Physikalische Habitatmodellierung für die Bewertung ökologischer Auswirkungen des Schwellbetriebs

Die ökologischen Auswirkungen des Schwellbetriebs bei Wasserkraftanlagen sind, wenn auch in ihren Mechanismen noch nicht ausreichend erforscht, weitgehend bekannt und bestätigt. Eine betriebsbedingte Wasserführung mit täglich oder wöchentlich mehrfachen Abflussspitzen verursacht abrupte Änderungen der Wassertiefen- und Strömungsverhältnisse sowie Schwankungen der Wassertemperatur, beeinträchtigt die Wasserqualität sowie den natürlichen Feststofftransport und führt zu einer deutlichen Veränderung der Besiedlung durch Fließgewässerorganismen, unter anderem Fische und Makrozoobenthos. Dieser Artikel zeigt neue Möglichkeiten auf für die quantitative Bewertung der ökologischen Auswirkungen und die umweltorientierte Optimierung des Schwellbetriebs mittels physikalischer Habitatmodellierung. Der Schwerpunkt des Beitrages liegt auf der Modellierung von Makrozoobenthoshabitaten.

Abgesehen von Strompreisschwankungen gibt es bei der Energieproduktion durch Wasserkraft meist klare Rahmenbedingungen (Ausbauabfluss, Stauvolumina). Die ökologischen Rahmenbedingungen sind jedoch nicht so einfach zu quantifizieren. Zwar wurden im Rahmen der Umsetzung der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) verschiedene Methoden zur Erfassung des ökologischen Zustands der Fliesgewasser entwickelt (z. B. PERLODES- und FiBS-Verfahren). Diese Methoden sind jedoch nicht geeignet, Prognosen abzugeben und dabei unterschiedliche Varianten von Betriebsschemen zur Stromproduktion sowie deren Auswirkungen auf Fließgewässer zu bewerten. Physikalische Habitatmodelle, die in enger Zusammenarbeit von Modellierern und Fließgewasserbiologen angewendet werden, können hier Abhilfe schaffen.
Die physikalische Habitatmodellierung ist ein bewahrtes Werkzeug, um Veränderungen im Habitatangebot und der Habitatqualität für fließgewässerspezifische Arten infolge anthropogener Eingriffe zu prognostizieren. Ihr Einsatz ist inzwischen Routine bei Mindestwasseruntersuchungen und es bietet sich an, die Methode auch in schwallbeeinflussten Strecken anzuwenden. Die erste Verwendung des Habitatsimulationsmodells CASiMiR für diese Fragestellung - den Schwalleinfluss auf Jungfischhabitate - ist bei Schneider und Noack (2009) beschrieben. Seitdem wird diese Methode weiterentwickelt und unter anderem um einen Ansatz zur Ermittlung des Einflusses auf Makrozoobenthos-Organismen erweitert.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 1-2 / 2012 (Januar 2012)
Seiten: 7
Preis: € 10,90
Autor: Dr.-Ing. Ianina Kopecki
Prof. Dr.-Ing. Silke Wieprecht
Angeli Cabaltica
Johannes Ortlepp
Dr.-Ing. Matthias Schneider
 
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