Durchgängigkeit wiederherstellen
Gewässerschutz und Wasserbau:
Unsere Fließgewässer bilden von Natur aus miteinander vernetzte Lebensräume. Barrieren wie Abstürze oder Wehranlagen stören jedoch diese ökologische Durchgängigkeit. Querbauwerke unterbrechen heute in starkem Maße die Fließgewässer. Die Wasserbewohner wie Fische, Amphibien, Krebse und Insekten können dadurch nur schwer oder gar nicht wandern oder sich verbreiten. Die Wasserrahmenrichtlinie fordert daher die Durchgängigkeit der Oberflächengewässer.
Für Wasserkraftanlagen wurden beispielhafte Lösungen wie Umgehungsgerinnen oder Fischtreppen entwickelt, welche die Durchgängigkeit herstellen. Auch wurden in den letzten Jahren eine Reihe von Wehranlagen und Abstürzen durch Sohlrampen ersetzt, die für Fische und andere im Wasser lebenden Organismen keine unüberwindbaren Hindernisse bilden.
Bauliche Möglichkeiten
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Querbauwerke für die Wasserbewohner wieder durchgängig zu machen:
Sohlrampe
Künstlich errichtete Sohlrampen (auch "Rauhe Rampen" genannt) erfüllen die gleiche Funktion wie Abstürze, erfordern aber einen weitaus größeren Aufwand im Bau. Trotzdem werden in neuerer Zeit viele Abstürze in Sohlrampen umgebaut. Bei naturnaher Ausführung sind Sohlrampen mit natürlichen Strukturen, beispielsweise Stromschnellen zu vergleichen und für fast alle Gewässerorganismen durchgängig.
Prinzipskizze einer Schüttsteinrampe
Sohlrampe in der Kahl im Regierungsbezirk Unterfranken
Die Rampenneigung muss dabei flacher als 1: 15 sein. Auch müssen Becken als Ruhebereiche für die wandernden Organismen vorhanden sein. Um bei einer Sohlrampe auch bei Niedrigwasser eine ausreichende Fließtiefe zu gewährleisten, ist es sinnvoll, eine "Niedrigwasserrinne" einzubauen, in der sich ein geringer Abfluss konzentriert. Erst bei einem höheren Abfluss wird dann die gesamte Breite der Sohlrampe überströmt. Grundsätzlich sollte eine Abfolge mehrerer kleiner "Schüttsteinrampen" einer einzelnen, hohen Sohlrampe vorgezogen werden.
Umgehungsgerinne und Fischtreppe
Die Durchgängigkeit von Kraftwerken und Wehranlagen kann durch so genannte Fischtreppen oder auch durch Umgehungsgerinne am Bauwerk vorbei ermöglicht werden. Für einen Umgehungsbach werden jedoch eine deutlich größere Fläche und ein höherer Abfluss benötigt. Im Gegensatz zu den mehr technischen Fischtreppen sind Umgehungsgerinne jedoch weitaus naturnäher.
Umgehungsgerinne Unterfranken
Beispiel einer Fischtreppe
Die Konstruktion der Fischtreppe muss den Erfordernissen der am Standort vorkommenden Lebewesen angepasst sein. Dazu gehören beispielsweise. geeignete Einstiege, eine nicht zu große Stufenhöhe, ein passendes Sohlsubstrat und vor allem ein ausreichender Abfluss, um eine angemessene Fließtiefe und variationsreiche Strömungsverhältnisse sicherzustellen. Das Auffinden der Einstiege wird durch eine so genannte Lockströmung erleichtert. Fischtreppen sollten regelmäßig kontrolliert werden, da die Gefahr der Verlegung (Verstopfung) mit Laub und Ästen besteht.
Auch Verrohrungen, wie sie häufig an kleinen Gewässern beispielsweise zur Unterquerung von Feldwegen vorkommen, können so gestaltet werden, dass sie für die Wasserbewohner kein unüberwindliches Hindernis darstellen:
Entscheidend ist hierbei, dass die Rohre etwas überdimensioniert ausgelegt werden und mit bis zu einem Viertel des Querschnittes in der Bachsohle eingebunden sind. Das natürliche (rauhe) Sohlsubstrat muss durchgängig die Rohrsohle bedecken.
Skizze für die Ausgestaltung einer Verrohrung
Längere Verrohrungen oder Überbauungen, z.B. bei der Unterquerung von Wohn- oder Industriegebieten, sollten jedoch vermieden werden. Bei einem geringen Rohrdurchmesser kann sich der Einlauf mit Ästen und Laub verlegen, was die Durchgängigkeit möglicherweise stark behindert. Am Auslauf können sich Auskolkungen bilden, die wie Abstürze wirken. Auch hier verbessern kleine Sohlrampen die Durchgängigkeit.
Restwasser sichern
Bei vielen Nutzungsarten – sei es für die Energieerzeugung, für Kühlzwecke oder die Bewässerung, wird den Flüssen und Bächen Wasser entnommen. Wird dem Fluss zu viel Wasser entnommen, kann dies negative Folgen für den ökologischen Zustand des Fließgewässers haben. In Bayern konzentriert sich die Sicherung eines ausreichenden Restabflusses auf Wasserkraftanlagen. Die übrigen Wasserentnahmen sind im Vergleich dazu unbedeutend.
Man unterscheidet zwei Typen von Wasserkraftanlagen: Anlagen, die in ein Stauwehr eingebunden sind und Anlagen mit Kraftwerkskanälen. Während das Wasser beim ersten Anlagentyp auf kurzem Weg zur Turbine fließt, wird es beim zweiten über ein Wehr aus dem Bach oder Fluss in den Kraftwerkskanal geleitet, der zwischen wenigen Metern und vielen Kilometern lang sein kann. Solche Ausleitungen entziehen dem Gewässersystem Wasser. Das wirkt sich nachteilig auf die Lebensgemeinschaften in dem betroffenen Gewässerabschnitt aus, vor allem wenn zu wenig Wasser (Restabfluss) im Fluss oder Bach verbleibt. Wo immer es möglich ist, zum Beispiel wenn für eine bestehende Anlage der wasserrechtliche Bescheid geändert werden muss, wird deshalb ein ausreichend hoher Restabfluss für das Gewässer festgelegt.
Für kleinere Wasserkraftanlagen enthält der Restwasserleitfaden des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt und Gesundheit Vorgaben für die Bemessung des Restabflusses. Bei großen Wasserkraftanlagen werden Vorschläge für die Bemessung der Restabflüssen anhand ökologischer Restwasserstudien erstellt. Für die Ausleitungsstrecken zeigen Gewässerentwicklungspläne die Maßnahmen zur Verbesserung der Gewässerstruktur auf. Dazu gehört auch, die Durchgängigkeit wiederherzustellen.
