Zur Verringerung von Fischschäden in Turbinen mittels Verhaltensbeeinflussung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Um den Einfluss des Fischverhaltens auf die Schädigungsraten bei der Turbinenpassage zu klären, wurden vergleichende Untersuchungen für eine normale, unbeeinflusste Passage, eine Passage unter medikamentöser Betäubung sowie eine Passage unter Einwirkung eines elektrischen Feldes durchgeführt. Die Ergebnisse bestätigen die Verhaltenseinflüsse und insbesondere die Funktionalität einer darauf beruhenden innovativen Technik zur Verringerung der Fischschäden bei Kraftwerkspassagen.
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Um den Einfluss des Fischverhaltens auf die Schädigungsraten bei der Turbinenpassage zu klären, wurden vergleichende Untersuchungen für eine normale, unbeeinflusste Passage, eine Passage unter medikamentöser Betäubung sowie eine Passage unter Einwirkung eines elektrischen Feldes durchgeführt. Die Ergebnisse bestätigen die Verhaltenseinflüsse und insbesondere die Funktionalität einer darauf beruhenden innovativen Technik zur Verringerung der Fischschäden bei Kraftwerkspassagen.
Experimentelle Untersuchungen zu Sedimentablagerungen in einer
Flusskrümmung am Mittelrhein
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Die Bundesanstalt für Wasserbau untersucht im großmaßstäblichen Modellversuch eine für die Binnenschifffahrt herausfordernde Krümmung im Mittelrhein bei Oberwesel. In der Flusskrümmung wird die Schifffahrt durch Sedimentanlandungen entlang einer Kiesbank am Innenufer erschwert. Diese Anlandungen werden derzeit durch Baggerung wiederkehrend entfernt. Flussbauliche Maßnahmen sollen helfen, den Unterhaltungsaufwand zu vermindern. Eine besondere Herausforderung bei der Modellierung lag darin, das Natursediment auf ein geeignetes Modellsediment zu übertragen. Als Modellsedimente wurden verschiedene Kunststoffgranulate unterschiedlicher Dichte als Granulatmischungen eingesetzt.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Die Bundesanstalt für Wasserbau untersucht im großmaßstäblichen Modellversuch eine für die Binnenschifffahrt herausfordernde Krümmung im Mittelrhein bei Oberwesel. In der Flusskrümmung wird die Schifffahrt durch Sedimentanlandungen entlang einer Kiesbank am Innenufer erschwert. Diese Anlandungen werden derzeit durch Baggerung wiederkehrend entfernt. Flussbauliche Maßnahmen sollen helfen, den Unterhaltungsaufwand zu vermindern. Eine besondere Herausforderung bei der Modellierung lag darin, das Natursediment auf ein geeignetes Modellsediment zu übertragen. Als Modellsedimente wurden verschiedene Kunststoffgranulate unterschiedlicher Dichte als Granulatmischungen eingesetzt.
Stauraumverlandung von Hochgebirgstauseen: Experimentelle Modellversuche
mit Mischungen aus Kunststoffgranulat und Sand
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
In Hochgebirgsstauseen erfolgt der Sedimenteintrag aus Einzugsgebieten, die durch Vegetationsmangel geprägt sind und dadurch bei Extremereignissen stark erodiert werden. Das eingetragene Sediment ist oftmals eine Mischung aus Kies und Sand sowie kleineren Anteilen aus Schluffen und Tonen. Der Kies wird als Geschiebe transportiert und bildet am oberen Teil des Stausees einen deltaförmigen Transportkörper, der im Stausee langsam zur Talsperre wandert. Der Sand wird überwiegend in Suspension transportiert und bei den vornehmlich kleineren Stauräumen bis hin zum Absperrbauwerk abgelagert. Der Sedimenteintrag verringert den Stauraum z. T. deutlich. Da Kies im Wesentlichen als Geschiebe und Sand primär als Suspension in den Stauraum eingetragen werden, müssen diese morphodynamischen Prozesse im physikalischen Modell unterschiedlich betrachtet werden. Im Rahmen von zwei Consulting-Projekten an Talsperren in Chile wurden morphodynamische Experimente für Stauräume durchgeführt mit dem Ziel, die Stauraumverlandung durch eingetragenes Sediment aus Kies und Sand zu reduzieren. Als Modellsediment wurde eine Mischung aus Sand und Kunststoffgranulat verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass mit den getesteten innovativen Verfahren im physikalischen Modell die Baggerungen im Stausee deutlich reduziert werden konnten.
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In Hochgebirgsstauseen erfolgt der Sedimenteintrag aus Einzugsgebieten, die durch Vegetationsmangel geprägt sind und dadurch bei Extremereignissen stark erodiert werden. Das eingetragene Sediment ist oftmals eine Mischung aus Kies und Sand sowie kleineren Anteilen aus Schluffen und Tonen. Der Kies wird als Geschiebe transportiert und bildet am oberen Teil des Stausees einen deltaförmigen Transportkörper, der im Stausee langsam zur Talsperre wandert. Der Sand wird überwiegend in Suspension transportiert und bei den vornehmlich kleineren Stauräumen bis hin zum Absperrbauwerk abgelagert. Der Sedimenteintrag verringert den Stauraum z. T. deutlich. Da Kies im Wesentlichen als Geschiebe und Sand primär als Suspension in den Stauraum eingetragen werden, müssen diese morphodynamischen Prozesse im physikalischen Modell unterschiedlich betrachtet werden. Im Rahmen von zwei Consulting-Projekten an Talsperren in Chile wurden morphodynamische Experimente für Stauräume durchgeführt mit dem Ziel, die Stauraumverlandung durch eingetragenes Sediment aus Kies und Sand zu reduzieren. Als Modellsediment wurde eine Mischung aus Sand und Kunststoffgranulat verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass mit den getesteten innovativen Verfahren im physikalischen Modell die Baggerungen im Stausee deutlich reduziert werden konnten.
Modelluntersuchungen zum Kolkprozess am Wehr Geesthacht
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Untersuchungen an der Wehranlage Geesthacht zeigen, dass Kolkprozesse in gegenständlichen Modellen nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Einerseits erfordert die Abbildung der morphologischen Prozesse von feinen Sedimenten Kompromisse bei der Naturähnlichkeit. Andererseits sind berührungslose Methoden erforderlich, um den Kolkprozess im laufenden Versuch zu beobachten. Insgesamt konnten die maßgebenden Randbedingungen für den Kolkprozess aufgezeigt werden, so dass Sicherheit für die Planung der notwendigen geometrischen Veränderungen des Tosbeckens und für die Konzeptionierung der Kolksicherungsstrecke besteht.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Untersuchungen an der Wehranlage Geesthacht zeigen, dass Kolkprozesse in gegenständlichen Modellen nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Einerseits erfordert die Abbildung der morphologischen Prozesse von feinen Sedimenten Kompromisse bei der Naturähnlichkeit. Andererseits sind berührungslose Methoden erforderlich, um den Kolkprozess im laufenden Versuch zu beobachten. Insgesamt konnten die maßgebenden Randbedingungen für den Kolkprozess aufgezeigt werden, so dass Sicherheit für die Planung der notwendigen geometrischen Veränderungen des Tosbeckens und für die Konzeptionierung der Kolksicherungsstrecke besteht.
Biotisches und abiotisches Monitoring eines modifizierten Denil-Passes an
einem Tieflandfluss in der Barben-Region
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
In der vorliegenden Studie wurde der modifizierte Denil-Pass an einem Kleinwasserkraftwerk mit Stauzielschwankungen von bis zu 60 cm biotisch und hydraulisch untersucht. Im Zuge der Untersuchungen konnte eine sehr gute Funktionalität für Kleinfische festgestellt werden, welche unabhängig von den Oberwasserspiegelschwankungen in hohen Zahlen aufsteigen konnten. Besonders bemerkenswert war dabei, dass die Fische auch unter hydraulisch ungünstigen Bedingungen hohe Aufstiegsraten aufwiesen.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
In der vorliegenden Studie wurde der modifizierte Denil-Pass an einem Kleinwasserkraftwerk mit Stauzielschwankungen von bis zu 60 cm biotisch und hydraulisch untersucht. Im Zuge der Untersuchungen konnte eine sehr gute Funktionalität für Kleinfische festgestellt werden, welche unabhängig von den Oberwasserspiegelschwankungen in hohen Zahlen aufsteigen konnten. Besonders bemerkenswert war dabei, dass die Fische auch unter hydraulisch ungünstigen Bedingungen hohe Aufstiegsraten aufwiesen.
Klimawandel und Wasserwirtschaft in der trilateralen Wattenmeer-Region
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Der Klimawandel wird zu Veränderungen in der Wattenmeer-Region mit dem Weltnaturerbe Wattenmeer und seinem Hinterland führen. Das Forum für die trilaterale Wattenmeer-Region hat ein „Policy Paper“ zu den Herausforderungen des Wassermanagements in der Wattenmeer-Region aufgrund des Klimawandels ausgearbeitet. Vorgestellt werden die Ergebnisse, auf deren Basis Empfehlungen für ein Wassermanagement in der trilateralen Wattenmeer-Region erarbeitet wurden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Der Klimawandel wird zu Veränderungen in der Wattenmeer-Region mit dem Weltnaturerbe Wattenmeer und seinem Hinterland führen. Das Forum für die trilaterale Wattenmeer-Region hat ein „Policy Paper“ zu den Herausforderungen des Wassermanagements in der Wattenmeer-Region aufgrund des Klimawandels ausgearbeitet. Vorgestellt werden die Ergebnisse, auf deren Basis Empfehlungen für ein Wassermanagement in der trilateralen Wattenmeer-Region erarbeitet wurden.
Kolmationsmonitoring an einer Renaturierungsstrecke der Wupper
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (2/2021)
In der Wupper in Wuppertal-Laaken wurde im Anschluss an eine Renaturierung ab 2017 ein Kolmationsmonitoring durchgeführt und hierbei ein neues Messgerät auf seine Eignung für das Monitoring der räumlichen und zeitlichen Kolmationsdynamik innerhalb des obersten Sohlbereichs getestet. Dazu bot sich der frisch renaturierte Gewässerabschnitt aufgrund der maschinellen Sedimentumlagerungen an. Die Untersuchungsergebnisse werden hier vorgestellt.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (2/2021)
In der Wupper in Wuppertal-Laaken wurde im Anschluss an eine Renaturierung ab 2017 ein Kolmationsmonitoring durchgeführt und hierbei ein neues Messgerät auf seine Eignung für das Monitoring der räumlichen und zeitlichen Kolmationsdynamik innerhalb des obersten Sohlbereichs getestet. Dazu bot sich der frisch renaturierte Gewässerabschnitt aufgrund der maschinellen Sedimentumlagerungen an. Die Untersuchungsergebnisse werden hier vorgestellt.
Wasserhistorische Denkmalpflege versus ökologische Funktionsfähigkeit?
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2021)
Vielerorts werden im Zuge der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie Einbauten in Gewässern entfernt, darunter auch solche, die einen Denkmalwert haben könnten. Das einzelne Bauwerk kann Teil einer Sachgesamtheit sein, was es in einem größeren funktionalen Zusammenhang noch bedeutender machen kann. Sehr viele unserer Gewässer sind über einen langen Zeitraum hinweg technisch manipuliert und mit zum Teil großem Aufwand unterhalten worden, etwa im Zuge des Mühlenwesens, resp. der Wasserkraftnutzung, der Wiesenbewässerung, der Teichwirtschaft und der Flößerei. Eine „Ökologisierung“ der Gewässer kann das Kulturerbe zunichtemachen. Wie vielgestaltig und raumgreifend das Problem ist, wird am Beispiel der Relikte der Flößerei im Einzugsgebiet der oberen Kinzig im Schwarzwald beispielhaft aufgezeigt. Was bislang fehlt, ist eine von gegenseitigem Verständnis getragene Bereitschaft von Wasserwirtschaft, Naturschutz und Denkmalpflege grundsätzlich über diese Fragen zu diskutieren, aber auch für viele verschieden gelagerte Einzelfälle Lösungen zu finden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2021)
Vielerorts werden im Zuge der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie Einbauten in Gewässern entfernt, darunter auch solche, die einen Denkmalwert haben könnten. Das einzelne Bauwerk kann Teil einer Sachgesamtheit sein, was es in einem größeren funktionalen Zusammenhang noch bedeutender machen kann. Sehr viele unserer Gewässer sind über einen langen Zeitraum hinweg technisch manipuliert und mit zum Teil großem Aufwand unterhalten worden, etwa im Zuge des Mühlenwesens, resp. der Wasserkraftnutzung, der Wiesenbewässerung, der Teichwirtschaft und der Flößerei. Eine „Ökologisierung“ der Gewässer kann das Kulturerbe zunichtemachen. Wie vielgestaltig und raumgreifend das Problem ist, wird am Beispiel der Relikte der Flößerei im Einzugsgebiet der oberen Kinzig im Schwarzwald beispielhaft aufgezeigt. Was bislang fehlt, ist eine von gegenseitigem Verständnis getragene Bereitschaft von Wasserwirtschaft, Naturschutz und Denkmalpflege grundsätzlich über diese Fragen zu diskutieren, aber auch für viele verschieden gelagerte Einzelfälle Lösungen zu finden.
Die interaktive Karte des BDEW informiert über Wasserkraft und Ökologie
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2021)
Die Wasserrahmenrichtlinie soll eine koordinierte Bewirtschaftung und eine Verbesserung des ökologischen Zustands bzw. Potenzials von Gewässern bewirken. Doch in den letzten Jahren werden im Bereich der Wasserkraft Natur- und Klimaschutz gegeneinander ausgespielt. Die interaktive Karte der Wasserkraft des BDEW will helfen, diesen Gegensatz aufzulösen. Denn mit ihr zeigen Betreiber von Wasserkraftanlagen, was sie unternehmen, um zu einem guten Zustand der Gewässer beizutragen.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2021)
Die Wasserrahmenrichtlinie soll eine koordinierte Bewirtschaftung und eine Verbesserung des ökologischen Zustands bzw. Potenzials von Gewässern bewirken. Doch in den letzten Jahren werden im Bereich der Wasserkraft Natur- und Klimaschutz gegeneinander ausgespielt. Die interaktive Karte der Wasserkraft des BDEW will helfen, diesen Gegensatz aufzulösen. Denn mit ihr zeigen Betreiber von Wasserkraftanlagen, was sie unternehmen, um zu einem guten Zustand der Gewässer beizutragen.
Verluste und Auslegung von Schrägrechen anhand ethohydraulischer Studien
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2020)
Als mögliche Lösung zur Herstellung des Fischschutzes und der Durchgängigkeit an Wasserkraftwerken hat sich der schräg angeströmte Horizontalstabrechen, hier als Schrägrechen bezeichnet, inzwischen bewährt. Nun wurden anhand wissenschaftlicher Labor- und Feldstudien die Ermittlung der hydraulischen Verluste, d. h. Rechenverluste, am Schrägrechen und die hydraulischen Signaturen, welche durch den Rechen hervorgerufen werden, untersucht. Die Schutz- und Leitwirkung auf abwandernde Lachssmolts und Aale konnte daran anknüpfend in ethohydraulischen Studien für unterschiedliche Rechenparameter ermittelt werden.
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Als mögliche Lösung zur Herstellung des Fischschutzes und der Durchgängigkeit an Wasserkraftwerken hat sich der schräg angeströmte Horizontalstabrechen, hier als Schrägrechen bezeichnet, inzwischen bewährt. Nun wurden anhand wissenschaftlicher Labor- und Feldstudien die Ermittlung der hydraulischen Verluste, d. h. Rechenverluste, am Schrägrechen und die hydraulischen Signaturen, welche durch den Rechen hervorgerufen werden, untersucht. Die Schutz- und Leitwirkung auf abwandernde Lachssmolts und Aale konnte daran anknüpfend in ethohydraulischen Studien für unterschiedliche Rechenparameter ermittelt werden.
