Wasserwirtschaft - Heft 09/10
| Curved-Bar-Rack-Bypass-Systeme für 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 Stäben und anschließendem Bypass-System (BS) stellt eine vielversprechende technische Lösung für 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 präsentiert die Forschungsergebnisse der Laborversuche und der numerischen Modellierung zum neu entwickelten CBR-BS. |
| Bemessungsempfehlungen für 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 für den Fischschutz und Fischabstieg entsprechen und in den letzten Jahren an vielen europäischen Wasserkraftanlagen installiert wurden, gibt es immer noch diverse Wissenslücken bezüglich der Hydraulik, den betrieblichen Aspekten und des Fischverhaltens. Aus diesem Grund wurden an der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich umfangreiche hydraulische und ethohydraulische Untersuchungen durchgeführt. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Forschungsresultate der ethohydraulischen Versuche präsentiert 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 Kläranlagen basiert seit Jahrzenten auf der von Otto Kirschmer 1925 entwickelten Gleichung. In der Praxis zeigt sich bei Anwendung dieser für Wasserkraftanlagen konzipierten Gleichung auf Feinrechen, dass sich die berechneten und gemessenen Werte z. T. erheblich unterscheiden. Unter Zuhilfenahme von über 900 Experimenten wurden in der Herleitung der Kirschmer-Gleichung die dafür verantwortlichen Annahmen, welche in heutigen Kläranlagen oft nicht zulässig sind, identifiziert. |
| Talsperren - elementare Bauwerke zur Sicherung unserer Zukunft Prof. Dr.-Ing. habil. Dirk Carstensen Die besonderen Ereignisse im Frühsommer haben extreme Auswirkungen vor allem in den Mittelgebirgen in Westdeutschland zur Folge gehabt und wurden durch Niederschläge von teilweise über 170 mm in 24 Stunden und folgenden Abflüssen im Bereich eines 10 000-jährlichen Wiederkehrintervalls ausgelöst. Die betroffenen Talsperren haben die Hochwasserereignisse im Wesentlichen gut gemeistert und vielfach deutlich zur Verringerung der Abflussspitzen beigetragen. |
| Neues Turbinendesign verringert Verletzungsgefahr für Fische Jürgen Dietrich, Alexander Weiland, Marion Scheffler Für 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 führt das Unternehmen diverse Testreihen und Modelversuche durch, um die Wirksamkeit der Maßnahmen in der Praxis zu prüfen. Offizielle Ergebnisse werden für Mitte 2022 erwartet. |
| Aalabwanderung an der Wasserkraftanlage Unkelmühle - zwei Methoden, ein Ergebnis? Dr. Detlev Ingendahl, Lisa Heermann, Jost Borcherding, Dr. Sebastian Emde, Dr. Stefan Staas Die Wasserkraftanlage Unkelmühle (Sieg) wurde mit einem flach geneigten Vertikalrechen und Fischabstiegswegen für Aal und Lachs ausgerüstet. Die Funktionsfähigkeit der Fischschutzeinrichtungen für den Aal wurde u. a. mit einem Fangmonitoring an den sohlennahen Abstiegen sowie mittels Radiotelemetrie überprüft. Mehr als 90 % der am Standort erfassten abgewanderten und telemetrierten Aale nutzten jedoch oberflächennahe Abstiegswege, entweder direkt bei Überfall am Wehr oder im Bereich des Krafthauses. Eine bodennahe Abwanderung über die Bottom Gallery wurde zwar nachgewiesen, die Telemetrie-Daten zeigten jedoch unabhängig vom Fangmonitoring deren untergeordnete Bedeutung für 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 gewährleisten. 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 Stababstände 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 für den Fischschutz und Fischabstieg entsprechen und in den letzten Jahren an vielen europäischen Wasserkraftanlagen installiert wurden, gibt es immer noch diverse Wissenslücken bezüglich der Hydraulik, den betrieblichen Aspekten und des Fischverhaltens. Aus diesem Grund wurden an der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich umfangreiche hydraulische und ethohydraulische Untersuchungen durchgeführt. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Forschungsresultate der hydraulischen Untersuchungen und systematischen Verlegungsversuche mit Laub vorgestellt. |
| Eindrücke aus dem Jenissei-Einzugsgebiet in Russland Mag. Dr. Martin Schletterer, Svetlana S. Zaikina, Dr.-Ing. Markus Reisenbüchler, Prof. Dr. Peter Rutschmann Der Jenissei ist - gemessen an seinem Abfluss - der größte arktische Fluss und der fünftgrößte Fluss der Welt, der im Sajangebirge entspringt, durch das Westsibirische Tiefland fließt und in der Karsee mündet. Beeindruckende Dimensionen und Lebensraum für 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 größten Wasserkraftwerke Russlands errichtet und bei Krasnojarsk wird ein einzigartiger Schiff-Lift betrieben. |
| Eindrücke 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 Reisenbüchler Der Ob hat das größte Fluss-Einzugsgebiet in Russland bzw. das siebtgrößte Einzugsgebiet der Erde. Die Quellflüsse Katun und Bija entspringen im Altai Gebirge und vereinigen sich unterhalb von Bijsk zum Ob. Natürliche wie auch anthropogene Faktoren prägen 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 Gewässersohle und zur Aufwertung der Lebensräume ein künstliches 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 Fliessgewässerrevitalisierungen (WiKo) untersucht. Zur zielorientierten Wirkungskontrolle wurde das Set um einen Indikator Reproduktionseignung anhand Substratdegradierung (IRS) ergänzt. |
| Reisebericht zur Wasserbauexkursion 2019 der TU München nach Sibirien Mag. Dr. Martin Schletterer, Dr.-Ing. Markus Reisenbüchler, Lea Berg, Dr.-Ing. Franz Zunic, Prof. Dr. Peter Rutschmann Sibirien ist als weitläufige, dünnbesiedelte und kalte Region in Russland bekannt. Genaueres wissen jedoch nur Wenige und auch in der wissenschaftlichen Literatur findet man nicht viel über diese Region. Dabei ist diese Region für 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. Günter Müller-Czygan, Dr. Manuela Wimmer Das iwe-Institut für Wasser und Energiemanagement an der Hochschule Hof hat eine Metastudie zum Stand der Digitalisierung der Wasserwirtschaft in den deutschsprachigen Ländern durchgeführt. Das Fazit: Die Digitalisierung ist zu einem festen Bestandteil technologischer Lösungen und strategischer Entscheidungen geworden. In einer dreiteiligen Serie wird die WasserWirtschaft über die Ergebnisse der Studie berichten. In dieser Ausgabe beginnen die Autoren mit einer Übersicht: Wo finden sich Digitalisierungselemente verstärkt 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 flussabwärts 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 darüber hinaus weiterführende, wissenschaftlich relevante Aspekte zum Thema Fischschutz untersucht. |
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