»Wasser + Umwelt«
Exkursion WW46.1 und WW46.2 "Durchgängigkeit und Habitatmodellierung von Fließgewässern" im März 2003
Das Weiterbildende Studium Wasser und Umwelt führte im März 2003 in Weimar die Präsenzphase für den Kurs WW46 " Durchgängigkeit und Habitatmodellierung von Fließgewässern" durch. Die Teilnehmer hatten in dieser Woche die Gelegenheit, den in der Fernstudienphase bearbeiteten Lernstoff zu vertiefen. Dazu waren die Autoren der entsprechenden Kapitel anwesend und nahmen Stellung zu den Fragen der Studierenden, führten den Lehrstoff an Beispielen und Berechnungen weiter aus und berichteten über neue Erkenntnisse aus ihren Fachgebieten.
Zur Vertiefung der Kenntnisse wurde durch Herrn Dipl-Ing. Marco Friedrich an zwei Tagen Exkursionen für die Teilnehmer zum "Labor für hydraulisches Versuchswesen, Gewässerschutz und Ökologie" der Bauhaus-Universität in Schleusingen und zur Wasserkraftanlage Jägersdorf / Saale, organisiert. Zusätzlich konnten die beiden Biologen Frau Maria Schmalz und Herr Wolfgang Schmalz als fachliche Begleitung für die Exkursionen gewonnen werden.
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Hydrolabor der Bauhaus-Universität in Schleusingen
Der Schwerpunkt der Forschungs- und Auftragstätigkeit im Hydrolabor Schleusingen liegt auf der Analyse von hydraulischen Fragestellungen in Fließ- und Standgewässern, die unter anderem im Zusammenhang mit wasserbaulichen Einrichtungen stehen. Dabei kommen gegenständliche und numerische Modelle zum Einsatz. Als Bestandteil der Bauhaus-Universität Weimar erfüllt das Hydrolabor ebenfalls Aufgaben der Ausbildung und Lehre. Dies umfasst Vorlesungen, Praktika, Exkursionen und die Betreuung von Studien-, Diplom- und Promotionsarbeiten.
Ausstattung (Ausriss):
- Labor für Hydraulisches Versuchswesen mit 1.200 m2 Hallenfläche und zugehöriger Messtechnik (auch für Vor-Ort-Untersuchungen an Gewässern)
- Labor für chemisch-biologische Gewässeruntersuchung
- Demonstrationsanlage für Fischwanderhilfen
- Spezialausstattung zur Fischbestandsermittlung
- Workstation für mehrdimensionale Berechnungen/Simulationen
Während einer Führung erläuterten Mitarbeiter die aktuellen Modell- und Versuchsanlagen. Schwerpunkte bilden derzeit, passend zum Kursthema, Untersuchungen zum Wanderverhalten von Fischen und Wirbellosen sowie zur Fischscheuchung. Weiterhin befinden sich im Labor mehrere Modelle, in denen hydraulische Versuche zu verschiedenen wasserbaulichen und strömungsmechanischen Problemen untersucht werden. Im Anschluss hatten die Teilnehmer die Möglichkeit, eigene Versuchsreihen an der Demonstrationsanlage zum Fischaufstieg durchzuführen.
Führung und Gruppenarbeit im Hydrolabor Zum Vergrößern auf die Bilder klicken!
Die Demonstrationsanlage für Fischwanderhilfen im Hydrolabor Schleusingen
Die im Jahr 2000 errichtete Demonstrationsanlage für Fischwanderhilfen im Hydrolabor Schleusingen beinhaltet 6 Modelle im Maßstab 1:1. Dabei handelt es sich um vier technische Fischaufstiegsanlagen und zwei naturnahe Anlagen. Ziel der Anlage ist die Veranschaulichung verschiedener Bauweisen auf engstem Raum sowie die gezielte Ausbildung von Fachpersonal, Behördenmitarbeitern und Studenten wasserbaulicher, biologischer und ingenieurtechnischer Studiengänge. Dabei können mit wenig Aufwand alle für eine Fischwanderhilfe entscheidenden baulichen und hydraulischen Parameter gemessen und bestimmt werden. An der Demonstrationsanlage können bis zu 10 Personen gleichzeitig arbeiten.
Durch die Variation verschiedener Parameter (z. B. Wasserzufuhr, Wasserstand, Beckengröße) kann die Bedeutung der jeweiligen Größen verdeutlicht werden. Im Rahmen des Weiterbildenden Studiums "Wasser und Umwelt" soll eine genauere Beschäftigung mit insgesamt drei Anlagen erfolgen. Dafür werden die Studenten in Gruppen eingeteilt und Messungen verschiedener Parameter sowie die dazugehörigen Auswertungen durchgeführt. Letztendlich soll die hydraulische Funktionsfähigkeit der Anlagen beurteilt werden.
Demonstrationsanlage für Fischwanderhilfen Zum Vergrößern auf die Bilder klicken!
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Wasserkraftanlage und Fischwanderhilfe in Jägersdorf/Saale
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Gruppenbild der Exkursionsteilnehmer
Die Wasserkraftanlage
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Lageplan der WKA Jägersdorf
Am historischen Mühlenstandort in Jägersdorf wurde 1992 begonnen, eine neue Kleinwasserkraftanlage zu errichten. Beim Bau der Anlage wurden besonders ökologische Aspekte berücksichtigt. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt förderte diese Maßnahmen.
Bei der WKA Jägersdorf handelt es sich um ein Ausleitungskraftwerk. Das 110 m lange Wehr (Schlauchwehr) leitet das Wasser über einen 400 m langen Triebwerkskanal zum Krafthaus. Dort sind zwei Rohr-Kaplanturbinen installiert. Der Ausbaugrad beträgt 15 m³/s, die Fallhöhe 3,29 m. Nach weiteren 470 m mündet der Triebwerkskanal wieder in die Saale. Die Mindestwassermenge wurde mit 3 m³/s festgesetzt.
Wasserkraft-Anlage Jägersdorf / Saale Zum Vergrößern auf die Bilder klicken!
Die Fischwanderhilfe
Um die Durchwanderbarkeit der Saale im Bereich Jägersdorf zu gewährleisten, wurde 1998 an der linken Saaleseite ein naturnahes Umgehungsgerinne errichtet, welches das Mutterbett mit dem Oberwasser verbindet. Das Hydrolabor Schleusingen lieferte hierfür die Konzeption und führte die Funktionskontrollen durch. Die hydraulischen Angaben zur Fischwanderhilfe sind in der untenstehenden Tabelle dargestellt. Sie zeigen, dass alle Parameter im zulässigen Bereich liegen. Der Auslauf ist günstig nahe des spitzen Winkels des Wehres gelegen. Zudem wird das Restwasser bevorzugt über den linken Teil des Wehres abgegeben, so dass sich hier eine gute Leitströmung ausbildet.
Bauliche und hydraulische Parameter des Umgehungsgerinnes Jägersdorf Länge: l = 78 m Breite: b = 2,5 m - 2,8 m Gefälle: I = 1:24 Abfluss: ca. 0,3 m3/s Wassertiefe: h = 0,3 - 0,5 m Fließgeschwindigkeit: vmax = 1,5 - 2,0 m/s Anzahl der Becken: n = 23 Länge der Becken: lb = 2,9 - 4,2 m Wasserspiegeldifferenz zwischen des Becken: dh = 0,06 - 0,2 m Energiedissipation: E < 170 W/m³ Die Funktionskontrollen wurden hinsichtlich des Aufstieges von Fischen und Wirbellosen durchgeführt. Dafür wurden je vierwöchige Reusenfänge im Frühjahr und Herbst sowie die Zeitsammelmethode für die Beprobung des Makrozoobenthos eingesetzt.
Wie die Fischaufstiegskontrollen zeigten, ist die Anlage als voll funktionstüchtig einzuschätzen. Die Arten- und Größenzusammensetzung der in der Reuse gefangenen Fische entsprach der in diesem Gebiet vorkommenden Fischfauna. Auch schwimmschwache Fischarten wie die Schmerle konnten das Umgehungsgerinne problemlos überwinden. Im Frühjahr konnte eine Abhängigkeit der Fischwanderung von der Temperatur festgestellt werden.
Die Besiedlung der Anlage mit wirbellosen Organismen erfolgte sehr rasch nach Bauabschluss. In allen Becken konnte eine hohe Besiedlungsdichte und Artenvielfalt gefunden werden. Das Umgehungsgerinne hat für diese Tiergruppen offensichtlich auch eine Lebensraumfunktion.
Wasserkraft-Anlage Jägersdorf / Saale Zum Vergrößern auf die Bilder klicken!
last update: Wednesday, 06-Feb-2008 17:13:41 CET
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