Arbeitspakete

 

 

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CHARM erforscht fünf entscheidende Faktoren im Betrieb und Management von Stauräumen: Die Ablagerung von Feinsedimenten, die stabilisierende Wirkung von Biofilmen auf Sedimente, das Wachstum von Cyanobakterien, die Emission von Treibhausgasen sowie gesellschaftliche Akzeptanz und Interessenskonflikte.



Sedimente

Sedimentablagerungen in Stauräumen stellen eine große Heraus-forderung für das Stauraummanagement dar. Abgelagerte Sedimente reduzieren das Speichervolumen und können die Auslässe einer Talsperre verlanden. Im Rahmen von CHARM werden sowohl im Feld als auch im Labor Grundlagenversuche zur Erosionsstabilität von Feinsedimenten durchgeführt. In einem weiteren Schritt werden Algorithmen für eine numerische Modellierung von Erosionsprozessen entwickelt, die als Grundlage für Prognoserechnungen und ein nachhaltiges Stauraummanagement dienen.



Biofilme

Biofilme können die Erosionsstabilität von Sedimenten erhöhen (mikrobielle Biostabilisierung) und die Charakteristika erodierter Flocken und deren Absetzverhalten verändern. In Experimenten soll daher untersucht werden, wie abiotische Faktoren (z. B. Temperatur-, Licht- und Strömungsverhältnisse) Wachstum, Zusammensetzung und Funktion dieser mikrobiellen Schichten beeinflussen und welche Wirkung diese ihrerseits auf die Erosionsstabilität von Sedimenten haben.



Cyanobakterien

Viele Stauseen leiden unter Nährstoffeinträgen, die zu einer Massenvermehrung von Cyanobakterien (Blaualgen) und damit zu einer Verschlechterung der Wasserqualität führen können. Um entsprechende Gegenmaßnahmen zu entwickeln, werden die physikochemischen und biologischen Prozesse untersucht, die einer solchen Massenentwicklung zugrunde liegen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Toxinproduktion der Mikroorganismen sowie auf den Einflüssen von Wasserspiegelschwankungen, saisonalen Fluktuationen und der Zuführung von Fremdwasser.



Klimagase

Kommen angestaute Sedimente wieder in Bewegung, entwickeln sich Blasen, durch die das Klimagas Methan freigesetzt wird. Räumlich und zeitlich differenzierte Messungen sollen dabei helfen, zum einen den Anteil von Stauräumen als Emissionsquelle von Treibhausgasen (CO2, CH4) genauer zu beziffern und zum anderen bislang  offene Fragen bezüglich des Einflusses von Speichermanagementprozessen auf Methanausgasungen zu beantworten.



Gesellschaft

Die Anlage eines Stauraums bedeutet einen erheblichen Eingriff in die Landschaft und die gewachsenen sozialen Verflechtungen vor Ort. Doch auch das Stauraummanagement durch den Betreiber birgt das Risiko von Reibungen hinsichtlich seiner eigenen Ansprüche sowie der heterogenen Interessen von betroffenen Akteuren. Deshalb werden gesellschaftliche Implikationen von Stauräumen mittels regionaler Fallbeispiele analysiert, um eine Basis für integrierte und vernetzte Managementkonzepte entwickeln zu können.