Analyse der Strömung in einem Wasserwirbelkraftwerk hinsichtlich des Fischabstiegs

Im Rahmen eines BMBF-geförderten Forschungsprojektes wurden Strömungsmessungen in einem 1:1-Labormodell eines Wasserwirbelkraftwerks (WWK) sowie dessen hydronumerische Simulation durchgeführt. Die Analyse der Ergebnisse untermauert die Beobachtungen während der in diesem Labormodell erfolgten Fischversuche: Bei der Passage des WWK sind die Fische aufgrund der verhältnismäßig geringen Strömungsgeschwindigkeiten und Drücke sowie einer geringen turbulenten kinetischen Energie nicht orientierungslos. Kollisionen mit den Turbinenschaufeln traten nicht auf und sind aufgrund der geringen Turbinendrehzahl und Strömungsgeschwindigkeiten nicht zu erwarten.

Das Wasserwirbelkraftwerk (WWK) ist ein Kleinwasserkraft-Anlagentyp zur Erschließung des Wasserkraftpotenzials an Standorten mit geringen Fallhöhen und geringen Durchflüssen. Der Einsatzbereich wird mit Durchflüssen im Bereich von 1 bis 10 m³/s und Fallhöhen von 0,7 bis zu 3 m angegeben. Wenngleich die Idee des WWK bereits im Jahr 1968 in Form erster Patente veröffentlicht wurde, wird heute für die Technologie mit dem Vorteil geworben, die Fischpassierbarkeit sowohl stromauf- als auch stromab zu ermöglichen bei gleichzeitiger Stromproduktion. An Pilotanlagen dieses Anlagentyps in Österreich, der Schweiz und auch in Deutschland konnte die vollumfängliche Funktionstüchtigkeit als Fischaufstieg bislang nicht nachgewiesen werden.

Am Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik (IWD) der Technischen Universität Dresden wurde im Rahmen eines BMBF-geförderten Projektes ein Labormodell eines WWK im technischen Maßstab (M 1:1) errichtet, mit dem Ziel, die Passierbarkeit der Anlage anhand systematischer Tierversuche mit lebenden Fischen zu analysieren. Darüber hinaus wurde die Strömung sowohl im Labormodell als auch mit numerischen Methoden detailliert mit Blick auf die Durchwanderbarkeit für Fische untersucht.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 09 (September 2019)
Seiten: 4
Preis: € 10,90
Autor: Nadine Müller
Christian Jähnel
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Stamm
Dr. rer. nat. Falko Wagner

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