Vortrag 1_Durchgängigkeit_Paulus | PDF 7,5 MB

Warum müssen unsere Fließgewässer für 

Fische und andere Lebewesen linear 

durchwanderbar sein? 

Gewässer-Nachbarschaft Gersprenz & Mümling 

am 26. August 2010 in Bad König

Fischtreppe 

26. August 2010 | Warum müssen Gewässer durchgängig sein?

Fischtreppe 

26. August 2010 | Warum müssen Gewässer durchgängig sein? 

Foto: 

Thomas 

Paulus

Fischtreppe 

26. August 2010 | Warum müssen Gewässer durchgängig sein? 

Foto: 

Thomas 

Paulus

Gliederung 

• Einleitung 

• Fachliche (ökologische) Grundlagen 

• Rechtliche Rahmenbedingungen 

• Wanderungen von Gewässerorganismen 

• Wanderhindernisse des Auf- und Abstiegs 

• Lebensraumansprüche heimischer 

Fischarten und lineare Durchgängigkeit 

26. August 2010 | Warum müssen Gewässer durchgängig sein? 4

Wanderverhalten der Fische 

• •Atlantische Atlantischer Lachs Lachs 

• •Aal Aal 

• Flunder 

• Bachforelle, Äsche, Barbe, 

Ellritze, Elritze, Gründling 

• Hering, Thunfisch 

anadrom 

katadrom 

ozeanodrom 

amphidrom 

potamodrom 


Fließgewässerkontinuum 

Idealisierter 

Gewässerlauf 

(Quelle bis 

Mündung), der die 

charakteristischen 

Veränderungen 

der abiotischen 

Faktoren im 

Verlauf eines 

Fließgewässers 

aufzeigt (nach 

DVWK 1986). 


Dimensionen der Durchgängigkeit 

Aus: H. Patt, P. 

Jürging, W. Kraus 

(2009) 

Longitudinal – (Fisch)wanderung und Drift 

Lateral – Wanderung zw. Gewässer und Aue, 

Wasserwechselzone 

Vertikal – Lebensraum zw. Lückensystem der 

Sohle und Grundwasser; Kompensationsflug 


EU-Wasserrahmenrichtlinie: „Guter 

ökologischer Zustand“ 

• Artenbestand weicht in Zusammensetzung, 

Individuenhäufigkeit und Altersstruktur nur 

geringfügig von der gewässertyp-spezifischen 

Lebensgemeinschaft ab 

• Durchgängigkeit der Fließgewässer wird soweit 

wiederhergestellt, dass der gute Zustand erreicht 

werden kann 


Was ist „Durchwanderbarkeit“ der Gewässer? 

• Durchwanderbarkeit des Wasserkörpers in 

jeder Richtung und zu (fast) jeder Zeit 

(Ausnahme: Hochwasser und extreme 

Niedrigwassersituationen) 

• Erreichbarkeit von Seitengewässern, 

Altgewässern und Rückzugsräume 

(Refugialräume) 


Gründe für die Wanderungen von Fischen 

• biologische Notwendigkeit und meist fester 

Bestandteil des Lebenszyklus 

• Ressourcen und Lebensräume optimal 

ausnutzen 

Strukturarme Gewässer: 

spezielle Ansprüche vieler Fischarten (z. B. Nase: 

Kiesbänke) an den Lebensraum werden jeweils 

nur kleinräumig oder auf zu große Entfernungen 

erfüllt. 

Folge: längere, häufigere Wanderungen 

notwendig 


Gründe für die Wanderung von Fischen 

• Laichwanderungen 

• Wechsel zwischen Teillebensräumen (z. B. 

Wanderung der Jungfische zu den Adult- 

Habitaten) 

• Nahrungssuchverhalten 

• Ausgleich der Besiedelungsdichte 

• Wiederbesiedelung nach Störungen 

• Aufsuchen von Winterquartieren 

• Aufsuchen von Ruhezonen bei hohen Abflüssen 

• Drift (insb. Eier und Brut), Driftkompensation 


Wanderungen der Kleinlebewesen 

(Makrozoobenthos) 

• ähnliche Gründe, wie 

bei Fischen (Drift, 

Driftkompensation, 

Katastrophendrift, Neuund 

Wiederbesiedlung, 

Nahrungssuche, Eiablage, 

Aufsuchen 

strömungsberuhigter 

Bereiche bei HW 

• Kleinräumigere Wanderungen 

als bei Fischen 

• Insekten: teilweise Kompensationsflug 

Foto: U. Zimmermann 


Wanderungen der Kleinlebewesen 

(Makrozoobenthos): Eintagsfliege 


Vertikale Durchgängigkeit 

Schematischer Querschnitt durch ein Fließgewässer mit den Bachsedimenten. 

Die Pfeile symbolisieren den Austausch zwischen Oberflächenwasser und Grundwasser in den Bachsedimenten. 

Das Lückensystem zwischen den 

Sedimenten der Gewässersohle ist 

der Lebensraum vieler wirbelloser 

Kleintiere (Makrozoobenthos). 

1 Köcherfliegenlarve 2 Eintagsfliegenlarve 

3 Flußnapfschnecke 4 Steinfliegenlarve 

5 Bachflohkrebs 6 Forelleneier 

26. August 2010 | Warum müssen Gewässer durchgängig sein? 17 

1 

4 

2 

5 

3 

6 

© Baur & Humpesch, 1980

Beobachtete Wanderdistanzen heimischer 

Fischarten 

• Barben bis 300 km aufund 

abwärts 

• Nasen 140 km aufund bis 

zu 440 km abwärts 

• Döbel und Aland 105 km aufund 

170 km abwärts 

• Quappe bis > 200 km 

• Äsche bis 100 km 

• Bachforelle bis 120 km 

Abb.: Holzner 


Erwachsenen Barbe 

Abb.: Frank Hecker 


Erwachsenen Nase 



Quappe 

Abb.: Jörg Schneider 


Aufstiegszeiten heimischer Fischarten 

Abb.: Skript Uni Weimar nach verschiedenen Autoren 


„Wehre gab es schon im Mittelalter, trotzdem war 

der Fischbestand früher besser“ 

aber: 

• Turbinen (mit hohen Schädigungsraten) 

werden erst seit Ende des 19. Jh. eingesetzt 

• massive (Beton-) Bauwerke in hoher Zahl erst 

seit Ende des 19. Jh. 

• die vorhandenen historischen Wehre wurden 

oft mehrfach erhöht. 


Wanderhindernisse aufwärts/abwärts: 

Wehre 

Behindert wird die 

Aufwärts- 

Wanderung 

ab ∆h > ca. 10 m 

Fischschäden 

auch bei Abstieg 

Fotos: Thomas Paulus 


Wanderhindernisse abwärts: 

Rechenanlagen 

v > 0,5 m/s 

Für Aal: Abstieg mit 

Bypass ermöglichen 

alle Abb.: ATV-DVWK 


Wanderhindernisse: Rückstaubereiche 

Schädigung insbesondere: 

• Makrozoobenthos 

• Fischlarven 

• große Stauräume: abwandernde Jungfische 

durch Prädatoren (z. B. Raubfische, etc.) 

Fotos: Günther Schmidt 


Wanderhindernisse: Rückstaubereiche 

Fotos: Günther Schmidt 


Auswirkungen von Stauhaltungen auf den 

Gewässerboden (Sohlsubstrat) 

Angestaute Gewässerstrecke 

Freifließende Gewässerstrecke 

(Fotos: Annett Schnaufer) 


Artspezifische Grenzwerte für Kleinfische 

Bachschmerle (B), Elritze (E), 

Mühlkoppe (M) 

Fließgeschwindigkeit (v) 

Wassertiefe (t) 

Bodensubstrat 16 mm 

Bodensubstrat 32 mm 

Höhe der Bodenschwelle (h s ) 

Wassertiefe über Bodenschwelle (t s ) 

Fließgeschw. über Bodenschw. (v s ) 

Absturzhöhe (�� h) 

v O Fließgeschw. im Oberwasser 

t O Wassertiefe im Oberwasser 

Verrohrung 

strengster artspezifischer 

Grenzwert 

(Migrationsraten < 70 %) 

v ≥ 0,75 m/s (E, M) 

t < 10 cm (M) 

v ≥ 1,0 m/s (E, B, M) 

v ≥ 1,0 m/s (E, B, M) 

h s ≥ 30 cm ? (E, B, M) 

t s < 10 cm (M) 

v s > 0,75 m/s (B, M) 

�� h ≥ 5 cm (M) 

v ≥ 0,5 m/s (M) 

Abb.: nach Vordermeier, Bayrisches Landesamt für Wasserwirtschaft (1999) 

daraus abgeleitete 

Empfehlungen 

(Migrationsraten ≥ 70 %) 

v ≤ 0,5 m/s 

10 ≤ t ≤ 20 cm 

v ≤ 0,5 m/s 

v ≤ 0,5 m/s 

max. 10 ≤ h s ≤ 15 cm 

und v s ≤ 0,5 m/s 

und mind. 10 ≤ t s ≤ 20 cm 

mind. 10 ≤ t s ≤ 20 cm 

v s ≤ 0,5 m/s 

�� h < 5 cm 

und v O ≤ 0,5 m/s 

und mind. 10 ≤ t O ≤ 20 cm 

v < 0,5 m/s 

und max. Befüllungsgrad 

alternativ. Überbrückung 


Dimensionierung von Anlagen mit 

Schlitzen und Riegeln 

Zu berücksichtigende 

Fischfauna 

Schlitzbreite 

Äsche, Döbel, Blei, sonstige Stör 

Bachforelle Lachs, Meerforelle, Huchen 

0,15-0,17 m 0,30 m 0,60 m 

weiterhin zu beachten: 

• Energiedichte im Bach < 200 W/m 3 (Fluss: 150 W/m 3 ) 

• Wasserspiegeldifferenz der Becken 

< 15 cm in Flüsse (d.h. vmax < 1,5 m/s) 

< 20 cm in Bächen (d.h. vmax < 2,0 m/s) 

• Grundsatz bei allen Anlagentypen: Anlagen sollen 

an mindestens 300 d/a funktionieren. 


Ahr, Rheinland-Pfalz 

(Foto: Thomas Paulus) 


Ahr, Wehr am Casino 

Bad Neueahr-Ahrweiler 

Fotos: Thomas Paulus 


Heimbach, LK Baumholder, Sprengung alter 

Betonschwelle, 5. September 1998 



Heimbach, LK Baumholder, Sprengung alter 

Betonschwelle, 5. September 1998 



Steinriegel als Wanderweg 



Mühlkoppe oder Groppe 



Lebensraum der Elritze 

im Sommer und im Winter 

(Abb.: Rüdiger Bless, 1992) 


Juvenile Elritzen im Flachwasser 

Abb.: Jörg Schneider 


Laischgebiet der Elritzen: Rauschen 

(Foto: Jörg Schneider) 


Männliche Elritze im Laichkleid 



Lebenszyklus der 

Bachforelle 

(Abb.: Rolf Bostelmann, 2004) 


Bachforelle 



Vielfalt der Struktur und Strömungsmuster 

der Fließgewässer 

Strukturreichtum führt zur 

Ausprägung unterschiedlichster 

Teillebensräume mit 

verschiedenen 

Strömungsverhältnissen, 

die von verschiedenen 

Fischarten und 

unterschiedlichen Lebensstadien 

besiedelt werden können. 

Strukturreicher Bachabschnitt 

mit hoher Strömungsdiversität 

(m/s) und Tiefenvarianz (cm) 


Bachneunauge 



Bachneunauge 



Lebenszyklus und Wanderungen des 

Europäischen Aals 

(Abb.: Bundesanstalt 

für Gewässerkunde 

(BfG)) 


Europäischer Aal 

(Foto: Volker Neumann) 


Europäischer Aal 



Lebenszyklus und Wanderungen des 

Europäischen Störs 

(Abb.: Nationaler 

Aktionsplan zum 

Schutz und 

Erhaltung des 


(2009), BfN Bonn, 

nach A. Grubig, 2007 


Historische und aktuelle Verbreitung des 


(Abb.: Nationaler Aktionsplan zum Schutz und Erhaltung des Europäischen Störs (2009), BfN Bonn, verändert nach Holicik et. 

al. 1989, Ellie et. al. 1997, Ludwig et. al. 2002) 


Stör 

(Foto: Stefan Paulus) 


Wiederherstellung der Durchgängigkeit im 

Rahmen der Gewässerunterhaltung 

(Fotos: Thomas Paulus) 


Wiederherstellung der Durchgängigkeit am 

Laubusbach, Lahngebiet 



Bedeutung der linearen Durchgängigkeit 

Zeichnung: Harald Lütkenhaus-Kopp

Vortrag 1_Durchgängigkeit_Paulus | PDF 7,5 MB

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