Massnahmen zur Gewährleistung eines schonenden Fischabstiegs ...

Eawag
Fischabstieg bei grossen Kraftwerken
Je höher das Laufrad relativ zum Unterwasserspiegel gelegen ist, desto höhere Unterdrücke
treten unterhalb der Turbine auf.
Diese grossen Druckschwankungen können zum Platzen der Schwimmblase oder der Augen
führen sowie Blutungen in den Flossen verursachen (DWA 2010). Kritisch ist vor allem das
Entstehen von kurzzeitigem Unterdruck. Durch den ansteigenden Luftdruck in der
Schwimmblase werden angrenzende Organe und Gewebe gepresst, die Schädigung ist abhängig
von Lage und Ausdehnung der Schwimmblase (Montén 1985). Bei Clupeiden wie
Finte und Maifisch erstreckt sich die Schwimmblase bis in den Bereich des Hinterkopfes und
liegt in Kontakt mit dem Gehirn. Die sich bei Druckentlastung ausdehnende Schwimmblase
kann mit letaler Wirkung auf das Gehirn drücken (Stokesbury & Dadwell 1991). Physostomen
(Salmoniden, Cypriniden) sind weniger gefährdet, da ihre Schwimmblase mit dem
Darm in offener Verbindung steht und Druckveränderungen relativ schnell ausgeglichen
werden (Muir 1959). Physoclisten (z.B. Barsche), die keinen Schwimmblasengang haben und
den Druck über Gasaustausch mit dem Blut regulieren müssen, reagieren empfindlicher auf
Druckveränderungen (Odeh 1999). Um einen Druckanstieg von 100 kPa auszugleichen, benötigt
ein Barsch beispielsweise 23 bis 27 Stunden (Pavlov 2002). Insgesamt gilt, dass die
Schädigungsrate direkt vom Grad der Dekompression sowie der Geschwindigkeit der Druckänderung
abhängt.
Den Einfluss der Geschwindigkeit der Druckänderung konnte Pavlov (2002) mit Versuchen
an 20 bis 25 mm langen Rotaugenbrütlingen zeigen, die einer Dekompression von 400 kPa
auf 100 kPa (atmosphärischer Druck) ausgesetzt wurden. Die Mortalitätsraten betrugen
100% für eine Dekompressionsgeschwindigkeit von 300 kPa/s, 56% bei 30 kPa/s und 10%
bei 10 kPa/s.
Zur Abschätzung dekompressionsbedingter Schädigungen kann die Dekompressionsrate (D)
ermittelt werden, die als Verhältnis des Druckunterschiedes zum Adaptionsdruck definiert
ist.
D = (P1 - P2)/P1
Nach Pavlov (2002) treten deutliche Fischverluste ab Werten von D > 0.6 auf.
Sowohl für Physoclisten als auch für Physostomen beeinflusst das Verhältnis zwischen der
Tiefe der Druckakklimatisierung vor der Dekompression zur Druckbelastung die Schwere des
Barotraumatas (Brown, Carlson et al. 2012). Bei Physostomen liegt die Überlebensrate allgemein
höher, die höchsten Mortalitäten treten auf, wenn der Nadir-Druck kleiner als 15%
des Akklimstisierungsdruckes ist. Wenn der Nadir-Druck größer oder gleich 45% des Akklimatisierungsdruckes
ist, ist die Mortalität für Physoclisten gering (Normandeau Associates
Inc. 2012). Insgesamt gilt außerdem, dass tiefenadaptierte Fische gefährdeter für Schädigungen
sind.
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