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Dokumentenidentifikation DE19802979A1 29.07.1999
Titel Rechenanlagen an Einlaufbauwerken
Anmelder Zanke, Ulrich, Prof. Dr.-Ing.habil., 30826 Garbsen, DE
Erfinder Zanke, Ulrich, Prof. Dr.-Ing.habil., 30826 Garbsen, DE
DE-Anmeldedatum 27.01.1998
DE-Aktenzeichen 19802979
Offenlegungstag 29.07.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.07.1999
IPC-Hauptklasse E02B 5/08
IPC-Nebenklasse E02B 8/08   E03F 5/14   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung von umweltgerechten und wirtschaftlichen Rechenanlagen.

Rechen sind Gitter aus senkrecht angeordneten Stäben. Sie werden vor Einläufen, z. B. an Wasserkraftwerken angebracht, um Treibgut abzuhalten. Vor Rechen angesammeltes Treibgut vermindert die Durchströmfläche und erhöht so den Strömungswiderstand, was zu einer Minderleistung von dahinter angeordneten Energiegewinnungsanlagen führt. Das vor den Rechen angesammelte Treibgut muß daher wiederholt manuell oder von Reinigungsautomaten entfernt werden.

Da Fische mit der Hauptströmung wandern, geraten sie beim Abstieg mit großer Wahrscheinlichkeit vor die Rechenanlagen. Die Stabstände von Rechen sollen nach wirtschaftlichen Kriterien relativ groß sein, um niedrige hydraulische Verluste zu erreichen. Aus ökologischen Gründen hingegen sollen die Stababstände genügend eng angeordnet sein, damit flußabwärts wandernde Fische nicht in die Turbinen geraten. An den Rechen entsteht jedoch ein starker Anpreßdruck, aus dem sich viele Fische nicht befreien können. Sie verenden dann durch die Anpressung oder werden durch die Rechenreinigung vernichtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gestaltung von Rechenanlagen zu schaffen, das einen geringeren Reinigungsaufwand erfordert, eine leitende Wirkung auf den Weg der Fische ausübt und dem zusätzlichen Energieverlust infolge enger Stababstände entgegenwirkt.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere durch zwei Merkmale aus:

  • 1. durch eine etwa horizontale Anordnung der Rechen-Stäbe und
  • 2. durch eine Anordnung des Rechens mit etwa horizontalen Stäben im Grundriß derart, daß Fische, die an den Rechen gelangen, entlang des Rechens zu einer Abstiegsmöglichkeit ins Unterwasser geführt werden.

Die genannte Anordnung des Rechens im Grundriß kann zwar auch mit den üblicherweise senkrecht verlaufenden Rechenstäben realisiert werden, jedoch muß der Winkel gegen die Strömungsrichtung dann erheblich kleiner und der Rechen somit länger sein, da der Widerstand für ein Entlanggleiten sowohl von Treibgut als auch von Fischen dann höher wird. Mithin kann ein erfindungsgemäß ausgebildeter Rechen mit geringerer Länge ausgeführt werden. Ein weiterer wesentlicher Effekt ist der geringere Strömungswiderstand im Vergleich zu senkrechten Stäben, was eine Verbesserung der Energieausbeute zur Folge hat.

Am unterstromseitigen Ende eines erfindungsgemäßen Rechens ist eine Einrichtung vorzusehen, die absteigenden Fischen den weiteren Abstieg ermöglicht. Dies kann z. B. eine zugleich für den Fischaufstieg genutzte Fischtreppe sein.

Ist im Gewässer mit Treibgut zu rechnen, das aufgrund seiner Größe nicht über einen Fischweg abgeführt werden kann, so kann ein Grobrechen vorgeschaltet werden. Dieser kann wie üblich mit senkrechten Stäben und einer üblichen Reinigungsanlage ausgestattet sein. Er kann jedoch ebenfalls mit etwa horizontalen Stäben realisiert werden und so gegen die Strömung geneigt werden, daß das Rechengut im Wesentlichen von selbst am Rechen entlang gleitet. Das Grobrechengut kann auf diese Weise einer Vorrichtung zugeführt werden, die das Rechengut sammelt. Sammelraum kann z. B. der Raum vor einem Wehrfeld sein, aus dem das Rechengut ins Unterwasser abgeführt werden kann. Alternativ kann das Grobrechengut über eine eigens hierfür vorgesehene Vorrichtung ins Unterwasser abgeleitet werden.

Die erfindungsgemäße Rechenkonstruktion erhöht die Wahrscheinlichkeit, daß Fische lebend absteigen und ermöglicht des weiteren kleinerem Treibgut den gleichen Weg ins Unterwasser. Wegen der strömungsgünstigeren liegenden Stabanordnung und wegen der im zeitlichen Mittel weniger von Treibgut zugesetzten Durchströmfläche des Rechens sinkt zudem noch der Strömungswiderstand.

Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine erfindungsgemäß hergestellte Rechenanlage. Zu sehen sind eine Uferzone (1), ein Rechen (2), ein Kraftwerk (3), ein Trennpfeiler (4), ein weiterer Pfeiler (5) der Stauanlage (6) und ein Fischpaß (7). Mit (8) ist die Zulaufströmung gekennzeichnet. Ein Teil des Wassers (9) tritt durch den Rechen (2) hindurch und ein geringerer Teil (10)gelangt hier durch den Fischpaß ins Unterwasser (11). Durch die horizontal angeordneten Rechenstäbe werden schwimmende und schwebende Körper wie Fische und Treibgut bei angepaßtem Stababstand mit dem Wasser (9) am Rechen (2) entlang geführt und gelangen über den Fischpaß (7) ins Unterwasser (11).

Ein erheblicher Teil des Rechengutes braucht auf diese Weise nicht entsorgt zu werden. Bedarfsweise kann eine zusätzliche mechanische Reinigung des Rechens mit einer am Rechen entlangfahrenden Reinigungsvorrichtung erfolgen.

Für sehr grobes Rechengut kann ein verhältnismäßig weitmaschiger Grobrechen (12) vorgeschaltet werden. Dieser läßt kleineres Treibgut und Fische hindurch und verursacht aufgrund seiner großen Durchlaßquerschnitte nur geringe Strömungsverluste. Dieser Rechen kann ebenfalls so ausgeführt und angeordnet werden, daß das Rechengut weitgehend nicht am Rechen verbleibt, sondern auf dem Weg (13) mehr oder weniger von selbst in eine Abführ- oder Sammelposition (14) gelangt. Auf Fig. 1 ist eine Sammelposition (14) beispielhaft vor dem benachbarten Wehrfeld dargestellt.

Alternativ kann das erfindungsgemäße Prinzip auch an eine Fischabstiegsanlage angebunden werden, die im oder neben dem Trennpfeiler (4) angeordnet ist.

Ebenfalls alternativ können Fische und Rechengut in das Unterwasser (11) geleitet werden, ohne dazu eine Fischaufstiegsanlage zu nutzen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Führung von Treibgut und/oder Fischen an Wassereinläufen, gekennzeichnet durch Rechenanlagen mit etwa horizontal liegenden Stäben.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anordnung der Stäbe mit einem Winkel zur Strömung, der ein Entlanggleiten von Fischen und Treibgut ermöglicht.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Möglichkeit für kleineres Treibgut und Fische, vom unterstromseitigen Ende des Rechens aus weiter ins Unterwasser zu gelangen.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Übergang in einen auch zum Fischaufstieg geeigneten Fischpaß.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Abstiegsvorrichtung im Bereich des Trennpfeilers zwischen Wassernutzungsanlage und Stauanlage.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ableitung der am Rechen entlanggeführten Körper ins Unterwasser unabhängig von einer Fischaufsteigsanlage.
  7. 7. Reinigungsvorrichtung für Rechen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch etwa in horizontaler Richtung wirkende Räumvorrichtungen.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Räumvorrichtung mit Bürsten ausgestattet ist.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen vorgeschalteten weitmaschigen Grobrechen.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Grobrechen etwa senkrecht zur Strömung angeordnet ist.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Grobrechen schräg zur Strömung angeordnet ist.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Grobrechen mit senkrechten Stäben ausgerüstet ist.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Grobrechen mit etwa horizontalen Stäben ausgestattet ist.
  14. 14. Verfahren nach Ansprüchen 9, 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Grobrechen von einer in etwa horizontaler Richtung arbeitenden Reinigungsvorrichtung von Treibgut frei gehalten wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Räumvorrichtung mit Bürsten ausgestattet ist.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungswirkung mit Wasserdruck bewirkt wird.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungswirkung mit Wasserdruck bewirkt wird.






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