DE19503450C2 - Schwimmendes Gewässerpflegegerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein schwimmendes Gewässerpflegegerät gemäß Patent­ anspruch 1.

Insbesondere stehende oder nur wenig bewegte Flachgewässer neigen zum Verschlammen, insbesondere wenn ein größerer Eintrag von orga­ nischem Material stattfindet. Dieser Eintrag kann durch Laubein­ fall oder durch Futter für Wassertiere, insbesondere Enten, Schwäne o. dgl., auftreten. In beiden Fällen ist eine Abhilfe nur schwer realisierbar, da das Gewässer in diesen Fällen regelmäßig einen wesentlichen Bestandteil eines Naherholungsgebiets dar­ stellt, in dem ein Fütterungsverbot für Wassertiere oder gar ein Abholzen von Laubbäumen weder durchsetzbar noch wünschenswert wäre. Durch die starke Schlammbildung "kippt" das Gewässer, so daß anschließend höhere Organismen in dem Gewässer nicht mehr lebens­ fähig sind. Durch Fäulnisprozesse kommt es ferner zu einer erheb­ lich störenden Geruchsbelästigung, insbesondere in Form von Schwefelverbindungen, hauptsächlich H₂S.

Es ist bekannt, den in einem derartigen Gewässer entstandenen Schlamm in größeren zeitlichen Abständen mechanisch zu entfernen, indem der Schlamm abgesaugt oder das Gewässer ausgebaggert wird. Hieraus resultiert jedoch das weitere Problem, daß der Schlamm deponiert werden muß, da derartige Schlämme regelmäßig in nicht unerheblichem Maße mit Schwermetallen belastet sind und somit Son­ dermüll darstellen.

Durch die FR 1 461 970 ist ein schwimmen­ des Gewässerpflegegerät der eingangs erwähnten Art bekannt, das zwei in Längsrichtung mit Abstand voneinander ausgerichtete Schwimmkörper aufweist, die durch eine Bootsplatte miteinander verbunden sind. Das Gerät wird durch einen an der Bootsplatte an­ geklemmten Außenbordmotor angetrieben und weist an seiner Hinter­ seite ein fest installiertes Gerät zum Abschneiden von auf dem Gewässerboden wachsenden Wasserpflanzen auf. Das Werkzeug ist an einer vertikalen Führung verfahrbar, um so an unterschiedliche Wassertiefen angepaßt werden und etwaigen Hindernissen ausweichen zu können.

Es ist bereits ein mikrobiologisches Verfahren vorgeschlagen wor­ den, bei dem mit adaptierten Bakterien der organische Schlamm ab­ gebaut werden soll. Die Einbringung von fremden Mikroorganismen in ein Gewässer ist aufwendig, da die Organismen in dem speziellen Gewässer lebens- und vermehrungsfähig sein müssen und stößt darüber hinaus auf erhebliche Hemmschwellen bei den Anwendern.

Ein diese Probleme nicht aufweisendes mikrobiologisches Verfahren beruht darauf, daß die vorhandenen Bakterien genutzt werden, um den überwiegend organischen Schlamm abzubauen, indem die Lebens­ bedingungen für die vorhandenen Mikroorganismen verbessert werden. Dies gelingt insbesondere mit einer Belüftung des Sediments. Durch die Belüftung des Sediments wird erreicht, daß die organischen Bestandteile des Schlammes abgebaut werden und daß Eisen-(II)-Sul­ fid aufoxidiert wird zu Eisen-(III)-Sulfat und daß ferner Eisen- (III)-Phophat ausfällt. Wird dem Gewässer jedoch Phosphat entzo­ gen, ist keine neue Algenentwicklung mehr möglich. Durch die wie­ der mögliche Sonneneinstrahlung kommt es dann zur Bildung von höheren Pflanzen (Makrophyten), beispielsweise in Form des Krausen Laichkrautes (Potamogeton crispus). Diese Makrophyten stehen in Konkurrenz zu den Algen und entziehen dem Wasserkör­ per ein Großteil der Nährstoffe, wodurch eine Beseitigung der sonst beobachteten Trübung des Gewässers erfolgt.

Zur Reduzierung des Gehalts an organischem Material können die höheren Pflanzen von Zeit zu Zeit abgeerntet werden.

Durch die DE 36 26 618 A1 ist ein verfahrbarer Schwimmkörper bekannt, an dem Arbeitsarme in Form von Rohren angeordnet sind, die mit ihrem Ende den Gewässerboden überstreichen und in dem Endbereich eine düsenartige Öffnung zur Zuführung von Sauerstoff zum Wasser aufweisen. Damit ist es möglich, sauer­ stofflos gewordene Tiefenwasser zu durchlüften, um das biolo­ gische Gleichgewicht des Gewässers aufrechtzuerhalten. Die Bewegung des Schwimmkörpers kann ggf. über Zugfahrzeuge oder mit einem Eigenantrieb erfolgen. Ein derartiger Schwimmkörper ist ausschließlich zur Belüftung des Gewässers vorgesehen.

Die vorliegende Erfindung geht von der Problemstellung aus, ein Gewässerpflegegerät zu erstellen, mit dem verschiedene Pflegemaßnahmen durchführbar sind, mit denen die Verschlammung von Flachgewässern wirksam vermieden bzw. vermindert werden kann.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein schwimmen­ des Gewässerpflegegerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgestattet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß zum Verschlammen neigende Gewässer regelmäßig überprüft und gepflegt werden sollten, um frühzeitig einem "Umkippen" des Gewässers entgegenzuwirken. Zu den Überprüfungsmaßnahmen gehö­ ren die Bestimmung der Sedimenttiefe, die Ermittlung der Sichttiefe, die Bestimmung von chemischen Parametern, insbe­ sondere Sulfid-, Stickstoff- und Phosphatgehalt.

Das erfindungsgemäße Gewässerpflegegerät ermöglicht eine ge­ zielte Belüftung des Gewässers bzw. des Sediments durch wenig­ stens eine Belüftungslanze, wobei aufgrund der Antriebe des Gewässerpflegegeräts in Längs- und Querrichtung dieses auch in schwer zugängliche Bereiche manövrierbar ist, so daß die Be­ lüftung auch in diesen Bereichen möglich ist. Aufgrund der Ausbildung der Antriebe als Rotationsantrieb in einem Strö­ mungsrohr ist das erfindungsgemäße Gewässerpflegegerät zur schonenden Fortbewegung auf dem Gewässer geeignet, indem übermäßige Verwirbelungen durch den Antrieb ver­ mieden werden.

In einem Strömungsrohr angeordnete Rotationsantriebe sind grund­ sätzlich beispielsweise aus der Zeitschrift "Schiff und Hafen", 1959, Seite 1113 oder der EP 0 115 045 B1 bekannt. Der gleichzeitige Einsatz derartiger Antriebe in Längsrichtung und in Querrichtung zum einfachen und schonenden Manövrieren eines Gewässerpflegegeräts ist diesen Schriften nicht zu entnehmen.

Das die Belüftungslanze aufweisende Werkzeugmodul ist als separate Baueinheit lösbar an dem Grundgerät befestigt und kann ausgewech­ selt werden, um den Einsatz des Grundgerätes zu einem anderen Ein­ satzzweck zu ermöglichen. Als dafür einsetzbare andere Werkzeug­ module kommen Oberflächenbelüftungsgeräte, Sedimenttiefen-Bestim­ mungsgeräte in Form von mit Markierungen versehenen Lanzen, Wasserpflanzenerntegeräte usw. in Frage. Das erfindungsgemäße Ge­ wässerpflegegerät kann neben der erfindungsgemäß vorgenommenen Belüftung des Gewässers und des Sediments somit auch zum Nähr­ stoffentzug durch Abernten von Wasserpflanzen und gezielte Besatz­ maßnahmen durch Einbringen einer geeigneten Population des Wasser­ körpers mit Zooplankton fressenden Fischen sowie Herbivorenfischen und Wirbellosen dienen. Das erfindungsgemäße Gewässerpflegegerät erlaubt somit regelmäßige Kontrollen und ggf. erforderliche Ein­ griffe zur Vermeidung eines Umkippens des Gewässers und zur Erhal­ tung optimaler Lebensbedingungen für den gewünschten Pflanzen- und Tierbesatz des Gewässers. Sollte eine Überpopulation bestimmter Arten stattfinden, kann das erfindungsgemäße Wasserpflegegerät auch mit einem Werkzeugmodul zum Abfischen von beispielsweise Was­ serflöhe fressenden Fischen mit beispielsweise einem Elektrofisch­ gerät versehen sein.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ge­ wässerpflegegeräts wird dieses durch zwei in Längsrichtung ausge­ richtete Schwimmkörper seitlich begrenzt. Hierdurch wird eine hohe Stabilität der Schwimmlage erreicht. Darüber hinaus schützen die weniger empfindlichen und weniger aufwendigen Schwimmkörper die übrigen Teile des Gerätes vor mechanischen Beschädigungen.

Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Aufnahme zwischen den Schwimmkörpern, so daß beispielsweise ein hinterer Teil des Gewäs­ serpflegegeräts durch das Grundgerät belegt wird und ein vorderer Teil zur Aufnahme des jeweiligen Werkzeugmoduls geeignet und vor­ gesehen ist.

Für den Fall, daß das erfindungsgemäße Gewässerpflegegerät auch ohne Werkzeugmodul zum Einsatz gelangen können soll, ist es beson­ ders vorteilhaft, wenn die Schwimmkörper zweiteilig ausgebildet sind, wobei zweckmäßigerweise die Trennlinie der Teile der Schwimmkörper mit dem Beginn der Aufnahme fluchtet. In diesem Fall kann der zur Aufnahme gehörende Teil des Schwimmkörpers abgenommen oder auch mittels eines Klappscharniers auf das andere Teil des Schwimmkörpers klappbar sein, wodurch die effektive Länge des Grundgeräts erheblich verringert wird.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Gewässerpflegegeräts weist das Grundgerät eine Bedieneinheit auf, die durch einen Bedienelemente aufweisenden Ansatz eines einge­ setzten Werkzeugmoduls ergänzt wird. Dadurch ist es möglich, daß die Bedienperson einen festen Platz auf dem Grundgerät, beispiels­ weise in Form eines Sitzes, nicht verlassen muß, um das Werkzeug des Werkzeugmoduls zu bedienen, da das Werkzeugmodul mit seinem die Bedienelemente aufweisenden Ansatz in den Bedienbereich der Bedienperson ragt.

In einer konstruktiv bevorzugten Ausführungsform ist die Be­ lüftungslanze an zwei Punkten gelagert, von denen ein erster Lagerpunkt ein um eine horizontale Achse drehbares Lanzenlager ist und ein zweiter Lagerpunkt zur Durchführung einer Schwenkbewegung bewegbar ist. Der zweite Lagerpunkt ist vorzugsweise durch einen horizontal verfahrbaren Schlitten gebildet, auf dem Andruckrollen die Belüftungslanze ergreifen und halten.

Der Bewegungsbereich des zweiten Lagerpunktes erstreckt sich vor­ zugsweise zu beiden Seiten der durch den ersten Lagerpunkt verlau­ fenden vertikalen Achse. Dadurch kann die Belüftungslanze auf beide Seiten der vertikalen Achse geschwenkt werden. Die Schwenk­ bewegung kann in einer sinnvollen Ausführungsform quer zur Längs­ richtung des Gewässerpflegegeräts verlaufen, so daß die Be­ lüftungslanze in Fahrtrichtung backbord- oder steuerbordseitig außerhalb der Kontur des Gewässerpflegegeräts einsetzbar ist, um eine Belüftung auch in nicht befahrbaren Randbereichen des Gewäs­ sers vornehmen zu können. Bevorzugt ist jedoch eine Bewegung des zweiten Lagerpunkts in Längsrichtung des Geräts, wodurch die Be­ lüftung im wesentlichen unterhalb des Gewässerpflegegeräts, bezüg­ lich der momentanen Fahrtrichtung jedoch auch hinter dem Gewässer­ pflegegerät vorgenommen werden kann. Die letztgenannte Maßnahme bietet sich an, wenn beim Belüften mit dem Entstehen übelriechen­ der oder gar toxischer Gase gerechnet werden muß.

Zweckmäßigerweise ist die Belüftungslanze im ersten Lagerpunkt längs verschiebbar, um eine Einstellung auf verschiedene Sediment­ tiefen vornehmen zu können.

Bevorzugt ist es, daß das Werkzeugmodul wenigstens zwei Belüf­ tungslanzen aufweist, die quer zur Längsrichtung des Gerätes mit Abstand voneinander nebeneinander angeordnet sind.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 - eine perspektivische Darstellung eines Grundgeräts

Fig. 2 - eine Draufsicht auf das Grundgerät

Fig. 3 - eine perspektivische Ansicht gemäß Fig. 1 auf das mit einem Werkzeugmodul zur Sedimentbelüftung er­ gänzte Grundgerät

Fig. 4 - eine Draufsicht auf das Gerät gemäß Fig. 3

Fig. 5 - eine Seitenansicht des mit dem Belüftungsmodul ver­ sehenen Geräts in einer ersten Arbeitsstellung der Belüftungslanzen

Fig. 6 - eine Seitenansicht gemäß Fig. 5 in einer zweiten Arbeitsstellung der Belüftungslanzen

Fig. 7 - eine schematische Detaildarstellung der Lagerung der Belüftungslanzen.

Fig. 1 läßt ein Grundgerät 1 erkennen, das seitlich durch zwei in Längsrichtung ausgerichtete Schwimmkörper 2 begrenzt ist. Mit den Schwimmkörpern 2 ist ein Tragrahmen 3 verbunden, auf dem ein Sitz 4, eine Bedieneinheit als Steuerpult 5, Ablageeinrichtungen 6, ein Dieselmotor 7 und ein Elektromotor 8 mit dem nötigen Zubehör (Tank, Akkumulatoren) angeordnet sind. Zwei sich an den Tragrahmen 3 nach vorn anschließende Winkelschienen 9, die an den vorderen Teilen des Schwimmkörpers 2 befestigt sind, bilden eine Aufnahme 10 für ein Werkzeugmodul.

Fig. 1 läßt erkennen, daß die Schwimmkörper 2 jeweils aus zwei Teilen 2', 2'' bestehen, von denen der hintere Teil 2' fest zum Grundgerät 1 gehört und der vordere Teil 2'' der Aufnahme 10 zu­ geordnet ist. Die beiden Teile 2', 2'' sind über ein Klappschar­ nier 11 miteinander verbunden, so daß das vordere Teil 2'' auf das hintere Teil 2' zurückgeklappt werden kann, um die Bewegung des Grundgeräts 1 mit einer verkürzten Gesamtlänge zu ermöglichen.

Fig. 1 läßt noch ein Strömungsrohr 12 erkennen, das neben einem Schwimmkörper 2 angeordnet ist und Teil eines Längsantriebs bil­ det, von denen das Grundgerät 1 zwei aufweist.

Oberhalb des Rohres 12 befindet sich ein Gehäuse für einen Motor 13 für den Längsantrieb. Zwischen der Ablageeinrichtung 6 und dem Elektromotor 8 befindet sich ein Gehäuse mit einem Motor 14 für einen Querantrieb.

Fig. 2 läßt erkennen, daß der Motor 13 für den Hauptantrieb in Längsrichtung zwei Antriebsschrauben 15 rotieren läßt, die sich in Längsrohren 12 befinden. Der Motor 14 für den Seitenantrieb treibt eine Schraube 16 an, die in einem quer zur Fahrtrichtung liegenden Strömungsrohr angeordnet ist.

Fig. 3 und 4 verdeutlichen das erfindungsgemäße Gewässerpflege­ gerät, nachdem es durch ein Werkzeugmodul 17 in Form eines Sedi­ mentbelüfters ergänzt worden ist. Das Werkzeugmodul 17 weist einen Kompressor 18 zur Herstellung der Druckluft auf, mit der das Sedi­ ment belüftet werden soll. Aus dem Kompressor 18 gelangt die Druckluft in Schläuche 19, die über Druckrollenpaare 20 geführt und straff gespannt werden können. Die Schläuche sind mit Belüf­ tungslanzen 21 verbunden, die in einem ersten, ortsfesten, aber um eine horizontale Achse drehbaren Lagerpunkt 22 unterhalb des Auf­ baus und einem zweiten Lagerpunkt 23 gelagert sind, der oberhalb des Aufbaus in einem Schlitten horizontal verfahrbar ist.

Das Werkzeugmodul 17 trägt seitlich Verlängerungsstücke 24 für die Lanzen 21, die ggf. zur Verlängerung der Lanzen 21 für große Was­ ser- bzw. Sedimenttiefen eingesetzt werden können.

Wie die Zeichnung verdeutlicht, sind Bedienelemente 25 des Werk­ zeugmoduls 17 auf einem Ansatz 26 angeordnet, der in den Bereich des Steuerpults 5 des Grundgeräts 1 ragt und das Steuerpult 5 er­ gänzt, so daß sich vom Sitz 4 aus eine aus Steuerpult 5 des Grund­ geräts 1 und Ansatz 26 des Werkzeugmoduls 17 gebildete einheit­ liche Bedienfläche ergibt.

Fig. 3 läßt erkennen, daß die Belüftungslanze in an sich bekann­ ter Weise am unteren freien Ende abgewinkelt und düsenförmig aus­ laufend ausgebildet ist.

Fig. 5 läßt einen normalen Betriebszustand erkennen, in dem die Belüftung über Belüftungslanzen 21 erfolgt, die sich im wesent­ lichen unter dem Gewässerpflegegerät befinden. Der zweite Lager­ punkt 23 für die Lanzen 21 befindet sich somit vor dem ortsfesten, aber drehbaren festen Lagerpunkt 22.

Fig. 6 zeigt, daß durch Verschiebung des zweiten Lagerpunkts 23 bezüglich der Fahrtrichtung nach hinten die Belüftungslanzen 21 außerhalb der Kontur des Gewässerpflegegeräts belüften. In diesem Fall wird das Gewässerpflegegerät vorzugsweise rückwärts angetrie­ ben, so daß bei der Belüftung auftretende etwaige geruchsbelästi­ gende oder gar toxische Gase nicht von der Bedienperson eingeatmet werden.

Fig. 5 verdeutlicht noch, daß die Bedienperson auf dem erfin­ dungsgemäßen Gewässerpflegegerät durch ein Verdeck 27 geschützt sein kann, für das oberhalb der Motoren 7, 8 ein Stauraum 28 vor­ gesehen sein kann, wenn das Verdeck 27 abgenommen werden soll. Verdeck 27 und Stauraum 28 sind in Fig. 5 mit unterbrochenen Linien eingezeichnet.

Fig. 7 verdeutlicht schematisch die konstruktive Ausbildung des ersten Lagerpunkts 22 und des zweiten Lagerpunkts 23 für eine Lanze 21.

Der erste Lagerpunkt 22 ist durch eine um eine horizontale Achse 29 drehbar gelagerte zylindrische Hülse 30 gebildet, die als Füh­ rung für die Lanze 21 dient. Die Lanze 21 ist in der Hülse 30 längs verschiebbar.

Der zweite Lagerpunkt 23 wird aus einem Paar Andruckrollen 31 ge­ bildet, zwischen denen die Lanze 21 hindurchgeführt und gehalten wird. Eine der Andruckrollen 31 ist angetrieben und so in der Lage, die Lanze 21 in Längsrichtung zu verfahren. Die Andruckrol­ len 31 sind auf einem Schlitten 32 gelagert, der auf einer Lauf­ schiene 33 horizontal verschiebbar ist. Die Verschiebung erfolgt mittels Laufrollen 34, von denen mindestens eine angetrieben ist.

In Fig. 7 ist mit unterbrochenen Linien eine zweite Position des Schlittens 32 dargestellt, die zu einer wesentlichen steileren Stellung der Lanzen 21 führt.

Die Bewegung des Schlittens 32 sowie der Lanze 21 in ihrer Längs­ richtung wird elektromotorisch ausgeführt und ist von den Bedien­ elementen 25 auf dem Ansatz 26 des Werkzeugmoduls 17 aus steuer­ bar.

Wie bereits erwähnt, können die Werkzeugmodule auch mit anderen Geräten ausgestattet sein. Durch Austausch der Lanze 21 gegen eine mit Markierungen versehene Stange (oder durch Anbringung der Mar­ kierungen auf den Lanzen 21) kann die Vorrichtung zur Sedimentbe­ lüftung auch als Sedimenttiefenmesser verwendet werden. Vorzugs­ weise wird hierfür jedoch ein eigenes Gerät verwendet, das die Bestimmung der Sedimenttiefe mittels Ultraschall ermöglicht.

Claims (12)

1. Schwimmendes Gewässerpflegegerät mit einem Grundgerät (1), an dem ein Antrieb (12, 13, 15) in Längsrichtung und wenigstens ein Antrieb (14, 16) in Querrichtung als in einem Strömungsrohr (12) angeordneter Rotationsantrieb (15, 16) ausgebildet ist, wobei das Grundgerät (1) mit einer Aufnahme (10) zur Befestigung eines eine zum Eintauchen in das Gewässer vorgesehene Belüftungslanze (21) aufweisenden Werkzeugmoduls (17) versehen ist.

2. Gewässerpflegegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es durch zwei in Längsrichtung ausgerichtete Schwimmkör­ per (2) seitlich begrenzt ist.

3. Gewässerpflegegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufnahme (10) zwischen den Schwimmkörpern (2) erstreckt.

4. Gewässerpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (2) zweiteilig ausge­ bildet sind.

5. Gewässerpflegegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennlinie der Teile (2', 2'') der Schwimmkörper (2) etwa mit dem Beginn der Aufnahme (10) fluchtet.

6. Gewässerpflegegerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zur Aufnahme (10) gehörende Teil (2'') des Schwimmkörpers (2) mit einem Klappscharnier (11) auf das an­ dere Teil (2') des Schwimmkörpers (2) klappbar ist.

7. Gewässerpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundgerät (1) eine Bedieneinheit (5) aufweist und das Werkzeugmodul (17) mit einem Bedienelemente (25) aufweisenden Ansatz (26) versehen ist, der die Bedien­ einheit (5) des Grundgeräts (1) fortsetzt.

8. Gewässerpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungslanze (21) an zwei Punkten (22, 23) gelagert ist, von denen ein erster Lagerpunkt (22) ein um eine horizontale Achse (29) drehbares Lanzenlager (30) ist und ein zweiter Lagerpunkt (23) zur Durchführung einer Schwenkbewegung bewegbar ist.

9. Gewässerpflegegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lagerpunkt (23) durch einen horizontal ver­ fahrbaren Schlitten (32) gebildet ist, auf dem Andruckrollen (31) die Belüftungslanze (21) ergreifen und halten.

10. Gewässerpflegegerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bewegungsbereich des zweiten Lagerpunkts (23) sich zu beiden Seiten der durch den ersten Lagerpunkt (22) verlaufenden vertikalen Achse erstreckt.

11. Gewässerpflegegerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, ge­ kennzeichnet durch eine Bewegung des zweiten Lagerpunktes (23) in Längsrichtung des Geräts.

12. Gewässerpflegegerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Belüftungslanze (21) im ersten Lagerpunkt (22) längs verschiebbar ist.