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Die
Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Fangvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 3.
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Durch
die
DE 100 06 173
A1 ist eine derartige Fangvorrichtung und ein derartiges
Verfahren bekannt.
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Untersuchungen
an gemäß der
DE 100 06 173 A1 gestatteten
Vorrichtungen haben deren prinzipielle Funktionsweise bestätigt: Im
Gegensatz zu den vorher üblichen,
seitlich am Einlaufrechen installierten Vorrichtungen findet die
Mehrzahl der vor dem Einlaufrechen flüchtenden Aale hier den Einlassquerschnitt.
Die Anzahl der an dem Wasserbauwerk vorbei geleiteten Tiere konnte
so deutlich gesteigert werden. Der notwendigerweise über die
gesamte Breite des Rechens reichende Einlassquerschnitt führt jedoch
mit steigendem Abstand zur Anschlussstelle des Kanals zu einem signifikanten
Abfall der Strömungsgeschwindigkeit
der Vorrichtung.
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Übersteigt
die Länge
einer Vorrichtung nach der
DE
100 06 173 A1 einen bestimmten kritischen Wert, so reicht
die Strömung
durch die Vorrichtung nicht mehr aus, um die Aale zuverlässig in
den Kanal zu führen.
Die Tiere sammeln sich stattdessen in der Vorrichtung und verlassen
diese nach einer Weile wieder in Richtung des Einlaufrechens.
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Darüber hinaus
stellen die bekannten Vorrichtungen insgesamt einen ständigen,
an dem Wasserbauwerk vorbei führenden
Bypass dar. Ein erheblicher, zur Überführung der Tiere in ein sicheres
Unterwasser notwendiger Verlust-Volumenstrom steht damit für die Nutzung,
beispielsweise in einer Turbine nicht mehr zur Verfügung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Fangvorrichtung und ein Verfahren
zum Betrieb einer Fangvorrichtung vorzuschlagen, die/das unabhängig von
der Länge
der Vorrichtung eine zuverlässige Überführung wandernder
Fische ermöglicht
und die/das darüber
hinaus den anfallenden Verlust-Volumenstrom minimiert.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Fangvorrichtung nach Anspruch 1 bzw. einem
Verfahren nach Anspruch 3 gelöst.
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Abhängig von
dem in der Folge eingeschlagenen Weg kann der Einlassquerschnitt
strömungsdicht
beispielsweise durch eine bewegliche Klappe oder durch einen aufblähbaren Schlauch
verschlossen werden.
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Die
erfindungsgemäße Fangvorrichtung
wird derart mit einem Kanalsystem verbunden, dass sie in ihrer Längsrichtung
durchströmt
werden kann. Das Kanalsystem wird hierzu mit dem einen Ende der Fangvorrichtung
verbunden, während
am gegenüberliegenden
Ende eine Einströmöffung vorgesehen ist.
Alternativ, insbesondere bei sehr langgestreckten Fangvorrichtungen,
kann die Einströmöffnung auch als
ein offenbleibender Bereich in der Mitte des Einlassquerschnitts
ausgebildet sein, der eine Strömung zu
dem an beiden Enden der Fangvorrichtung angeschlossenen Kanalsystem
ermöglicht.
Dieses Kanalsystem führt
beispielsweise in ein tiefer gelegenes Unterwasser oder in ein separates
Auffangbecken.
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Wird
das Kanalsystem mit einer Strömung beaufschlagt,
stellt sich bei strömungsdicht
geschlossenem Einlassquerschnitt in der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung
eine gleichmäßig starke
Strömung ein,
die die gefangenen Fische zuverlässig
in das Kanalsystem und durch dieses hindurch führt. Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Fangvorrichtung den
Vorteil, dass der Verlust-Volumenstrom durch die diskontinuierliche
Betriebsweise minimiert wird.
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Eine
am Boden eines Fließgewässers fest
installierte, mit einem Kanalsystem verbundene erfindungsgemäße Fangvorrichtung
weist bevorzugt neben der Betriebsstellung eine Ruhestellung mit
gegenüber
der Betriebsstellung vermindertem Strömungswiderstand auf. Dies ist
besonders dann sinnvoll, wenn die Fangvorrichtung nur über relativ
kurze Zeiträume
im Jahr eingesetzt werden soll. Die Fangvorrichtung weist beispielsweise
eine starre, aber an der Sohle des Gewässers gelenkig befestigte Abdeckung
auf, die in der Ruhestellung flach am Boden liegt. In die Betriebsstellung
wird diese Fangvorrichtung durch Aufblähen eines darunter angeordneten Schlauches,
durch eine gelenkig gelagerte Stütze oder
durch ein Zugmittel überführt.
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Erfindungsgemäß ist eine
Fangvorrichtung für
in einem Fließgewässer gewässerabwärts wandernde
Fische derart zu betreiben, dass der Einlassquerschnitt der Fangvorrichtung
intermittierend geöffnet
und geschlossen wird und dass jeweils bei geschlossenem Einlassquerschnitt
die Fangvorrichtung über
ein daran angeschlossenes Kanalsystem entleert wird. Die diskontinuierliche
Betriebsweise ermöglicht
die Konzeption von Fangvor richtungen, die bei besonders geringen
Ansprüchen
an die Installation oder minimalem Verlust-Volumenstrom eine zuverlässige Abführung gefangener
Fische gewährleisten.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
lässt sich besonders
vorteilhaft automatisieren, indem das Öffnen und Schließen des
Einlassquerschnitts beispielsweise in regelmäßigen zeitlichen Abständen oder
auch in Abhängigkeit
von der Zahl gefangener Fische geschaltet wird. Auf diese Weise
kann der Aufwand zur Bedienung der erfindungsgemäß betriebenen Fangvorrichtung
gering gehalten werden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Fangvorrichtung nur zu den Zeiten in ihre Betriebstellung
versetzt, in denen Fischwanderungen zu erwarten sind. Eine erfindungsgemäß diskontinuierlich
betriebene Fangvorrichtung ohne feste Verankerung in der Sohle des
Fließgewässers kann
beispielsweise in den übrigen
Zeiten aus dem Fließgewässer entnommen und
witterungsgeschützt
gelagert oder gewartet werden. Eine fest installierte, erfindungsgemäß betriebene
Fangvorrichtung kann demgegenüber
mittels einer beispielsweise mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen
Stelleinrichtung aus einer strömungsgünstigen
Ruhestellung in die Betriebsstellung überführt werden.
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Auch
die Verstellung der erfindungsgemäß betriebenen Fangvorrichtung
zwischen einer Ruhe- und einer Betriebsstellung lässt sich
zur Minimierung des Bedienaufwands vorteilhaft beispielsweise durch eine
zeitliche Steuerung automatisieren. Diese Steuerung ist in besonders
bevorzugter Weise mit der Steuerung des lichten Stababstandes des
in Strömungsrichtung
hinter der Fangvorrichtung liegenden Einlaufrechens zu kombinieren.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt.
Es zeigt
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1 die
Einbausituation einer Fangvorrichtung in einer perspektivischen
Ansicht,
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2 einen
Abschnitt einer Fangvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
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3 eine
Aufsicht einer Fangvorrichtung vor einem Einlaufrechen,
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4 eine
Aufsicht einer anderen Fangvorrichtung vor einem Einlaufrechen,
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5 einen
Schnitt in Strömungsrichtung durch
eine Fangvorrichtung,
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6 einen
Schnitt in Strömungsrichtung durch
eine zweite Fangvorrichtung,
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7 einen
Schnitt in Strömungsrichtung durch
eine dritte Fangvorrichtung,
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8 einen
Schnitt in Strömungsrichtung durch
einen Einlaufrechen und
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9 eine
Ansicht eines Einlaufrechens aus der Strömungsrichtung.
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Die
in 1 dargestellte Fangvorrichtung 1 ist
vor einem Wasserbauwerk 2 in einem Fließgewässer 3 im Oberwasser 4 unterhalb
des Wasserspiegels 5 in der Nähe der Sohle 6 des
Fließgewässers 3 angeordnet.
Das Wasserbauwerk 2 weist in dem dargestellten Abschnitt
einen von seiner Krone 7 bis nahezu zur Sohle 6 des
Fließgewässers 3 ausgebildeten, in
Richtung des Wasserbauwerks 2 geneigten Einlaufrechen 8 aus
nicht einzeln dargestellten, nebeneinander angeordneten Flachstählen auf.
Nicht dargestellte, in der Regel undurchlässige Abschnitte des Wasserbauwerks 2 erstrecken
sich über
die gesamte Breite des Fließgewässers 3.
Ein nicht dargestellter Volumenstrom des Fließgewässers 3 strömt durch den
Einlaufrechen 8 in das Wasserbauwerk 2 hinein, treibt
eine in diesem angeordnete, nicht dargestellte Turbine an und fließt weiter
in das Unterwasser 9 mit einem gegenüber dem Oberwasser 4 deutlich
niedrigeren Wasserspiegel 10.
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Die
Fangvorrichtung 1 weist eine über die Breite des Einlaufrechens 8 reichende,
langgestreckte Form auf und ist mit ihrer Längsrichtung quer zur Strömung des
Fließgewässers 3 ausgerichtet.
Endseitig ist die Fangvorrichtung 1 an einen Kanal 11 angeschlossen,
der in Höhe
der Sohle 6 des Fließgewässers 3 unter
dem Wasserbauwerk 2 hindurch in das Unterwasser 9 des
Fließgewässers 3 mündet.
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Die
beispielhaft dargestellten Aale 12 wandern mit der Strömung in
dem Fließgewässer 3 gewässerabwärts und
gelangen so an den Einlaufrechen 8 an dem Wasserbauwerk 2.
In der ihnen eigenen Fluchtreaktion kehren die Aale 12 um
und schwimmen entgegen der Strömung
in der Nähe
der Sohle 6 des Fließgewässers 3 auf
der Suche nach einem Versteck zurück und treten durch den nicht
dargestellten, reusenartig verengten Einlassquerschnitt in die Fangvorrichtung 1 ein.
Unter Ausnutzung dieses reflexartigen Verhaltens werden die Aale 12 in der
Fangvorrichtung 1 gesammelt und in regelmäßigen zeitlichen
Intervallen nach Schließen
des nicht dargestellten Einlassquerschnitts und Öffnen einer gleichfalls nicht
dargestellten Schleuse am Kanal 11 durch eine in diesem
durch die hydrostatische Druckdifferenz induzierte Strömung in
das Unterwasser 9 überführt. Nach
Beendigung des Überführungsvorgangs
wird die Schleuse wieder geschlossen und der Einlassquerschnitt
geöffnet.
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2 zeigt
einen Abschnitt einer Fangvorrichtung 13, die nach dem
in 1 dargestellten Prinzip aus einem auf einem betonierten
Boden 14 angebrachten Gehäuse 15 aus Stahlblech
aufgebaut ist. Das Gehäuse 15 weist
einen der Strömung
des nicht dargestellten Fließgewässers zugewandten,
in Richtung des ebenfalls nicht dargestellten Wasserbauwerks abgeschrägten, am
Boden 14 befestigten ersten Abschnitt 16, einen
daran anschließenden, waagerecht
ausgerichteten zweiten Abschnitt 17 und einen in Richtung
des nicht dargestellten Wasserbauwerks offenen Einlassquerschnitt 18 auf.
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Der
Einlassquerschnitt 18 ist durch einen an dem zweiten Abschnitt 17 angebrachten
aufblähbaren
Schlauch 19 reusenartig verengt und kann durch weiteres
Aufblähen
dieses Schlauchs 19 strömungsdicht
verschlossen werden. Der Schlauch 19 wird mittels einer
nicht dargestellten, in der Regel außerhalb des Unterwassers angeordneten
Pumpvorrichtung mit Wasser gefüllt,
das über
einen nicht dargestellten Saugstutzen aus dem diese umgebenden Fließgewässer entnommen
und über
einen Füllstutzen 20 dem
Schlauch 19 zugeführt
wird.
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Die 3 und 4 zeigen
zwei weitere Ausführungsbeispiele
einer nach dem in 1 dargestellten Prinzip aufgebauten
Fangvorrichtung 21, die endseitig mit einem Kanal 22 verbunden
ist, der wiederum durch eine Schleuse 23. in ein nicht
dargestelltes Unterwasser des umgebenden Fließgewässers führt. Der dem Einlaufrechen 24 an
einem nicht dargestellten Wasserbauwerk zugewandte Einlassquerschnitt 25 ist
mit einem aufblähbaren
Schlauch 26 nach dem in 2 beschriebenen
Prinzip versehen.
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Wird
der Einlassquerschnitt 25 mittels des Schlauches 26 strömungsdicht
verschlossen und die Schleuse 23. in dem Kanal 22 geöffnet, so
strömt
das umgebende Wasser des Fließgewässers durch
eine Einströmöffnung 27 oder 28,
die in 3 stirnseitig und in 4 im Bereich
des Einlassquerschnitts 25 am gegenüberliegenden Ende der Fangvorrichtung 21 angeordnet
ist. Die Einströmöffnungen 27 und 28 sind
dabei in Richtung des Inneren der Fangvorrichtung 21 reusenartig
verengt, so dass die nicht dargestellten gefangenen Tiere an einem
Verlassen der Fangvorrichtung 21 gehindert sind.
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Die 5 und 6 zeigen
wiederum zwei Fortbildungen einer auf dem in 2 dargestellten Prinzip
beruhenden Fangvorrichtung 29. Die Fangvorrichtung 29 weist
auch hier einen betonierten Boden 30, ein Gehäuse 31 aus
Stahlblech mit einem ersten, geneigten Ab schnitt 32 und
einem zweiten, waagrechten Abschnitt 33 und einen in Richtung
auf den nicht dargestellten Einlaufrechen offenen Einlassquerschnitt 34 auf,
der mit Hilfe aufblähbarer Schläuche 35 und 36 strömungsdicht
verschließbar ist.
Die Schläuche 35 sind
in 5 sowohl am Boden 30 als auch am Gehäuse 31 befestigt,
wodurch das Füllvolumen
der Schläuche 35 gegenüber der
einseitigen Anbringung deutlich reduziert wird. Der Schlauch 36 in 6 ist
an einer aus Stahlblech geformten Reuse 37 am zweiten Abschnitt 33 des
Gehäuses 31 befestigt.
Wie in der zuvor beschriebenen Variante wird auch auf diese Weise
bei gleichem Querschnitt der Fangvorrichtung 29 der mittels
eines Schlauches zu schließende
Einlassquerschnitt 34 deutlich verringert.
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7 zeigt
eine weitere Fortbildung einer auf dem in 2 dargestellten
Prinzip beruhenden Fangvorrichtung 38, deren ebenes Gehäuse 39 gelenkig
am betonierten Boden 40 angebracht ist. Bei entleertem
Schlauch 41 – wenn
keine wandernden Fische zu erwarten sind – liegt das Gehäuse 39 in
einer nicht dargestellten Ruhestellung strömungsgünstig flach am Boden 40.
Durch Aufblähen
eines Schlauchs 41 wird die Fangvorrichtung 38 in
die dargestellte Betriebsstellung überführi. In dieser Betriebsstellung
weist die Fangvorrichtung 38 einen in Richtung auf den
nicht dargestellten Einlaufrechen offenen Einlassquerschnitt 42 auf,
der mittels eines aufblähbaren
Schlauchs 43 strömungsdicht
verschließbar
ist.
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Der
in den 8 und 9 dargestellte Einlaufrechen 44 an
einem nicht dargestellten Wasserbauwerk reicht von der Sohle 45 bis
zur Oberfläche 46 eines
Fließgewässers 47.
Der Einlaufrechen 44 weist einen Primärrechen 48 mit einem
lichten Stababstand von 100 mm und drei etwa gleich große, an dem
Primärrechen 48 gelenkig übereinander
angeordnete Sekundärrechen 49 mit
einem lichten Stababstand von 20 mm auf. Die Sekundärrechen 49 werden
mittels einer angedeuteten hydraulischen Stelleinrichtung 50 aus
der dargestellten Ruhestellung in die nicht dargestellte Betriebsstellung überführt, in
der die Stäbe 51 der
Sekundärrechen 49 in den
Zwischenräumen
der Stäbe 52 des
Primärrechens 48 liegen.
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Aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
sind in 9 die in horizontaler Richtung
verlaufenden Querstäbe
(Verbindungsstäbe)
sowohl des Primärrechens 48 als
auch der Sekundärrechen 49 nicht
dargestellt. Alternativ zu der in den 8 und 9 gezeigten
Rechenausführung
können
die Stäbe 52 des Primärrechens 48 und
die Stäbe 51 der
Sekundärrechen 49 auch
horizontal verlaufen.