Die Renaissance der Aalleiter

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1 Die Renaissance der Aalleiter Von Beate Adam, Ulrich Schwevers, Jacques Boubée & Antoine Legault Einleitung Seit den 1970er Jahren ist eine dramatische Abnahme des Aufkommens von Glasaalen zu verzeichnen. Hiervon betroffen ist nicht nur der Europäische Aal Anguilla anguilla, sondern auch der japanische Anguilla japonica und der amerikanische Aal Anguilla rostrata (Bild 1). Auch die Glasaalrekrutierung von Shortfin eel Anguilla australis und Longfin eel Anguilla dieffenbachii entlang der neuseeländischen Küsten geht zurück (BROWN et al. 2007). In Europa werden vor diesem Hintergrund Maßnahmen zum Schutz von Anguilla anguilla diskutiert (COUNCIL OF THE EUROPEAN UNION 2006), in Nordamerika rückt Anguilla rostrata zunehmend in den Fokus des Fischartenschutzes und in Neuseeland fürchtet man unterdessen speziell um das Überleben von Anguilla dieffenbachii, dessen bis zu 2 m lange Rogner erst in einem Alter von 50 bis 80 Jahren zur Fortpflanzung in den Pazifischen Ozen abwandern (Bild 2, JONES 2005). Allerdings reicht es nicht aus, darüber zu diskutieren, welche Ursachen für den weltweiten Rückgang der Aalbestände verantwortlich sind, vielmehr sind effiziente Maßnahmen zum Schutz des Aals und zur Stützung seiner Bestände in den Küsten- und Binnengewässern erforderlich. So wird beispielsweise weltweit die Rekrutierung der o. a. Arten bereits in den Ästuaren durch eine Vielzahl von Wanderhindernissen behindert, die für Glas- und Steigaale oft unüberwindbare Barrieren bilden. Dies sind z. B. Sperrbauwerke zum Schutz der Küstengebiete gegen Sturmfluten, Siel- und Schöpfbauwerke, die den Abfluß und den Wasserstand eingedeichter Gewässer regulieren sowie das Eindringen von Salzwasser ins Binnenland verhindern sowie Wehre, die zur Verbesserungen der Schiffahrtsbedingungen in den Flußunterläufen errichtet wurden. Während dem Wanderbedürfnis älterer und größerer Aalstadien durch den Bau herkömmlicher Fischaufstiegsanlagen mit groben Sohlensubstraten Rechnung getragen werden kann (DVWK 1996), bedarf es für die Gewährleistung der Aufwanderung von Glas- und Steigaalen vor allem in den Ästuaren und Flußunterläufen spezieller Konstruktionsweisen, sogenannter Aalleitern. Diese werden z. B. bereits von KELLER (1885), GERHARDT (1893) und DENIL (1909) detailliert beschrieben. Im Gegensatz zu anderen Konstruktionsweisen hat sich bei Aalleitern der Stand der Technik jedoch

2 seit den Publikationen von JENS (1971, 1982) kaum weiterentwickelt und ein Neubau erfolgt in Deutschland nur in seltenen Ausnahmefällen. An den französischen Küsten hingegen, insbesondere in der Vendée und der Bretagne, sowie auch in Neuseeland erleben Aalleitern in jüngster Zeit eine Renaissance und werden an einer Vielzahl von Staubauwerken an kleinen Gewässern wie auch an großen Flüssen eingesetzt. Nicht selten werden diese, stets nach dem gleichen Prinzip konzipierten Aufstiegsanlagen mit Fangeinrichtungen kombiniert, um die Quantität und Dynamik des natürlichen Aufstiegsgeschehens überwachen zu können und Material für Besatzzwecke zu gewinnen. Nachfolgend werden solche in Frankreich und Neuseeland eingesetzten Aalleitern vorgestellt. Bild 1: Entwicklung des Glasaalaufkommens Bild 2: Longfin eel (Anguilla dieffenbachii) Auffindbarkeit Grundvoraussetzung für das Funktionieren einer jeden Fischaufstiegsanlage ist ihre Auffindbarkeit. Vergleichbar anderen aufstiegswilligen Fischen orientieren sich auch Glas- und Steigaale an den im Ästuar bzw. im Fluß herrschenden Fließrichtungen und -geschwindigkeiten, und konzentrieren sich im Gewässerquerschnitt bevorzugt in Bereichen mit starker oder gar turbulenter Strömung (Bild 3), wobei selbst Glasaale über längere Zeit eine Schwimmgeschwindigkeit von ca. 0,6 bis 0,7 m/s aufrechterhalten können (JENS et al. 1997). Aalleitern müssen entsprechend an solchen Stellen in das Unterwasser eines Wanderhindernisses eingebunden werden. Durch die Ausbildung strömungsarmer Bereiche oder gar Sackgassen wird nach den vorliegenden Erfahrungen die Auffindbarkeit und damit die Wirksamkeit von Aalleitern stark beeinträchtigt (Bild 4). Zudem ist eine gut wahrnehmbare Leitströmung erforderlich, die den Jungaalen im Nahbereich den Weg zum Einstieg in die Aalleiter weist. Da zur Erzeugung einer wirksamen Leitströmung wesentlich höhere Abflüsse notwendig sind als der Betriebsabfluß der Aufstiegsanlage, empfiehlt sich die Anlage akzessorischer Leitwasserleitungen (Bild 8).

3 Die Attraktivität der austretenden Leitströmung für Jungaalstadien kann durch die Verwendung von wärmerem Wasser deutlich erhöht werden. Deshalb wird beispielsweise an neuseeländischen Wasserkraftwerken dem Betriebswasser der Aufstiegsanlage Warmwasser aus dem Kühlkreislauf der Generatoren zugesetzt. Im Falle großer Stauräume wird wärmeres Oberflächenwasser für die Erzeugung der Leitströmung genutzt. Sofern die Aufstiegsanlage mit einer Fangeinrichtung kombiniert ist (s. u.), lässt sich die Attraktivität des Wanderkorridors auch dadurch steigern, dass dem eigentlichen Betriebswasser Wasser aus dem Hälterbecken mit den der gefangenen Aufsteigern zugesetzt wird, das offenbar artspezifische Botenstoffe enthält. Bild 3: Auslaufbauwerk des Lake Manapouri in Neuseeland: Im Turbulenzbereich der Wehrpfeiler sind Fangeinrichtungen für Glasaale nach dem Prinzip von Aalleitern installiert Bild 4: Aalleiter im Hafenseitenbecken von St. Gilles-Croix-de-Vie in Frankreich mit zu geringer Leitwirkung und deshalb schlechter Auffindbarkeit Passierbarkeit Generell handelt es sich bei Aalleitern um Rinnen, die mit Steigungen bis zu 80 an bestehenden Wanderhindernissen installiert werden können. Sie sind mit Bürsten ausgestattet und werden mit einer vergleichsweise geringen Betriebswassermenge beaufschlagt (Bild 5 und 6, LEGAULT et al. (2007)). Grundsätzlich sind junge Aalstadien bis zu einer Körpergröße von ca. 10 cm in der Lage, sich über bemooste oder zumindest rauhe und von einem dünnen Wasserfilm überzogene Wände hinauf zu winden. Eine optimale Passierbarkeit einer Aalleiter wird jedoch erreicht, indem die Rinne mit Strukturen ausgestattet wird, die den schlängelnden Körpern der Jungaale einen geeigneten Halt und Widerlager geben. Dies sind in der Regel zu Bürstenstraßen angeordnete Bündel aus

4 Kunststoffborsten, deren Abstandsweite und Borstendichte sich an der Größe der aufwandernden Glas- und Steigaale orientiert (Bild 7). Dem Aufstieg von Jungaalen unterschiedlicher Größe wird durch die Verwendung mehrerer Bürstenstraßen unterschiedlicher Auslegung Rechnung getragen oder durch Bürstenstraßen mit unterschiedlicher Borstendichte im Querschnitt (Bild 10). Bild 5: Aufstiegsanlage im Bild 6: Aufstiegsanlage über die 14 m hohe Turbinenuntergraben des Wasserkraftwerks Staumauer der Talsperre Aprémont im Fluss Wairere Falls am Waikato River in Vie in der Vendée. Die akzessorische Neuseeland: Der Aufstieg der Glasaale erfolgt Leitwasserleitung mündet erst kurz oberhalb zunächst über den bemoosten Felsen. Die des Unterwassers ein. letzten Meter legen die Fische über eine borstenbestückte Röhre bis in ein Hälterbecken hinein zurück. Aus diesem wird Attraktionswasser zur Benetzung des Wanderkorridors einschließlich der Feldswand entnommen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fischaufstiegsanlagen werden Aalleitern nicht schwimmend passiert, sondern die Jungaale schlängeln sich zwischen den Borsten aufwärts. Hierzu ist lediglich eine Benetzung der Rinne und der Borsten notwendig, so daß die Wassertiefe nur wenige Millimeter beträgt und der erforderliche Betriebsabfluß sehr gering ist.

5 Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, dass bereits geringfügige Änderungen des Oberwasserstandes rasch zu starken Schwankungen der Dotation und damit zum Versagen der Anlage infolge zu hoher Abflüsse und Strömungsgeschwindigkeiten oder infolge Trockenfallens führen. Deshalb hat es sich bewährt, über eine Pumpe die konstante, abfluß- und wasserstandsunabhängige Dotation einer Aalleiter sicherzustellen. Ferner hat es sich in der Praxis erwiesen, dass zum Schutz gegen fischfressende Vögel eine Abdeckung der Aalleiter mit Gitterrosten sinnvoll ist. Fang- und Kontrolleinrichtungen Sofern der Aufstieg der Glas- und Steigaale kontrolliert werden soll, wird unter dem stromaufwärtigen Ende des Wanderkorridors ein Hälterbecken installiert, in das die Aufsteiger hineinfallen. Aus diesem ablassbaren Becken wird auch das Attraktionswasser entnommen, das dem Wasservolumen zur Benetzung des Wanderkorridors hinzugegeben wird (Bild 9). Zur Gewinnung von Besatzmaterial werden in Neuseeland trickreich konstruierte Fangkästen an Seilzügen soweit in das Unterwasser des Wanderhindernisses abgesenkt, dass diese Kästen zwar eintauchen, aber nicht überströmt werden. Über einen Schlauch wird sodann jedem Fangkasten Attraktionswasser aus mit gefangenen Jungaalen bestückten Hälterbecken auf der Dammkrone zugeleitet (Bild 10). Mit dieser Konstruktion werden die im turbulenten Unterwasser enthaltenen Glasaale durch den Geruch ihrer Artgenossen angelockt und über eine mit Borsten bestückte Rampe in die strömungsberuhigten Fangkästen hinein geleitet. Auf diese Weise werden z. B. allein am Damm des Wasserkraftwerks Karapiro im Waikato River jährlich bis zu kg Aale mit einem Durchschnittsgewicht von ca. 1 g gefangen. Die turnusmäßige Leerung der Fangkästen sowie deren Verteilung als Besatzmaterial im Oberlaufe des Waikato Rivers sowie in dessen Seitengewässern übernehmen Angehörige der vor Ort lebenden Maori-Stämme.

6 Bild 7: Ein geringes Wasservolumen genügt zur Bild 8: Während über die mittlere Rinne das Beschickung des Wanderkorridors, der mit Leitwasser abgegeben wird, dienen die beiden unterschiedlichen Bürstenstraßen bestückt ist äußeren als Wanderkorridor Bild 9: Von der Oberkante des Wanderkorridors Bild 10: Zur Gewinnung von Besatzmaterial fallen die Aufsteiger in ein Hälterbecken. Aus werden in Neuseeland absenkbare diesem wird das Attraktionswasser entnommen Fangkästen eingesetzt Ausblick Die Ästuare in den deutschen Küstengebieten sowie die Flußunterläufe weisen eine große Anzahl von Wanderhindernisse z. T. beträchtlicher Größe auf, die nur in Einzelfällen mit Aaleitern ausgestattet sind. In den herkömmlichen Fischaufstiegsanlagen an den Wehren Hemelingen/Weser (SCHIRMER & DROSTE 2002) und Geesthacht/Elbe (BECKEDORF & SCHUBERT 1995) wurden im Rahmen von Funktionskontrollen gar keine bzw. nur wenige Glasaale pro Jahr

7 nachgewiesen, so daß offensichtlich der natürliche Glasaalaufstieg in diesen Flußgebieten vollständig unterbunden oder zumindest auf eine unbedeutende Größenordnung reduziert ist. In Ästuaren und Flußunterläufen sind somit auch dann spezielle Aufstiegsanlagen für Glas- und Steigaale notwendig, wenn die dortigen Wanderbarrieren mit herkömmlichen Fischaufstiegsanlagen ausgestattet sind. Aalleitern der vorgestellten Konstruktionsweisen können hierzu einen wesentlichen Beitrag leisten, zumal sie sehr geringe Betriebsabflüssen benötigen, vergleichsweise geringe Investitionskosten erfordern und sich nachträglich gut an bestehenden Querbauwerken nachrüsten lassen. Hiermit könnte sowohl die natürliche, als auch eine durch Besatz gestützte Rekrutierung der Aalbestände im Binnenland gefördert werden. Literatur BECKEDORF, R. & H. J. SCHUBERT (1995): Funktionsüberprüfung der Fischaufstiegsanlagen an der Staustufe Geesthacht. - Binnenfischerei in Niedersachsen 4, 49 S. BROWN, L., A. HARO & J. BOUBEE (2007): Behaviour and fate of downstream migrating Eels at hydroelectric power station intakes - Bridging the gap between hydraulics and biology - extended abstracts of the 6th International Symposium on Ecohydraulics, Cristchurch / New Zealand. COUNCIL OF THE EUROPEAN UNION (2006): Proposal for a council regulation establishing measures for the recovery of the stock of European eel. - Interinstitutional file 2005/0201 (CNS) No. 9247/06 vom 11. Mai DENIL, G. (1909): Les Échelles a poissons et leur application aux barrages de Meuse et d'ourthe. - Ann. Trav. publ. Belg. Série II/XIV 66, DVWK (Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau e.v.) (1996): Fischaufstiegsanlagen - Bemessung, Gestaltung, Funktionskontrolle. - Bonn (DVWK), Merkblatt zur Wasserwirtschaft M232/1996, 110 S. GERHARDT, P. (1893): Ueber Aalleitern und Aalpässe. - Z. Fischerei 1, JENS, G. (1971): Funktion, Bau und Betrieb von Fischpässen. - Arch. Fischereiwiss. 22 Beih. 1, JENS, G. (1982): Der Bau von Fischwegen, Fischtreppen, Aalleitern und Fischschleusen. - Hamburg (Verlag Paul Parey), 5. Aufl., 93 S. JENS, G. ET AL. (1997): Fischwanderhilfen: Notwendigkeit, Gestaltung, Rechtsgrundlagen. - SchrR. Verband Dt. Fischereiverwaltungsbeamter und Fischereiwissenschaftler 11, 113 S. JONES, J. (2005):New Zealand freshwater eels. - Auckland/NZ (Reed Publishing), 40 S. KELLER, H. (1885): Die Anlage der Fischwege. - Berlin (Verlag von Ernst u. Korn), 69 S.

8 LEGAULT, A., G. BRIN & P. LAFFAILLE, G. (2007): Review of eel ladders built in Vendee on the Frech Atlantic coast. - Bridging the gap between hydraulics and biology - extended abstracts of the 6th International Symposium on Ecohydraulics, Cristchurch / New Zealand. SCHIRMER, M. & R. DROSTE (2002): Funktionsüberprüfung der Fischaufstiegsanlage am Weserwehr Bremen-Hemelingen. - Bremen, 49 S. Kontaktadressen der Verfasser: Dr. Ulrich Schwevers & Dr. Beate Adam Institut für angewandte Ökologie (Deutschland) schwevers@vobis.net Dr. Jacques Boubée National Institute of Water & Atmospheric Research (Neu Seeland) j.boubee@niwa.co.nz Antoine Legault Fish-Pass (Frankreich) fishpass@fish-pass.fr