Wissenschaftler in Innsbruck wollen Wasserkraftanlagen für Fische sicherer machen und erfinden dafür ein System: den Fishprotector. Die Technik ist simpel, aber sehr wirksam und könnte schon bald EU-weit auf Interesse stoßen.

Stromerzeugung

Schon früh nutzten die Menschen die Kraft des Wassers, um Energie herzustellen. Heute, in Zeiten der Energiewende, gewinnen erneuerbare Energiequellen an Bedeutung. Doch die Nutzung von Gewässern zur Stromerzeugung bleibt nicht ohne Auswirkungen auf die Umwelt. Wasserkraftwerke in Flüssen können zur Gefahr für stromabwärts wandernde Fische werden. Zum Beispiel, wenn die Tiere die Anlagen nicht passieren können oder wenn sie in die Turbinen geraten und dadurch verletzt oder getötet werden. Genau diesem Problem widmet sich Barbara Brinkmeier vom Arbeitsbereich Wasserbau an der Uni Innsbruck gemeinsam mit ihrem Kollegen Markus Aufleger in einem Projekt, das 2012 startete. „Unser Ziel war es, ein sehr wirksames und leistbares System für den Fischschutz zur Nachrüstung bestehender Wasserkraftwerke zu entwickeln, das es bis dato nicht gibt“, erklärt Brinkmeier. „Damit wollen wir einen Beitrag zum Erhalt der Artenvielfalt in Flüssen leisten.“

Sanfte Abschreckung

Ein Projektteam vom Arbeitsbereich Wasserbau testete in aufwendigen Freilandversuchen gemeinsam mit Fischexperten der Universität für Bodenkultur in Wien verschiedene Barrieren. Sie fanden heraus, dass eine Kombination aus zwei Komponenten besonders gut funktioniert: erstens eine mechanische Barriere aus horizontal gespannten Stahlseilen, zweitens ein elektrisches Feld im Niedrigvoltbereich, das die Seile umgibt (siehe Grafik). „Der Fisch nimmt zunächst aus der Entfernung über sein Seitenlinienorgan die Stahlseile wahr und nähert sich ihnen vorsichtig“, erklärt Markus Aufleger die Funktionsweise des Systems. „Das elektrische Feld ist unangenehm und leitet ihn in einem zweiten Schritt an eine Stelle, dem sogenannten Bypass, an der er das Wasserkraftwerk passieren kann.“ Die Abschreckung erfolgt stufenartig und damit sanft, was laut Aufleger das Innovative an diesem Fischschutzsystem ist.

Nächster Schritt: Markteintritt

Der „Fishprotector“ getaufte Schutzzaun ist nun in Amerika und Europa durch ein Patent geschützt. Der nächste Schritt ist die Unternehmensgründung, für die es über das Spin-O -Fellowship der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft finanzielle Unterstützung gibt. Hyfish soll das Unternehmen heißen. Für ihr Geschäftsmodell wurden die Entwickler bereits mit dem adventure X-Preis der Standortagentur Tirol und der Wirtschaftskammer Tirol ausgezeichnet. Der Fishprotector könnte in den nächsten Jahren EU-weit auf Interesse stoßen. Denn die sogenannte EU-Wasserrahmenrichtlinie schreibt den Mitgliedsstaaten Maßnahmen zum Fischschutz in Gewässern vor. „Unser Ziel für die Zukunft ist, den Fishprotector am Markt zu etablieren, sodass er zum Stand der Technik wird“, sagt Brinkmeier.

DER FISHPROTECTOR FÜR WASSERKRAFTWERKE

Eine Erfindung aus Innsbruck hält Fische nicht nur davon ab, in Kraftwerks-Turbinen zu schwimmen, sondern führt sie sogar an den Kraftwerken vorbei. Der sogenannte Fishprotector ist eine Kombination aus mechanischer und elektrischer Barriere, quasi ein elektrischer Unterwasserzaun.

1. Der Fisch schwimmt mit der Hauptflusströmung in Richtung des Wasserkraftwerkes.

2. Durch das seitlich am Fisch verlaufende Seitenlinienorgan, das ihm als hochsensibler Ferntastsinn dient, nimmt der Fisch die Barriere – die horizontal gespannten Stahlseile – bereits aus der Entfernung wahr.

3. Der Fisch reagiert auf das Hindernis und dreht sich gegen die Strömung – eine typische Reaktion von Fischen auf Hindernisse.

4. Der Fisch nähert sich der Barriere vorsichtig mit der Schwanzflosse voraus.

5. Plötzlich nimmt der Fisch das elektrische Feld wahr. Es ist zwar ungefährlich, aber der Fisch empfindet es als unangenehm und möchte sich nicht weiter nähern.

6. In pendelnder Bewegung schwimmt der Fisch der Barriere entlang, die ihn in Richtung Bypass und damit am Wasserkraftwerk vorbei leitet.

STAHLSEILE, DIE FISCHLEBEN RETTEN

Der Fishprotector besteht aus vielen Stahlseilen, die in einem Abstand von  bis Millimetern horizontal gespannt sind. Sie decken den kompletten Fließquerschnitt ab. Er hat die Funktion, Fische zu scheuchen und zu leiten.

Auf einer Seite sind die Seile fix montiert und mittels Kabel mit einem Schaltschrank verbunden, auf der anderen beweglich befestigt, damit sie zur Reinigung an der Flusssohle abgelegt werden können. Der Schaltschrank gibt Gleichstromimpulse im Millisekundenbereich ab. Die elektrische Spannung, die an den Seilen angelegt ist, liegt im Niedrigvoltbereich und ist für Lebewesen ungefährlich. Das elektrische Feld wirkt abschreckend auf Fische. Je größer ein Fisch ist, desto stärker spürt dieser den Strom. Der Fishprotector funktioniert für verschiedene Fischarten (z. B. Forellen, Aitel, Äschen, Aale ...) und ist für die Nachrüstung mittlerer und großer Wasserkraftanlagen geeignet.