Fisch - Kanu - Pass

In unseren Flüssen aller Größen gibt es eine große Zahl von Staustufen, die meist schon vor längerer Zeit zu verschiedenen Zwecken angelegt wurden. Oft war der Hauptanlass die Nutzung der Wasserkraft. Diese Staustufen unterbrechen den Flusslauf nicht nur für wandernde Fische, sie behindern auch die Ausbreitung kleinerer Wassertiere, die auf oder in der Sohle leben. Für Kanusportler sind sie lästig und teilweise gefährlich insbesondere dann, wenn Aus- und Einstieg schwierig und der Bootstransport zum Unterwasser mühsam ist.

Bei anstehenden Bauwerkssanierungen, Reaktivierungen von Wasserkraftnutzung oder auch aus Gründen der Gewässerökologie wird deshalb von Seiten des Naturschutzes in aller Regel angestrebt, eine Durchgängigkeit für Wanderfische und Kleinlebewesen der Gewässersohle herzustellen. Aber auch der Kanusport als Natursportart hat nicht nur ein Interesse an einer problemlosen und ungefährlichen Passage der Stauanlage, sondern auch an einem naturnahen, durchgehenden Gewässerlauf mit ausreichend Wasserführung in allen Bereichen.

Anders wie die bisherigen Lösungsmöglichkeiten zur Überwindung von Staustufen werden nachfolgend drei kombinierte Lösungen vorgestellt:

1. Kanugasse aus Betonfertigteilen für raue Rampen und Fischrampen

Häufig werden Staustufen durch Raugerinne, Fischrampen, Blocksteinrampen oder auch Sohlgleite für Fische durchgängig gemacht. Hier bietet die breitflächig überströmte mit Störsteinen besetzte Rampenfläche die Möglichkeit für den Fischaufstieg. Wenn durch die Raugerinneströmung die Möglichkeit zum Fischaufstieg gesichert ist, können diese steilen Rinnen mit vertretbarem Aufwand auch für Kanuten passierbar gemacht werden, indem eine Rinne aus Betonfertigteilen eingegliedert wird, die vollständig unter Wasser liegt. Diese Fertigteile enthalten künstliche Rauheiten, die die Geschwindigkeit und den Abfluss in der Kanugasse auf ein zuträgliches Maß begrenzen.

Der Abfluss in der Gasse ist vom Gefälle am Einlauf maßgeblich bestimmt, während die Wassertiefe von der Gefälleentwicklung und der relativen Rauheit beeinflusst ist. Die hydraulischen Bedingungen sind damit der hydraulischen Abflusskontrolle am Einlauf und dem Fließgesetz unterworfen. Die Abflusskurve des Rinneneinlaufs sowie das Fließgesetz für die Gasse sind aus Literaturwerten nicht ableitbar. An der Versuchsanstalt und Prüfstelle für Umwelttechnik und Wasserbau sind jedoch Modellversuche durchgeführt worden, mit denen diese Gesetzmäßigkeiten bestimmt wurden. Insofern liegen Grundlagen für die hydraulische Berechnung und die höhenmäßige Anordnung vor. Naturmessungen sollten diese Ergebnisse untermauern.

Die zur Zentrierung der Boote nötige Doppelwalzenströmung wird durch Holzschikanen erreicht, die an der Rinnensohle befestigt werden. Es ist vorteilhaft, wenn diese Schikanen auf Längseisen befestigt werden, so dass Roste entstehen, die an wenigen Punkten befestigt werden können. So sind Auswechslungen oder Änderungen wesentlich leichter zu bewerkstelligen. Im letzten Element erhalten die Sohlschikanen in der Mitte Einkerbungen, da hier beim Einsetzen des Buges ins Unterwasser ein erhöhter Tiefgang entsteht. So kann das Aufsetzen im Heckbereich angekielter Boote auf die Schikanen verringert werden.

Die seitliche Führung wird von Längsbalken übernommen, die auf die Oberkante der Fertigteile aufgeschraubt werden und deren Oberkante knapp unter dem Wasserspiegel liegt. Die Balken sollen oben abgerundet sein. Im Bereich des letzten Elements sollen die seitlichen Balken unterbrochen sein (ca. 40 cm lange Lücken), damit Fische, die in die Bootsgasse einschwimmen, diese im Bereich des letzten Elements seitlich verlassen können.

2. Überfahrbare elastische Rauheitselemente für Raugerinne

Sowohl in kompakten Fischpässen als auch in breiteren Fischaufstiegsanlagen in Form von Raugerinnen oder Fischrampen ist es möglich, die Aufstiegsanlage durch Ersatz der Störsteine durch elastische Rauheitselemente für die Bootsabfahrt nutzbar zu machen. Dabei übernehmen die Rauheitselemente die hydraulische Funktion des Energieentzugs und bieten dazu einen Lebensraum für Kleintiere und den Benthosaufstieg. In breiteren Anlagen ist es möglich, nur einen Streifen für die Bootsabfahrt auszustatten und den Rest konventionell mit Störsteinen aufzubauen. Charakteristisch für diese Lösung ist, dass als bremsende Einbauten Rauheitselemente aus Borsten in vielfältiger Anordnung eingesetzt werden.

Durch dieses Konzept wird es möglich, mit vergleichsweise geringen Investitionskosten eine Passagemöglichkeit für flachgehende Boote sowie eine Wandermöglichkeit für Fische und Kleinlebewesen der Gewässersohle in einer gemeinsamen Rinne bereitzustellen. Im Einzelnen resultieren die Vorteile aus folgenden Eigenschaften:

  • Energieentzug der Strömung durch die Borstenbündel durch den hohen Strömungswiderstand

  • Lückensystem in den Borsten für den Aufenthalt und die Ausbreitung von Makroinvertebraten optimal

  • Schwacher Strömungsangriff auf die Sohle zwischen den Borstenelementen, daher keine besonderen    Anforderungen an den Aufbau der Sohle

  • Vergleichsweise einfache hydraulische Berechnung

  • Durch Gestaltung und Anordnung der Borstenelemente im Auslaufbereich kann die Lockwirkung des Abstroms bewusst verstärkt werden

  • Absolut ungefährliche Bootsabfahrt durch v < 2 m/s, Manövrierfähigkeit bleibt erhalten

  • Keine Behinderung der Bootsabfahrt, auch wenn die Borsten bis zur Wasseroberfläche reichen

  • Für tiefer eintauchende Teile der Boote steht nahezu die gesamte Wassertiefe zur Verfügung, damit können auch empfindliche Boote den Fisch-Kanu-Pass benutzen

  • Sehr gute Anpassung an die jeweiligen Anforderungen durch passende Auswahl des Borstenmarerials, Borstenlänge, Borstenstärke, Besatzdichte und Anordnung innerhalb der Rinne möglich

  • Leicht auswechselbare Borstenelemente

  • Da keine massiven Ansatzpunkte vorhanden sind, ist die Verlegungsgefahr bei Holzeintrieb wesentlich geringer

  • Wirkprinzip von der Breite des Gerinnes weitgehend unabhängig

Aus Laborversuchen mit Fischen liegen eine Reihe von positiven Ergebnissen vor, die beweisen, dass

  • hinter den Borstenelementen ruhige Strömungsverhältnisse herrschen, die von den Fischen als Ruhezonen genutzt werden,

  • von den Borsten keinerlei Gefahr für die Fische ausgeht,

  • auch kleine Fische weniger leistungsfähiger Arten den Aufstieg problemlos schaffen,

  • auch hochrückige Arten ohne Probleme in der Strömung zurechtkommen,

  • der Strömungsangriff auf die Sohle so gering ist, dass relativ feines Sohlmaterial stabil ist.

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FG Geohydraulik

Uni-Kassel