchsaufbaus und der Versuchsdurchführung beeinflußt. In der Literatur beschriebene, auf praktischen Erfahrungen basierende, aus Modellen abgeleitete oder auf theoretischen Vorstellungen beruhende Methoden zur Schadensminimierung wurden dargestellt. Das Untersuchungsgebiet wurde unter Berücksichtigung vorliegender Daten und eigener Erhebungen charakterisiert. Das Fischartenspektrum war aus vorhergehenden Untersuchungen bekannt. Eigene Elektrobefischungen wurden durchgeführt. Die Turbinenpassage von Fischen wurde mit Hilfe von Hamennetzen erfaßt. Sie schlossen unmittelbar an die Turbinenöffnungen an und fingen bei einer Maschenweite von 10mm (bzw.4mm) in der Endreuse alle Fische ab einer Größe von ca. 100mm. Zur Leerung der Hamennetze und zur Auswertung der Fänge stand ein Arbeitsponton zur Verfügung, der hinter dem Kraftwerk verankert war. Zusätzlich erfolgten zur Erfassung von Jungfischen Driftnetzfänge. Die Fänge wurden nach Art, Zahl, Größe und Verletzungsart ausgewertet. Erfaßt wurden äußere und innere Verletzungen. Zur Ermittlung der gesamten Mortalitätsrate wurden lebend gefangene Fische minimal 24 bis zu 96 Stunden gehältert und erst nach dieser Hälterungsphase als lebensfähig oder letal geschädigt beurteilt. Die Ergebnisse wurden zu den Faktoren Jahreszeit, Tageszeit, Wasserabfluß, Wassertemperatur, Sauerstoffgehalt, pH-Wert, und verschiedenen Witterungsparametern in Beziehung gesetzt. Im Zeitraum von Oktober 1996 bis Oktober 1999 wurde an insgesamt 122 Tagen mit Hilfe der Hamennetze gefischt. Längere Befischungspausen ergaben sich durch Hochwassersituationen, die eine Befischung aus Sicherheitsgründen nicht erlaubten. Es wurden insgesamt 32407 Fische und Krebstiere aus 28 Fischarten und zwei Krebsarten in den Hamennetzen gefangen, in den Driftnetzen zusätzlich 1365 Brütlinge und Jungfische an fünf Probentagen in den Jahren 1997 und 1998. Hauptfischarten im Hamen waren Zander (20966 Ind.), Aal (3718 Ind.), Barsch (2938 Ind.) und Rotauge (1687 Ind.). Die Hauptwanderzeiten waren die Monate Juni bzw. Juli für Zander und Flußbarsch, September bis November für den Aal und April bzw. Juni und Juli für das Rotauge. Tageszeitliche Schwerpunkte der Wanderungen waren für Aal, Zander und Rotauge die Nachtstunden, der Flußbarsch wurde tagsüber verstärkt in den Fängen festgestellt. Die Wanderaktivität wurde in erster Linie beeinflußt durch Wassertemperatur, Abflußentwicklung und entscheidend auch durch die Mondphase. Die Faktoren pH-Wert und Sauerstoffgehalt lieferten keine gesicherten Abhängigkeiten; Luftdruck, Lufttemperatur und Niederschlagsmenge standen entweder in indirektem Zusammenhang mit der Wanderaktivität oder zeigten teilweise uneinheitliche Wirkung auf die Fische. Bedingt durch die ermittelten Abhängigkeiten erstreckte sich die Wanderung der Fische über größere Zeiträume und ließ sich nicht exakt vorhersagen. Die ermittelten Verletzungstypen und Verletzungsraten wurden für die einzelnen Fischarten beschrieben und quantifiziert. Es ergaben sich Mortalitätsraten zwischen 6 Prozent beim Wels und maximal 46 Prozent bei der Brachse. Die Gesamtmortalität berechnet sich aus der Zahl der tot gefangenen und den in der Hälteranlage gestorbenen Fische. Die Verletzungen lassen sich durch unterschiedliche Ursachen erklären. Neben rein mechanischen Einwirkungen sind Druckunterschiede und nicht näher bekannte Phänomene im Verlauf der Turbinenpassage dafür verantwortlich. Ein Anstieg der Mortalität mit zunehmender Länge der Fische konnte gesichert nachgewiesen werden. Der im Rahmen der vorliegenden Arbeit unternommene Versuch, Fische über die stufenweise geöffneten Wehrtrommel an den Turbinen vorbeizuleiten, wurde für die Jungfische von Flußbarsch und Zander als auch für den Aal durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen jedoch, daß erst ab einer Umleitung von ca. 1/4 bis 1/3 der Gesamtwasserführung dieser Weg von einem nennenswerten Anteil der Fische angenommen wird. Bei der Ableitung von Aalen war die Hälfte des Mainabflusses nötig, um weniger als die Hälfte des Gesamtfanges durch die Trommel abzuleiten. Eine wirkliche Verbesserung wäre unter den gegebenen Umständen nur bei gleichzeitigem Stillstand der Turbinen zu erreichen. Die Durchflußmenge hatte einen Einfluß auf die Verletzungsrate der Fische. Während Aale bei hohen Durchflußmengen zu einem geringeren Teil verletzt wurden als bei niedrigen Durchflußmengen, war es bei den dominierenden Jungfischen von Barschen und Zandern umgekehrt. Soweit es die jeweils vorherrschenden Abflußverhältnisse zulassen, kann somit durch die Turbinensteuerung Einfluß auf die Mortalitätsrate genommen werden. Die im Main vorkommenden Fischarten wurden nach Länge und maximaler Dicke vermessen. Daraus läßt sich der Anteil zurückgehaltener Fische in Abhängigkeit von der lichten Weite des Rechens theoretisch ermitteln. Ein Vergleich mit vorliegender Literatur und unveröffentlichten Untersuchungsergebnissen läßt jedoch den Schluß zu, daß die Reduzierung des Rechenabstandes nur bei flankierenden Maßnahmen, insbesondere bei Vergrößerung der durchströmten Rechenfläche und bei gleichzeitiger Bereitstellung einer geeigneten Wanderhilfe zu einer Reduzierung der Mortalität führen kann. Die vorliegenden Untersuchungen stellen die Diskussion um die Verletzung und Mortalität von Fischen bei der Passage einer Kaplanturbine des besprochenen Typs auf eine breite und gesicherte Datenbasis. Sie zeigen, daß es Ansätze zur Schadensreduzierung gibt, deren praktische technische und ökonomische Machbarkeit jedoch erst in weiteren Studien überprüft werden muß. 
Übersetzte Kurzfassung:
The present cooperation project on "Reduction of damage in migrating fish in hydropower stations" was funded by Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, Bayerisches Staatsministerium für Landesentwicklung und Umweltfragen, Bayernwerk Wasserkraft AG, Landesfischereiverband Bayern e.V. and the Bezirk Unterfranken Basic data should be collected about the migratory behaviour of fish, the quantity and quality of injuries caused by turbines and the effect of abiotic and...    »
 
Veröffentlichung:
Universitätsbibliothek der TU München 
Hinweis:
eingereicht bei Fakultät für Landwirtschaft und Gartenbau (aufgegangen im Wissenschaftszentrum Weihenstephan) 
Mündliche Prüfung:
26.10.2000 
Dateigröße:
3683224 bytes 
Seiten:
351 
Letzte Änderung:
27.09.2005