Fische schwimmen im Modell

(02.11.2018) Kern der Arbeit ist die Entwicklung, Kalibrierung und Validierung eines individuenbasierten Modells, mit dessen Hilfe das Verhalten von aufwärts wandernden Fischen auf räumlichen Skalen von Dezimetern und zeitlichen Skalen von Sekunden simuliert werden kann.

Mit der Dissertationsschrift von David Gisen mit dem Titel „Modeling upstream fish migration in small-scale using the Eulerian-Lagrangian-agent method (ELAM)“ startet die Bundesanstalt für Wasserbau ihre neue Publikationsreihe BAWDissertationen.

Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) In dieser Reihe sollen Doktorarbeiten, die im Rahmen von wissenschaftlichen Kooperationen der BAW mit Universitäten entstanden sind, als Erst- oder Zweitveröffentlichung publiziert werden.

„Bereits in den letzten Jahren hat sich die Zahl der Dissertationen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der BAW deutlich erhöht. Diese Entwicklung wird sich auch in Zukunft fortsetzen. Mit der neuen Publikationsreihe BAWDissertationen wollen wir dies in unserer Außendarstellung sichtbar machen“, sagte der Leiter der Bundesanstalt für Wasserbau, Prof. Dr.-Ing. Christoph Heinzelmann.

Die Dissertationsschrift von David Gisen, die an der Fakultät für Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften der Universität der Bundeswehr München eingereicht wurde, leistet einen Beitrag zur Wiederherstellung der ökologischen Durchgängigkeit an staugeregelten Fließgewässern.

Für die aufwärts gerichtete Fischwanderung an den Bundeswasserstraßen in Deutschland müssen Fischaufstiegsanlagen an ca. 250 Stauanlagen neu gebaut oder nachgerüstet werden.

Kern der Dissertation ist die Entwicklung, Kalibrierung und Validierung eines individuenbasierten Modells, mit dessen Hilfe das Verhalten von aufwärts wandernden Fischen auf räumlichen Skalen von Dezimetern und zeitlichen Skalen von Sekunden simuliert werden kann.

Als Fernziel soll das Modell vor allem dafür eingesetzt werden, um die Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen im Unterwasser einer Staustufe zu verbessern und damit eine wesentliche Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit der Anlage sicherzustellen.

David Gisen ist es gelungen, ein Verhaltensmodell zu entwickeln, das unter den speziellen Bedingungen von Fischversuchen in einer Versuchsrinne (Hydraulik, Geometrie, Fischart), die gemeinsam mit Biologen der Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt wurden, zu einer guten Übereinstimmung zwischen beobachteten und berechneten Verhaltensmustern führt.

Mit der Arbeit wird ein Modellkonzept entwickelt und verifiziert, das auf andere Anwendungsfälle übertragen und damit verallgemeinert werden kann. Die Arbeit zeigt aber auch, dass bis zum Erreichen des Fernziels, die Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen im Unterwasser einer Staustufe mit Hilfe numerischer Berechnungen zu verbessern, noch ein weiter Weg zu gehen ist. Die im Ausblick dargestellten Untersuchungsschritte liefern dafür wertvolle Hinweise.




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