Fachbereich für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik Leiter: Prof. Dr.-Ing. habil. Boris Lehmann www.wasserbau.tu-darmstadt.de / Franziska-Braun-Straße 7 / D-64287 Darmstadt
Rechenverluste an Horizontalrechen und deren Leit- und Schutzfunktion bei der Fischabwanderung Dipl.-Ing. Claudia Berger In Kooperation mit der EnBW Energie Baden-Württemberg AG Veranlassung Arbeitsschritte Für Betreiber von Wasserkraftanlagen, Quer- und
Als erster Arbeitsschritt erfolgte 2014 die Einarbeitung
Der
Schöpfbauwerke bedeuten die Vorgaben der EU-
in die theoretischen Grundlagen der Abstiegsthematik.
ethohydraulischen
Wasserrahmenrichtlinie
Diese
tatsächliche
und
des
beinhaltet
die
Verhaltensweisen
abwärts
Schutz-
und
Leitwirkung
von
Herstellung der Durchgängigkeit. Doch im Gegensatz
Rechen, mögliche Inhomogenitäten vor dem Einlauf
Der vierte und letzte Schritt fasst die Messergebnisse
zu Fischaufstiegsanlagen gibt es zu Einrichtungen für
zum
die
Geometrie
wissenschaftlich Verhalten
Fischen
fundierten
bis
Um
zusammen,
zum
Horizontalrechen. Letzteres beinhaltete den Vergleich
größeren Flüssen (Neckar, Rhein) zielführend und
an
verschiedener Rechenverlustformeln, deren Historie
kostensparend umgesetzt werden könnten.
Fische
eine
funktionierende
Barrieren
und eventuelle Anwendbarkeit auf Horizontalrechen im
Abwanderungsmöglichkeit zu konstruieren bedarf es
Vergleich mit physikalischen Versuchen.
ethohydraulische
welche
Der zweite Arbeitsschritt, der für 2015 vorgesehen ist,
standortspezifisch bei der Planung anzuwenden sind.
sieht umfangreiche Labor- und Feldversuche vor, bei
Dies
denen
sind
geometrische
abgesicherter
beispielsweise Werte,
Vorgaben,
hydraulische wie
z.B.
und die
verschiedene
Auslegungsparametern
Kombinationen von
von
Horizontalrechen
Anströmgeschwindigkeit vor und die Ausrichtung von
hydraulisch untersucht werden, sowie Rechenverluste
mechanischen Barrieren wie Rechenanlagen. In der
physikalisch
gegenwärtigen
zulässige
Bemessungsformel übertragen werden. Diese Versuche
Anströmgeschwindigkeiten Werte für verschiedene
sollen sowohl im Labor der Versuchsanstalt der TU
Fischarten genannt, die zwischen 0,3 m/s und 0,95
Darmstadt, als auch an einem ausgewählten Standort
m/s liegen. Neben der hohen Streubreite der Werte ist
der EnBW AG durchgeführt werden.
Literatur
werden
für
Bemessungs-
die
Abhängigkeitswerte auf und prüft, wie Abstiege an
mechanischer
praktische
damit
wie
möglicher
stellt
bewertet
und
keine
Untersuchungen
abstiegswilliger
Wanderhindernissen.
dato
Hydraulik
und
in die
Parameterkombinationen aus Projektschritt 2.
die
Horizontalrechen
untersucht Feldversuchen
hydraulische Bedingungen vor, im und hinter dem
sowie
Wanderverhalten,
und
Fischaufstiegs-, -schutz und –abstiegsanlagen zur
Abstiegsbypass,
deren
Labor-
gerichtete
von
und
Projektschritt
Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) die Einrichtung von
Abwanderung
Fische
dritte
ermittelt
und
in
eine
neue
dessen experimentelle Ermittlung als auch deren
Projektstruktur
Übertragbarkeit auf die Natursituationen oftmals unklar und nicht genügend validiert.
Theorie
Hydraulik
Bau des neuen Horizontalrechens am Zulauf zum WKW Ottenau, Juli 2012. Foto: EnBW AG
Ethohydraulik
• Wissensstand und –lücken von • Fischverhalten an mechanischen Barrieren • Hydraulik an mechanischen Barrieren
• Festlegung hydraulischer & technischer Auslegungsparameter • Experimentelle hydraulische Untersuchungen im Labor und im Feld an Horizontalrechen
• Experimentelle ethohydraulische Untersuchungen im Labor und im Feld an Horizontalrechen zur Schutz- und Leitwirkung
Ziel des Projekts Ziel des Gemeinschaftsprojektes zwischen der TU Darmstadt und der EnBW Energie Baden-Württemberg ist es, belastbare Werte für Anströmgeschwindigkeiten vor Horizontalrechen zu ermitteln, um Planern und Betreibern von Fischabstiegsanlagen Hilfen für die Bemessung von derartigen Rechenanlagen zu liefern.
Fazit
• Empfehlungen zur Bemessung und Konstruktion von Horizontalrechen und dessen Einsatzgebiete • Zukünftige Forschungsgebiete und offene Punkte
und