Wasserwirtschaft - Heft 09/10


Curved-Bar-Rack-Bypass-Systeme fĂŒr den Fischschutz an Wasserkraftanlagen und Wasserfassungen
Dr. Claudia Beck, Dr. Ismail Albayra, Dr. David F. Vetsch, Prof. Dr. Robert Boes, Dr. Armin Peter
Ein neuartiger Fischleitrechen mit vertikalen, gebogenen StĂ€ben und anschließendem Bypass-System (BS) stellt eine vielversprechende technische Lösung fĂŒr den Fischabstieg an Laufwasserkraftwerken dar. Dieses sogenannte Curved-Bar-Rack-Bypass-System (CBR-BS) zeichnet sich durch geringe hydraulische Verluste, eine symmetrische Rechenabströmung und eine hohe Fischleiteffizienz im Labor aus. Dieser Beitrag prĂ€sentiert die Forschungsergebnisse der Laborversuche und der numerischen Modellierung zum neu entwickelten CBR-BS.
Bemessungsempfehlungen fĂŒr den Fischschutz mit Horizontalrechen-Bypass-Systemen
Dr. Julian Meister, Dr. Claudia Beck, Dr. Ismail Albayra, Prof. Dr. Robert Boes, Dr. Oliver Selz
Obwohl Horizontalrechen-Bypass-Systeme (HBR-BS) dem Stand der Technik fĂŒr den Fischschutz und Fischabstieg entsprechen und in den letzten Jahren an vielen europĂ€ischen Wasserkraftanlagen installiert wurden, gibt es immer noch diverse WissenslĂŒcken bezĂŒglich der Hydraulik, den betrieblichen Aspekten und des Fischverhaltens. Aus diesem Grund wurden an der Versuchsanstalt fĂŒr Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH ZĂŒrich umfangreiche hydraulische und ethohydraulische Untersuchungen durchgefĂŒhrt. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Forschungsresultate der ethohydraulischen Versuche prĂ€sentiert und wichtige Bemessungsempfehlungen zusammengefasst.
Feinrechen - Grenzen der Kirschmer- Gleichung
Dipl.- Ing. Gerhard Braun, Mirco Hissler, Prof. Dr.-Ing. Klaus Kimmerle, Dipl.-Ing Stefan Weißkircher, Prof. Dr.-Ing. habil. Boris Lehmann
Die Berechnung des Stauhöhenverlusts an Feinrechen in kommunalen KlĂ€ranlagen basiert seit Jahrzenten auf der von Otto Kirschmer 1925 entwickelten Gleichung. In der Praxis zeigt sich bei Anwendung dieser fĂŒr Wasserkraftanlagen konzipierten Gleichung auf Feinrechen, dass sich die berechneten und gemessenen Werte z. T. erheblich unterscheiden. Unter Zuhilfenahme von ĂŒber 900 Experimenten wurden in der Herleitung der Kirschmer-Gleichung die dafĂŒr verantwortlichen Annahmen, welche in heutigen KlĂ€ranlagen oft nicht zulĂ€ssig sind, identifiziert.
Talsperren - elementare Bauwerke zur Sicherung unserer Zukunft
Prof. Dr.-Ing. habil. Dirk Carstensen
Die besonderen Ereignisse im FrĂŒhsommer haben extreme Auswirkungen vor allem in den Mittelgebirgen in Westdeutschland zur Folge gehabt und wurden durch NiederschlĂ€ge von teilweise ĂŒber 170 mm in 24 Stunden und folgenden AbflĂŒssen im Bereich eines 10 000-jĂ€hrlichen Wiederkehrintervalls ausgelöst. Die betroffenen Talsperren haben die Hochwasserereignisse im Wesentlichen gut gemeistert und vielfach deutlich zur Verringerung der Abflussspitzen beigetragen.
Neues Turbinendesign verringert Verletzungsgefahr fĂŒr Fische
JĂŒrgen Dietrich, Alexander Weiland, Marion Scheffler
FĂŒr den Betrieb von Wasserkraftwerken wird der Schutz von Natur und Umwelt immer wichtiger. Andritz Hydro widmet sich diesem Thema schon seit langem und hat nun verschiedene Maßnahmen am Kraftwerk Eddersheim umgesetzt, um den Schutz der Fische zu erhöhen – bei einer gleichzeitigen Steigerung des Wirkungsgrades. Derzeit fĂŒhrt das Unternehmen diverse Testreihen und Modelversuche durch, um die Wirksamkeit der Maßnahmen in der Praxis zu prĂŒfen. Offizielle Ergebnisse werden fĂŒr Mitte 2022 erwartet.
Aalabwanderung an der Wasserkraftanlage UnkelmĂŒhle - zwei Methoden, ein Ergebnis?
Dr. Detlev Ingendahl, Lisa Heermann, Jost Borcherding, Dr. Sebastian Emde, Dr. Stefan Staas
Die Wasserkraftanlage UnkelmĂŒhle (Sieg) wurde mit einem flach geneigten Vertikalrechen und Fischabstiegswegen fĂŒr Aal und Lachs ausgerĂŒstet. Die FunktionsfĂ€higkeit der Fischschutzeinrichtungen fĂŒr den Aal wurde u. a. mit einem Fangmonitoring an den sohlennahen Abstiegen sowie mittels Radiotelemetrie ĂŒberprĂŒft. Mehr als 90 % der am Standort erfassten abgewanderten und telemetrierten Aale nutzten jedoch oberflĂ€chennahe Abstiegswege, entweder direkt bei Überfall am Wehr oder im Bereich des Krafthauses. Eine bodennahe Abwanderung ĂŒber die Bottom Gallery wurde zwar nachgewiesen, die Telemetrie-Daten zeigten jedoch unabhĂ€ngig vom Fangmonitoring deren untergeordnete Bedeutung fĂŒr Aale.
Hybride Barrieren zur Optimierung von Stabrechen zum Fischschutz
Dipl.-Ing. Jonas Haug, Dipl.-Ing. Dr.techn. Barbara Brinkmeier, Dipl.-Ing. Ruben Tutzer, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Markus Aufleger
Die Forderung eines effektiven Fischschutzes an Wasserkraftanlagen bewegt immer mehr Betreiber zur Optimierung ihrer Kraftwerke. Dabei ist es wichtig, eine Ausgewogenheit zwischen der energetischen Nutzung und der notwendigen Fischschutzwirkung der verwendeten Rechen zu gewĂ€hrleisten. Ein neu entwickeltes System ermöglicht die Ausstattung bestehender Turbinenschutzrechen mit Elektroden, die durch ein elektrisches Feld im Wasser den Fischschutz sicherstellen, ohne wirtschaftliche Einbußen durch geringere StababstĂ€nde zu verursachen.
Hydraulik und betriebliche Aspekte von Horizontalrechen-Bypass-Systemen
Dr. Julian Meister, Dr. Claudia Beck, Dr. Ismail Albayra, Prof. Dr. Robert Boes
Obwohl Horizontalrechen-Bypass-Systeme (HBR-BS) dem Stand der Technik fĂŒr den Fischschutz und Fischabstieg entsprechen und in den letzten Jahren an vielen europĂ€ischen Wasserkraftanlagen installiert wurden, gibt es immer noch diverse WissenslĂŒcken bezĂŒglich der Hydraulik, den betrieblichen Aspekten und des Fischverhaltens. Aus diesem Grund wurden an der Versuchsanstalt fĂŒr Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH ZĂŒrich umfangreiche hydraulische und ethohydraulische Untersuchungen durchgefĂŒhrt. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Forschungsresultate der hydraulischen Untersuchungen und systematischen Verlegungsversuche mit Laub vorgestellt.
EindrĂŒcke aus dem Jenissei-Einzugsgebiet in Russland
Mag. Dr. Martin Schletterer, Svetlana S. Zaikina, Dr.-Ing. Markus ReisenbĂŒchler, Prof. Dr. Peter Rutschmann
Der Jenissei ist - gemessen an seinem Abfluss - der grĂ¶ĂŸte arktische Fluss und der fĂŒnftgrĂ¶ĂŸte Fluss der Welt, der im Sajangebirge entspringt, durch das Westsibirische Tiefland fließt und in der Karsee mĂŒndet. Beeindruckende Dimensionen und Lebensraum fĂŒr den Sibirischen Stör, dem auf der Sliznevskiy-Klippe flussauf von Krasnojarsk mit der Zar-Fisch-Skulptur ein Monument gesetzt wurde. Am Jenissei wurden auch die grĂ¶ĂŸten Wasserkraftwerke Russlands errichtet und bei Krasnojarsk wird ein einzigartiger Schiff-Lift betrieben.
EindrĂŒcke vom Oberlauf des Obs in Russland
Mag. Dr. Martin Schletterer, Assoc. Prof. Alexandr A. Shevchenko, Prof. Dr. Sci. Liubov V. Yanygina, Dr. Sci. Yuri A. Manakov, Dr.-Ing. Markus ReisenbĂŒchler
Der Ob hat das grĂ¶ĂŸte Fluss-Einzugsgebiet in Russland bzw. das siebtgrĂ¶ĂŸte Einzugsgebiet der Erde. Die QuellflĂŒsse Katun und Bija entspringen im Altai Gebirge und vereinigen sich unterhalb von Bijsk zum Ob. NatĂŒrliche wie auch anthropogene Faktoren prĂ€gen das System, welches daher Besonderheiten aus verschiedenen Gesichtspunkten (Technik und Ökologie) aufweist.
Wirkungskontrolle einer Sedimentzugabe: Habitatvielfalt und Kolmation
Robin Schroff, Christian Mörtl, Dr. Giovanni De Cesare
In einer Restwasserstrecke der Saane wurde 2016 zur Sanierung der kolmatierten GewĂ€ssersohle und zur Aufwertung der LebensrĂ€ume ein kĂŒnstliches Hochwasser ausgelöst und mit einer Sedimentzugabe gekoppelt. Die mittelfristigen Wirkungen der Sedimentzugabe wurden anhand des Indikator-Sets Habitatvielfalt der neuen Schweizer Richtlinie zur Wirkungskontrolle von FliessgewĂ€sserrevitalisierungen (WiKo) untersucht. Zur zielorientierten Wirkungskontrolle wurde das Set um einen Indikator Reproduktionseignung anhand Substratdegradierung (IRS) ergĂ€nzt.
Reisebericht zur Wasserbauexkursion 2019 der TU MĂŒnchen nach Sibirien
Mag. Dr. Martin Schletterer, Dr.-Ing. Markus ReisenbĂŒchler, Lea Berg, Dr.-Ing. Franz Zunic, Prof. Dr. Peter Rutschmann
Sibirien ist als weitlĂ€ufige, dĂŒnnbesiedelte und kalte Region in Russland bekannt. Genaueres wissen jedoch nur Wenige und auch in der wissenschaftlichen Literatur findet man nicht viel ĂŒber diese Region. Dabei ist diese Region fĂŒr den deutschsprachigen Raum aufgrund der geomorphologischen Ähnlichkeit (Alpen/Altai) sehr interessant und steckt voller Potenzial und Überraschungen.
Die Digitalisierung ist in der Wasserwirtschaft angekommen
Dipl.-Ing. GĂŒnter MĂŒller-Czygan, Dr. Manuela Wimmer
Das iwe-Institut fĂŒr Wasser und Energiemanagement an der Hochschule Hof hat eine Metastudie zum Stand der Digitalisierung der Wasserwirtschaft in den deutschsprachigen LĂ€ndern durchgefĂŒhrt. Das Fazit: Die Digitalisierung ist zu einem festen Bestandteil technologischer Lösungen und strategischer Entscheidungen geworden. In einer dreiteiligen Serie wird die WasserWirtschaft ĂŒber die Ergebnisse der Studie berichten. In dieser Ausgabe beginnen die Autoren mit einer Übersicht: Wo finden sich Digitalisierungselemente verstĂ€rkt wieder und welche digitalen Lösungen dominieren aktuell?
Fischschutz und Anströmung an Wasserkraftanlagen mit niedrigen Fallhöhen
Dipl.-Ing. Hannes Zöschg, Dipl.-Ing. Jonas Haug, Dipl.-Ing. Ruben Tutzer, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Markus Aufleger, Dipl.-Ing. Bernhard Zeiringer
Dem Schutz der Fische bei der flussabwĂ€rts gerichteten Wanderung kommt zunehmend eine steigende Bedeutung zu. Zur fachgerechten Beurteilung des Fischschutzes an Wasserkraftanlagen mit niedrigen Fallhöhen fehlen jedoch nach wie vor wesentliche hydraulische Grundlagen. Im vorliegenden Beitrag wurden diese unter Anwendung numerischer Simulationen sowie physikalischer Modellversuche aufbereitet und darĂŒber hinaus weiterfĂŒhrende, wissenschaftlich relevante Aspekte zum Thema Fischschutz untersucht.
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