Numerische und physikalische Modelluntersuchungen für ein innovatives Fischaufstiegskonzept am Ruhrwehr Baldeney

Im Auftrag des Ruhrverbandes und gefördert durch das Land NRW wird derzeit am Standort Baldeney ein innovatives Fischliftsystem entwickelt, welches der aquatischen Fauna die Überwindung des Stauwehres ermöglichen soll. Die Positionierung dieser Fischaufstiegsanlage sowie die geometrische Ausgestaltung der Anlagenperipherie basieren auf umfangreichen Voruntersuchungen im Rahmen eines iterativen Optimierungsprozesses. Aufgrund der komplexen hydraulischen Randbedingungen sowie der hohen fischökologischen Anforderungen kam ein hybrides Untersuchungskonzept zum Einsatz basierend auf detaillierten 3-D-Strömungssimulationen in Verbindung mit physikalischen (gegenständlichen) Modellversuchen sowie ethohydraulischen Tests. Im vorliegenden Beitrag werden schwerpunktmäßig die eingesetzten numerischen Methoden vorgestellt und in Bezug auf ihre Prognosefähigkeit diskutiert.

Die Stauanlage Baldeney (Ruhr) weist mit ihren drei Wehrfeldern samt Bootsschleu­se und Wasserkraftanlage eine Breite von 160 m und eine Stauhöhe von ca. 8,7 m auf. Das Krafthaus integriert zwei Kaplanturbi­nen (M1 schleusenseitig, M2 uferseitig) mit einem maximalen Schluckvermögen von jeweils 70 m³/s. Aufgrund beengter Platz­verhältnisse sowie insbesondere der großen Fallhöhe sind gängige Fischaufstiegskon­zepte, wie Umgehungsgewässer und Schlitz­pässe, für diesen Standort nicht zielfüh­rend, da sich diese als entweder zu kosten­intensiv, bautechnisch nicht umsetzbar oder aus fischökologischer Sicht ungeeignet herausstellten. Aus diesem Grund sollte für den Standort Baldeney ein inno­vatives Fischliftsystem (Hydro-Fischlift), bestehend aus zwei alternierend betriebe­nen Schleusenkammern und einer unter­stromig angeordneten Vorkammer, adap­tiert werden, so dass ein kontinuierlicher Aufstieg gewährleistet werden kann. Fort­führende Analysen beschäftigen sich mit der Fragestellung, inwieweit dieses Anla­genkonzept auch für den Fischabstieg ein­setzbar ist.

Mit der Zielsetzung potenzielle Fischwanderkorridore in der Ruhr und somit einen geeigneten Standort der Fischauf­stiegsanlage (FAA) identifizieren zu kön­nen, erfolgten am Institut für Wasser und Gewässerentwicklung (IWG) des Karlsru­her Instituts für Technologie (KIT) zu­nächst umfangreiche Strömungsanalysen bezogen auf die Unterwasserstrecke der Stauanlage. Im weiteren Projektverlauf wurden im Rahmen eines iterativen Vari­antenstudiums auf Basis numerischer und physikalischer Modelluntersuchungen die Vorkammergeometrie, die Anordnung der Hydro-Fischlifte sowie eine zusätzli­che Abflussdotation in die Vorkammer optimiert. Die Arbeiten erfolgten in enger Zusammenarbeit mit dem Ruhrverband, Essen (Auftraggeber), dem Büro für Um­weltplanung, Gewässermanagement und Fischerei (BuGeFi), Bielefeld, sowie dem planenden Ingenieurbüro Hydro-Energie Roth GmbH, Karlsruhe.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 11/2015 (November 2015)
Seiten: 7
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Dr.-Ing. Peter Oberle
Dipl.-Ing. Thomas Grafmüller
Dr.-Ing. Mark Musall
Prof. Dr.-Ing. Franz Nestmann

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