Ergänzende Methoden
Es ist stets kritisch zu hinterfragen, ob sich im Labor erarbeitete ethohydraulische Erkenntnisse tatsächlich auf die Realität im Gewässer übertragen lassen. Das Institut für angewandte Ökologie verfügt über die entsprechenden Kenntnisse und Gerätschaften, um unter Einhaltung der Arbeitssicherheit für das Personal das Verhalten von Fischen selbst in großen Gewässern und an gefährlichen wasserbaulichen Anlagen zu untersuchen.
Dual Frequency Identification Sonar (DIDSON)
Das als akustische Kamera bezeichnete DIDSON wird zur Beobachtung der Unterwasserwelt mittels hochfrequenter Schallsignale
eingesetzt. Im Vergleich zu optischen Kameras, deren Einsatzmöglichkeit stets von den Licht- und Trübungsverhältnissen bestimmt
wird und herkömmlichen Echoloten, die mit Standbildern nur einen Ausschnitt von dem Geschehen unter Wasser vermitteln, können mit
dem DIDSON auch bei völliger Dunkelheit videoähnliche Filme von hoher Bildqualität angefertigt werden. Dies ermöglicht eine
Direktbeobachtung von Fischen im Freiland auch im Bereich von Gefahrenstellen, wie Turbineneinläufen.
Das Institut für angewandte Ökologie besitzt nicht nur DIDSON vom Typ 300, sondern ist auch mit den Möglichkeiten und Grenzen
des Einsatzes dieses Gerätes vertraut, das für gutachterliche Aufgaben als auch Forschungszwecken im Freiland ausgebracht wird.
Auch im Rahmen ethohydraulischer Untersuchungen kommt das DIDSON bei uns zum Einsatz, beispielsweise für nächtliche Verhaltensbeobachtungen.
Filmsequenz: "Schwarmverhalten von Fischen"
Telemetrie
Telemetrische Systeme bestehen aus einem Sender, mit dem ein Tier markiert wird und einem Empfänger, der das Signal des Senders
und damit die Position des Trägers über mehr oder weniger große Distanz ortet und entschlüsselt. Je nach Signaltyp werden
telemetische Systeme in Radio- oder akustische Telemetrie unterschieden, die jeweils Vor-, als auch Nachteile aufweisen. Beide
Sendertypen beziehen die für das Signal benötigte Energie von einer Batterie, die entsprechend ihrer Kapazität und Größe die
Lebensdauer des Senders auf wenige Wochen bis zu mehreren Monaten begrenzt. Telemetrische Sender können schonend nur ausreichend
großen Neunaugen und Fischen entweder durch orale Applikation in den Magen oder intraabdominal mittels eines operativen Eingriffs
beigebracht werden. Entsprechend handelt es sich bei einer telemetrischen Studie stets um einen genehmigungspflichtigen Tierversuch.
Das Institut für angewandte Ökologie verfügt über das Know-how sowie die technische Ausstattung telemetrische Untersuchungen in Gewässer beliebiger Größe durchzuführen. Insbesondere sind wir in der Lage die für die Ausbringung von Hydrophonen für die akustische Telemetrie benötigten Bojen in Anpassung an die jeweiligen Standortbedingungen selber anzufertigen.
Transponder Systeme
Bei Transponder Systemen wird ein Tier mit einem vergleichsweise kleinen, glasummantelten Sender markiert (12, 23, oder 32 x 2 mm),
der nur beim Durchgang durch eine zugehörige Antenne elektromagnetisch induktiv aktiviert wird, so dass er einen unverwechselbaren Code aussendet.
Mit einem Transponder markierte Neunaugen und Fische können so ihr gesamtes Leben lang individuell identifiziert werden. Da die Reichweite der Antennen jedoch limitiert ist, werden Transponder-Antennen vorzugsweise an Zwangspunkten in den potentiellen Wanderkorridoren der Fische eingebaut, z. B. in Fischaufstiegsanlagen
Das Institut für angewandte Ökologie arbeitet seit 1991 sowohl mit Full Duplex (FDX) (siehe MIGROMAT®), als auch Half Duplex (HDX) Transpondern. Aufgrund der größeren Reichweite kommen in der Feldforschung vor allem HDX-Systeme zum Einsatz, um beispielsweise die Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen zu prüfen oder präferierte Wanderkorridore an mehrfach verzweigten Standorten zu identifizieren. Auf diese Weise wurden bereits diverse aus ethohydraulischen Untersuchungen gewonnene Erkenntnisse auf ihre Gültigkeit im Freiland überprüft, z. B. der stets unmittelbar am Fuß eines Wanderhindernisses zu positionierenden Auslauf einer Fischaufstiegsanlage.
Da bis heute Transponder Systeme nicht vorkonfektioniert erhältlich sind, haben wir uns nicht nur die für den Eigenbau
maßgeschneiderter Antennen benötigten Kenntnisse angeeignet, sondern sind aufgrund eigener hard- und softwaretechnischer Entwicklungen
in der Lage, bis zu 48 große HDX-Antennen gleichzeitig und ohne Reduktion der Lesegeschwindigkeit oder Informationsverlust zu betreiben.
Hydrodynamisch-numerische Modelle In den Ingenieurwissenschaften werden hydrodynamisch-numerische Modellen (kurz: HN-Modelle) dazu eingesetzt zwei- und dreidimensionale Strömungs- und Turbulenzgeschehen innerhalb eines definierten Gewässerausschnittes z. B. als Grundlage für Planungen zu analysieren oder um Auswirkungen wasserbaulicher Maßnahmen zu prognostizieren. Dazu müssen wesentlichen Komponenten des zu beschreibenden Gewässerausschnittes definiert und parametrisiert in die computergestützten Modelle eingespeist werden, z. B.:
- topographische Daten (digitales Geländeprofil, Querprofile, Bauwerksdaten)
- hydrologische Daten (Wasserstände, Abflüsse, Niederschlag, Verdunstung)
- Modelparameter (Rauheiten, Beiwerte)
