Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
\u00dcber das F\u00fcr und Wider von Kleinwasserkraftwerken wird kontrovers diskutiert. Insbesondere die Vielzahl der Ausleitungskraftwerke an den kleinen und mittleren Flie\u00dfgew\u00e4ssern steht im Ruf, massive Eingriffe in die Gew\u00e4sserlebensr\u00e4ume zu verursachen, welche durch die erzielten Energiegewinne nicht gerechtfertigt seien. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, ob mittels eines koh\u00e4renten B\u00fcndels an Schutzma\u00dfnahmen eine gew\u00e4sser\u00f6kologisch weitgehend neutrale Wasserkraftnutzung m\u00f6glich ist, oder ob sich mit gezielten Ausgleichsma\u00dfnahmen f\u00fcr unvermeidliche Beeintr\u00e4chtigungen sogar \u00f6kologische Verbesserungen erzielen lassen. Quantifizierende Untersuchungen der biotischen und abiotischen Ver\u00e4nderungen, welche auch Wirkungen der Schutz- und Ausgleichsma\u00dfnahmen ber\u00fccksichtigen, wurden in Bezug auf Kleinwasserkraftanlagen und den damit verbundenen spezifischen Fragestellungen bislang kaum durchgef\u00fchrt. In diesem Zusammenhang wurde eine interdisziplin\u00e4re, quantifizierende \u00f6kologische Begleituntersuchung zum Bau und Betrieb eines neuen Ausleitungskraftwerkes angestellt. Dabei wurden folgende Ziele verfolgt:
\n\u00d8\t\u00dcberpr\u00fcfung der durch Expertenurteil festgelegten Mindestwasserregelung hinsichtlich der Sicherstellung der \u00f6kologischen Funktionsf\u00e4higkeit des untersuchten Gew\u00e4ssers.
\n\u00d8\t\u00dcberpr\u00fcfung anhand eines Demonstrationsprojektes, ob mit dem Bau und Betrieb einer Kleinwasserkraftanlage unter Einbeziehung verschiedener Ausgleichsma\u00dfnahmen eine gesamt\u00f6kologisch positive Bilanz m\u00f6glich ist.
\n\u00d8\tVerbesserung und weitere praktische Etablierung des am IWS entwickelten Simulationsmodells CASIMIR. Dabei wurde das Oberziel verfolgt, den erforderlichen Datenerhebungs- und Modellieraufwand kontinuierlich zu reduzieren und die Aussagekraft weiter zu steigern.
\n\u00d8\tErweiterung der Grunddatenbasis f\u00fcr die fortw\u00e4hrende Entwicklung sowie die Validierung von CASIMIR<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenUntersuchungsobjekt war ein Ausleitungskraftwerk (installierte Leistung 320 kW) am Schwarzwaldfluss Elz, einem Seitengew\u00e4sser des Oberrheins mit gro\u00dfer potenzieller Bedeutung als Laich- und Aufwuchsgebiet f\u00fcr Salmoniden einschlie\u00dflich Langdistanzwanderfischen, wie den Atlantischen Lachs. Die WKA entstand im Zusammenhang mit dem Neubau einer Turbinenfabrik durch die Wasserkraft Volk AG. Die Genehmigung der WKA erfolgte wegen der gro\u00dfen naturschutzfachlichen Bedeutung des Flussabschnittes nur unter strengen gew\u00e4sser\u00f6kologischen Auflagen. Wichtige Kernelemente waren eine im Verh\u00e4ltnis sehr hoch angesetzte Mindestwasserabgabe von 1,5 MNQ sowie die Errichtung von Fischp\u00e4ssen an drei ehemaligen Wiesenbew\u00e4sserungswehren und einem Pegel-Absturz. Die WKA ging im Fr\u00fchjahr 2000 in Betrieb. Im selben Jahr wurden auch die Ausgleichsma\u00dfnahmen umgesetzt.
\nDie \u00f6kologischen Auswirkungen der WKA wurden durch eine vergleichende Studie des Gew\u00e4sserzustands vor, w\u00e4hrend und nach Bau und Inbetriebnahme der WKA erfasst. In den verschiedenen Projekt-phasen wurden jeweils biologische, hydromorphologische und chemisch-physikalische Untersuchungen in ausgew\u00e4hlten Probestrecken des Staubereichs, der Ausleitungsstrecke sowie in einer unbeeinflussten Referenzstrecke durchgef\u00fchrt. F\u00fcr die Dokumentation, Auswertung und Interpretation der erhobenen Daten wurde auch das Simulationsmodell CASIMIR eingesetzt. Die Habitateignung des Gew\u00e4ssers f\u00fcr ausgew\u00e4hlte Zeigerarten (Fische, Wirbellose) wurden sowohl ohne als auch mit Auswirkung der WKA simuliert. Anhand der Daten soll mittelfristig auch die Prognosef\u00e4higkeit des Modells hinsichtlich der bioz\u00f6notischen Entwicklung und der Ver\u00e4nderung der Choriotope (Feinstrukturen) \u00fcberpr\u00fcft werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Untersuchungsbefunde zeigten f\u00fcr die freiflie\u00dfenden Abschnitte der Ausleitungsstrecke keine oder nur geringf\u00fcgige Verschlechterungen: Sowohl die Makrozoobenthosproben als auch die Simulationsergebnisse belegen, dass der festgelegte Mindestabfluss f\u00fcr eine gew\u00e4ssertypische Habitatverteilung ausreicht. Die vergleichenden Elektro-Befischungen lie\u00dfen bislang keinen negativen Trend erkennen. Die Modellierungen weisen f\u00fcr die Laich- und Aufwuchshabitate der Leitfischart Bachforelle (Salmo trutta f. fario), aber auch f\u00fcr Kleinfische, wie Schmerle (Barbatula barbatula) und Koppe (Cottus gobio), g\u00fcnstigere Bedingungen infolge der Wasserentnahme aus. Lokal wurden durch die Renaturierungen im Bereich der Rampen neue Habitate f\u00fcr adulte Bachforellen geschaffen. F\u00fcr die gesamte Ausleitungsstrecke weist die Modellierung f\u00fcr die adulte Bachforelle jedoch einen deutlichen Habitat-R\u00fcckgang infolge der Wasserentnahme aus. Durch zus\u00e4tzliche Renaturierungsma\u00dfnahmen, z. B. durch Schaffung von naturnahen Uferbereichen (Fischunterst\u00e4nde), k\u00f6nnte dieser R\u00fcckgang zum Teil kompensiert werden. Negative Einfl\u00fcsse beschr\u00e4nken sich bislang weitgehend auf vorhandene, k\u00fcnstlich r\u00fcckgestaute Strecken. Hier kam es auf Grund der geringen Flie\u00dfgeschwindigkeiten zu verst\u00e4rkten Sandablagerungen und einer gew\u00e4sseruntypischen Algendominanz. Die Herstellung der Durchg\u00e4ngigkeit an den vier Fischwanderhindernissen wirkte sich positiv auf das Gesamtbild aus, wenngleich die beiden halbtechnischen Fischp\u00e4sse bislang voraussichtlich nur f\u00fcr schwimmstarke Fischarten funktionst\u00fcchtig sind. Hier sind Nachbesserungen w\u00fcnschenswert. In der Zusammenschau l\u00e4sst sich feststellen, dass das \u00fcbergeordnete Schutzziel – der Erhalt der \u00f6kologischen Funktionsf\u00e4higkeit des WKA beeinflussten Gew\u00e4sserabschnitts – dank effizienter Schutz- und Ausgleichsma\u00dfnahmen auch zwei Jahre nach Inbetriebnahme der WKA erf\u00fcllt ist. Der Anlage der Wasserkraft Volk AG kann bis dato ein vergleichsweise hoher Umweltstandard bescheinigt werden. Weitere \u00f6kologische Optimierungen sind m\u00f6glich und sollten gezielt verfolgt werden. Hierzu wurden verschiedene Vorschl\u00e4ge unterbreitet. Weiteres Ergebnis der Studie war die Verbesserung des Habitat-Prognosemodells CASIMIR. Einzelne Programmmodule wurden f\u00fcr praxistaugliche Anwendungen optimiert und getestet, der erforderliche Datenaufwand konnte weiter reduziert werden. Resultat ist nach Abschluss des Projektes eine ausgereiftere und benutzerfreundlichere Datenerhebungs-, Modell- und Software-Technik. Anhand der gewonnenen Daten ist eine weitere Validierung der bestehenden Modellkomponenten, aber auch die Entwicklung von neuen Modellbausteinen m\u00f6glich.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse der Studie werden in der Fachzeitschrift Wasserwirtschaft ver\u00f6ffentlicht und u. a. im Rahmen des Anwenderforums Kleinwasserkraft in Passau vorgestellt. Teile der Projektergebnisse flie\u00dfen in ein Dissertationsvorhaben ein und werden dabei weiter vertieft und diskutiert. In Deutschland und der Schweiz wurden zwischenzeitlich mehrere Einf\u00fchrungslehrg\u00e4nge f\u00fcr den technischen und fachlichen Umgang mit dem verbesserten Modellsystem CASIMIR durchgef\u00fchrt. Auf direktem Wege wird so das Wissen unmittelbar an Fachleute aus anderen Hochschuleinrichtungen, privaten B\u00fcros sowie an Umwelt-, Fischerei- und Wasserbeh\u00f6rden weitergegeben. Eine weitere Schiene der Wissensverbreitung ist die universit\u00e4re Ausbildung. Fallbeispiel und Habitatmodellierung sind Bestandteil von Vorlesungen zu den Themen Flie\u00dfgew\u00e4sser\u00f6kologie in der Ingenieurspraxis und Umweltvertr\u00e4glichkeitspr\u00fcfungen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Frage nach der gesamt\u00f6kologischen Bilanzierung kann abschlie\u00dfend noch nicht beantwortet werden. Erst mit der mittelfristig erwarteten R\u00fcckkehr von Wanderfischen in der Elz um Bleibach wird sich der Erfolg der get\u00e4tigten Schutz- und Ausgleichsma\u00dfnahmen vollst\u00e4ndig zeigen. Aus den vorliegenden Ergebnissen kann jedoch die Schlussfolgerung gezogen werden, dass Dank effizienter Schutz- und Ausgleichsma\u00dfnahmen in Verbindung mit einer kontinuierlichen Funktionskontrolle, die Wasserkraftnutzung durch die WKA Volk bislang weitgehend im Einklang mit der Natur erfolgte. Die Anlage hat das Potential zu einer Demonstrationsanlage f\u00fcr eine gew\u00e4sser\u00f6kologisch vertr\u00e4gliche Wasserkraftnutzung weiterentwickelt zu werden. Dank der Unterst\u00fctzung durch die DBU ist CASIMIR zwischenzeitlich zu einem auch international mitf\u00fchrenden Prognosemodell f\u00fcr praktische Aufgaben im Gew\u00e4sserschutz geworden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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