Optische Methoden ermöglichen neuen Blaualgen-Schnelltest
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Verfärbt sich im Sommer das Wasser in Badeseen und Teichen grün, dann handelt es sich dabei oft um Blaualgen. Diese können für Mensch und Tier gefährliche Gifte in sich tragen, so dass immer wieder Gewässer von den Behörden schon vorsorglich gesperrt werden müssen. Ein Physiker- und Physikerinnenteam arbeitet an der Leibniz Universität Hannover an einem Schnelltest, um die giftigen Blaualgen schon vor Ort sicher von den harmlosen zu unterscheiden. Damit können die Kosten für Wasseruntersuchungen gesenkt und unnötige Gewässersperrungen vermieden werden.
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Verfärbt sich im Sommer das Wasser in Badeseen und Teichen grün, dann handelt es sich dabei oft um Blaualgen. Diese können für Mensch und Tier gefährliche Gifte in sich tragen, so dass immer wieder Gewässer von den Behörden schon vorsorglich gesperrt werden müssen. Ein Physiker- und Physikerinnenteam arbeitet an der Leibniz Universität Hannover an einem Schnelltest, um die giftigen Blaualgen schon vor Ort sicher von den harmlosen zu unterscheiden. Damit können die Kosten für Wasseruntersuchungen gesenkt und unnötige Gewässersperrungen vermieden werden.
Zur Verringerung von Fischschäden in Turbinen mittels Verhaltensbeeinflussung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Um den Einfluss des Fischverhaltens auf die Schädigungsraten bei der Turbinenpassage zu klären, wurden vergleichende Untersuchungen für eine normale, unbeeinflusste Passage, eine Passage unter medikamentöser Betäubung sowie eine Passage unter Einwirkung eines elektrischen Feldes durchgeführt. Die Ergebnisse bestätigen die Verhaltenseinflüsse und insbesondere die Funktionalität einer darauf beruhenden innovativen Technik zur Verringerung der Fischschäden bei Kraftwerkspassagen.
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Um den Einfluss des Fischverhaltens auf die Schädigungsraten bei der Turbinenpassage zu klären, wurden vergleichende Untersuchungen für eine normale, unbeeinflusste Passage, eine Passage unter medikamentöser Betäubung sowie eine Passage unter Einwirkung eines elektrischen Feldes durchgeführt. Die Ergebnisse bestätigen die Verhaltenseinflüsse und insbesondere die Funktionalität einer darauf beruhenden innovativen Technik zur Verringerung der Fischschäden bei Kraftwerkspassagen.
Plastikpiraten erforschen die Müllverschmutzung von deutschen Flüssen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Im Citizen-Science-Projekt „Plastikpiraten“ zur Erforschung der Müllverschmutzung deutscher Fließgewässer werden bundesweit Jugendliche in den wissenschaftlichen Forschungsprozess integriert. Sie erheben Daten zur Müllverschmutzung an Flüssen. Diese werden wissenschaftlich ausgewertet und publiziert.
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Im Citizen-Science-Projekt „Plastikpiraten“ zur Erforschung der Müllverschmutzung deutscher Fließgewässer werden bundesweit Jugendliche in den wissenschaftlichen Forschungsprozess integriert. Sie erheben Daten zur Müllverschmutzung an Flüssen. Diese werden wissenschaftlich ausgewertet und publiziert.
Aufschwimmende Widerstandskörper zur Verhinderung der Sohlenerosion in
Flüssen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2021)
Das Absinken der Flusssohle infolge von Sohlenerosion kann gravierende wasserwirtschaftliche und ökologische Folgen haben. Zur Verhinderung der Sohlenerosion werden kegelförmige, über Seile mit der Flusssohle verbundene Schwimmkörper vorgeschlagen, welche bei Hochwasser aufschwimmen, dabei aber größtenteils getaucht bleiben. Sie verursachen qua Strömungswiderstand einen Aufstau, durch welchen das Gefälle der Energielinie und damit die Schleppspannung an der Flusssohle verringert wird. Durch eine geeignete Wahl von Größe, Form, Anzahl und Anordnung der Widerstandskörper lässt sich das Energieliniengefälle an den lokalen Bedarf anpassen - ohne Nachteile für die Ökologie. Der Hochwasserspiegel wird nur wenig erhöht, die Baukosten sind niedrig zu veranschlagen.
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Das Absinken der Flusssohle infolge von Sohlenerosion kann gravierende wasserwirtschaftliche und ökologische Folgen haben. Zur Verhinderung der Sohlenerosion werden kegelförmige, über Seile mit der Flusssohle verbundene Schwimmkörper vorgeschlagen, welche bei Hochwasser aufschwimmen, dabei aber größtenteils getaucht bleiben. Sie verursachen qua Strömungswiderstand einen Aufstau, durch welchen das Gefälle der Energielinie und damit die Schleppspannung an der Flusssohle verringert wird. Durch eine geeignete Wahl von Größe, Form, Anzahl und Anordnung der Widerstandskörper lässt sich das Energieliniengefälle an den lokalen Bedarf anpassen - ohne Nachteile für die Ökologie. Der Hochwasserspiegel wird nur wenig erhöht, die Baukosten sind niedrig zu veranschlagen.
Numerische 3-D-Untersuchung der Leitströmung bei Fischaufstiegsanlagen am
Beispiel des unteren Puhlstromwehres
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Im Wasserbau gibt es zahlreiche anspruchsvolle Aufgabenstellungen, die eine 3-D-hydronummerische Strömungsmodellierung erfordern. Besonders bei der Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit an bestehenden Querbauwerken kann eine 3-D-Untersuchung der Strömung sehr hilfreich sein. Mittels der numerischen Modellierung kann die Auffindbarkeit des Einstiegs in Abhängigkeit unterschiedlicher Strömungssituationen, optimiert werden. Für die benannte Wehranlage ist in Eigeninitiative ein Modell zur Untersuchung der Auffindbarkeit des Einstieges in die geplante Fischaufstiegsanlage erstellt worden. Es konnte gezeigt werden, wie die Konkurrenzströmung der Wehrüberfälle, turbulente Zonen oder Kurzschlussströmungen in abgewinkelten Becken die Lockströmung und deren Auffindbarkeit beeinflussen. Die Untersuchung zeigt auch, dass numerische 3-D-Simulationen ein geeignetes Mittel bei der Planung bzw. Optimierung von Fischaufstiegsanlagen ist.
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Im Wasserbau gibt es zahlreiche anspruchsvolle Aufgabenstellungen, die eine 3-D-hydronummerische Strömungsmodellierung erfordern. Besonders bei der Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit an bestehenden Querbauwerken kann eine 3-D-Untersuchung der Strömung sehr hilfreich sein. Mittels der numerischen Modellierung kann die Auffindbarkeit des Einstiegs in Abhängigkeit unterschiedlicher Strömungssituationen, optimiert werden. Für die benannte Wehranlage ist in Eigeninitiative ein Modell zur Untersuchung der Auffindbarkeit des Einstieges in die geplante Fischaufstiegsanlage erstellt worden. Es konnte gezeigt werden, wie die Konkurrenzströmung der Wehrüberfälle, turbulente Zonen oder Kurzschlussströmungen in abgewinkelten Becken die Lockströmung und deren Auffindbarkeit beeinflussen. Die Untersuchung zeigt auch, dass numerische 3-D-Simulationen ein geeignetes Mittel bei der Planung bzw. Optimierung von Fischaufstiegsanlagen ist.
Administrative und praktische Umsetzung von Gewässerentwicklungsmaßnahmen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2021)
Im Januar 2021 beteiligten sich Experten aus ganz Deutschland an einem virtuellen Hydromorphologie-Workshop des Umweltbundesamtes. Sie diskutierten u. a. die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie. Ihre Ergebnisse und Kernbotschaften werden in diesem Nachbericht vorgestellt.
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Im Januar 2021 beteiligten sich Experten aus ganz Deutschland an einem virtuellen Hydromorphologie-Workshop des Umweltbundesamtes. Sie diskutierten u. a. die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie. Ihre Ergebnisse und Kernbotschaften werden in diesem Nachbericht vorgestellt.
Biotisches und abiotisches Monitoring eines modifizierten Denil-Passes an
einem Tieflandfluss in der Barben-Region
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
In der vorliegenden Studie wurde der modifizierte Denil-Pass an einem Kleinwasserkraftwerk mit Stauzielschwankungen von bis zu 60 cm biotisch und hydraulisch untersucht. Im Zuge der Untersuchungen konnte eine sehr gute Funktionalität für Kleinfische festgestellt werden, welche unabhängig von den Oberwasserspiegelschwankungen in hohen Zahlen aufsteigen konnten. Besonders bemerkenswert war dabei, dass die Fische auch unter hydraulisch ungünstigen Bedingungen hohe Aufstiegsraten aufwiesen.
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In der vorliegenden Studie wurde der modifizierte Denil-Pass an einem Kleinwasserkraftwerk mit Stauzielschwankungen von bis zu 60 cm biotisch und hydraulisch untersucht. Im Zuge der Untersuchungen konnte eine sehr gute Funktionalität für Kleinfische festgestellt werden, welche unabhängig von den Oberwasserspiegelschwankungen in hohen Zahlen aufsteigen konnten. Besonders bemerkenswert war dabei, dass die Fische auch unter hydraulisch ungünstigen Bedingungen hohe Aufstiegsraten aufwiesen.
Gewässerdynamik als Ökosystemdienstleistung zur Umsetzung der WRRL
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Eigendynamische Veränderungen der Gewässermorphologie sind in natürlichen Fließgewässern ein stetiger, die Strukturgüte beeinflussender Prozess. In anthropogen beeinflussten Abschnitten werden eigendynamische Prozesse häufig nicht zugelassen oder durch Unterhaltungsmaßnahmen rückgängig gemacht. Im vorgestellten Fallbeispiel Guldenbach kam es in Folge hoher Abflüsse zu einer Laufverlegung und umfangreichen Strukturverbesserungen. Die Eigendynamik des Gewässers sollte als kostenfreie Ökosystemdienstleistung zur Umsetzung der WRRL wertgeschätzt werden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Eigendynamische Veränderungen der Gewässermorphologie sind in natürlichen Fließgewässern ein stetiger, die Strukturgüte beeinflussender Prozess. In anthropogen beeinflussten Abschnitten werden eigendynamische Prozesse häufig nicht zugelassen oder durch Unterhaltungsmaßnahmen rückgängig gemacht. Im vorgestellten Fallbeispiel Guldenbach kam es in Folge hoher Abflüsse zu einer Laufverlegung und umfangreichen Strukturverbesserungen. Die Eigendynamik des Gewässers sollte als kostenfreie Ökosystemdienstleistung zur Umsetzung der WRRL wertgeschätzt werden.
Der modifizierte, sohlenoffene Denil-Pass - Renaissance einer kostensparenden Fischaufstiegsanlage
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Denil-Pässe galten bislang als einschränkend für die Passage von bodenorientierten und schwimmschwachen Fischen. Bei dem modifizierten Denil-Pass wurde das Konzept in erster Linie dahingehend überarbeitet, dass Sohlensubstrat in den Fischpass eingebracht wurde. Durch mehrere Untersuchungen im Labor und im Feld konnte das System hydraulisch optimiert werden. Im Zuge von Funktionskontrollen in der Barben- und Forellenregion wurde die Passage eines breiten Spektrums an Arten und Größenklassen nachgewiesen. Dabei konnten auch hohe Aufstiegszahlen von bodenorientierten Kleinfischen festgestellt werden.
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Denil-Pässe galten bislang als einschränkend für die Passage von bodenorientierten und schwimmschwachen Fischen. Bei dem modifizierten Denil-Pass wurde das Konzept in erster Linie dahingehend überarbeitet, dass Sohlensubstrat in den Fischpass eingebracht wurde. Durch mehrere Untersuchungen im Labor und im Feld konnte das System hydraulisch optimiert werden. Im Zuge von Funktionskontrollen in der Barben- und Forellenregion wurde die Passage eines breiten Spektrums an Arten und Größenklassen nachgewiesen. Dabei konnten auch hohe Aufstiegszahlen von bodenorientierten Kleinfischen festgestellt werden.
Aussagekräftiges Monitoring bei der Fishcon-Schleuse am Aschacharm
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Bei der Fishcon-Schleuse handelt es sich um eine innovative Fischaufstiegsanlage, welche die Gewässerdurchgängigkeit auf kleinem Raum kostensparend herstellen kann. Dieser Bericht fasst die sehr aussagekräftigen Monitoring-Ergebnisse der zweiten Pilotanlage am Aschacharm, Oberösterreich, kurz zusammen.
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Bei der Fishcon-Schleuse handelt es sich um eine innovative Fischaufstiegsanlage, welche die Gewässerdurchgängigkeit auf kleinem Raum kostensparend herstellen kann. Dieser Bericht fasst die sehr aussagekräftigen Monitoring-Ergebnisse der zweiten Pilotanlage am Aschacharm, Oberösterreich, kurz zusammen.
