Drehrohr-Doppelwasserkraftschnecke mit integrierter Fischwanderhilfe
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Drehrohr-Doppelwasserkraftschnecke mit integrierter Fischwanderhilfe
Eine neuartige Form der Wasserkraftschnecke ist die Drehrohr-Doppelwasserkraftschnecke. Im Speziellen unterscheidet sich dieser neue Typ von Wasserkraftschnecke zu Trogschnecken aufgrund der kompakten Mantelbauweise. Es bestehen zwischen Innentrommel und Außenumantelung keine Spalten wie bei einer herkömmlichen Trogschnecke. Daraus ergibt sich einerseits der Vorteil der Verbesserung des elektrischen Wirkungsgrads auf bis zu ca. 70 %, andererseits gewährt die Drehrohr-Doppelwasserkraftschnecke ein 0 % Verletzungsrisko für Fischen.
Bauweise - Funktionsweise
Die Drehrohr-Doppel-Wasserkraftschnecke basiert auf dem Funktionsprinzip einer Wasserkraftschnecke. Eine äußere, ummantelte Triebwasserschnecke beinhaltet dabei eine innere, gegenläufig gewundene Fischförderschnecke, die nach dem archimedischen Prinzip Wasser in den Oberlauf befördert. Die Kraftmaschine wird als Trommel (Drehrohr) ausgeführt, wobei das Mantelrohr fest, und damit spaltfrei, mit den Schneckenflügeln verschweißt ist. Gelagert ist die Anlage am Außenmantel mittels patentiertem Riemenlager. Durch die Leitströmung des ausfließenden Triebwassers und der zentralen Lockströmung werden aufstiegswillige Fische zur inneren „Fischschnecke“ geleitet. Sobald sie, in den bis zum Gewässergrund reichenden Eingang eingeschwommen sind, werden sie mit einer Wasserfüllung schonend mittels der Schneckenwendel nach oben transportiert. Über eine Rutsche gelangen die Fische anschließend in das Oberwasser. Das nach oben geförderte Wasser steht ein weiteres Mal für den Antrieb bzw. die Abwärtswanderung zur Verfügung. Derzeit sind Wassermengen von 0,2 bis 5 m3/s abarbeitbar. Anlagen sind derzeit ab 2 Meter Fallhöhe bis 20 Meter realisierbar. Die EU weite Anforderung zur Erzeugung einer Fischdurchgängigkeit der Fließgewässer, bringt auch den verpflichtenden "Transport" von Kleinstlebewesen mit sich, auch diese Bewohner unserer Flüsse wie zB Makrozoobenthos oder Phytobenthos gelangen mittels der Drehrohr-Doppelwasserkraftschnecke mit integrierter Fischwanderhilfe unversehrt ins entsprechende Ober- oder Unterwasser.
Vorteile für Wasserkraftwerksbetreiber
Dieser neuartige Wasserkraftschnecken-Typ erfüllt, als derzeit einer der wenigen, die Fischdurchgängigkeit der Fließgewässer und somit auch die Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EG der EU. Erstmalig besteht die Möglichkeit einer sehr ansehnlichen Stromproduktion mittels einer Fischwanderhilfe. Durch die spaltfreie Mantelkonstruktion, wird der Wasserverlust minimiert, somit steigt der Wirkungsgrad bis auf ca. 70% (elektrisch). Ein Verzicht auf Feinrechen ist aufgrund der Fischtauglichkeit gegeben. Es werden maximal Grobrechen benötigt. Im Auslauf (Unterwasserbereich) sind keine Tiefbauarbeiten notwendig Aus ökologischer Sicht kann dieses System auf jeden Fall als ein „grünes“ System bewertet werden. Im Speziellen wird auch nochmals auf Unterwasserlager verzichtet, hier besteht somit kein Problem mit diversen Leckagen bei der Schmierung. Als sogenannter Langsamläufer mit niedrigen Drehzahlen (5 bis 28 U/min) gewährleistet dieser Wasserkraftschnecken-Typ mittels Frequenzumformer eine hohe Energieeffizienz auch bei schwankenden Wassermengen. Die kompakte und schlanke Bauweise der Anlage bietet enorme Vorteile bei Einsatz in beengten Gebiete.
Einsatzgebiete
Das Einsatzspektrum dieser innovativen Fischwanderhilfe reicht vom Ersatz für herkömmliche Fischaufstiegshilfen bis hin zur Kombination zu Turbinen (gleichzeitig auch Fischwanderhilfe), Restwasserstrecken, Ausleitungskraftwerken, bestehenden Staustufen (Geschiebesperren), bestehenden Kraftwerken für Fisch Auf und Abstieg samt Energiegewinnung sowie für Laufkraftwerken als Hauptmaschine statt „nicht fischfreundlichen Turbinen“, etc.