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Die
Erfindung betrifft eine Fisch-Förderstrecke,
in der Gestalt einer Fischaufstiegshilfe zwischen geteilten Gewässern. Mit
den Ansiedlungsprogrammen für
Langdistanzwanderfische haben sich die Anforderungen an Fischaufstiegshilfen
gewandelt. Um für
die Ketten der durch Stauwehre geteilten Flüsse zu einer praktikablen und
auch bezahlbaren Lösung zu
kommen, müssen
die Wehre selber fischdurchlässig
gemacht werden: Viele Übergänge sollen
schaffen, was die einzelne Passage – und sei es selbst ein Umgehungsgerinne – nimmer
zustande bringen kann.
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Die
Wehrverschlüsse,
ob Walzenverschlüsse
oder Fischbauchklappen sind und bleiben das Haupthindernis für den Fischaufstieg.
Grundsätzlich wäre es realisierbar,
in die Walzenverschlüsse
Fischaufstiegseinrichtungen einzubauen; Bei den Klappenverschlüssen (Fischbauchklappen),
ist dies aufgrund enger Einbauverhältnisse nicht realisierbar.
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Aufgabe
ist es daher eine Fischaufstiegshilfe bereitzustellen, welche auch
Langdistanzwanderfischen die Überwindung
einer Höhendifferenz
in einem z.B. durch Wehre geteilten Gewässer erlaubt.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale des unabhängigen
Anspruchs. Ausgestaltungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Somit
wird die Aufgabe durch eine Fischaufstiegshilfe gelöst, umfassend
mindestens eine Fisch- Förderstrecke,
geeignet zum Überwinden
einer Höhendifferenz
von Gewässern,
wobei die Fisch- Förderstrecke
als Fischpumpe wirkt, die in ihrem Ansaugbereich einen Unterdruck
erzeugt. Der Fisch kann mit Hilfe von Reusen in den Bereich geleitet werden,
in welchem der durch die Fischpumpe bewirkte Unterdruck herrscht.
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Eine
erste Ausgestaltungsform umfasst darüber hinaus zusätzlich mindestens
eine Lockströmung,
geeignet zum Anlocken von Fischen, wobei Fischpumpe und Lockströmung so
zueinander angeordnet sind, dass Unterdruck und Lockströmung ineinander übergehen.
Diese Lockströmung
kann alternativ oder zusätzlich
zu den Reusen den Fisch zum Unterdruck der Fischpumpe leiten.
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Stauhöhen in Gewässern können mit Fisch-Förderstrecken überwunden
werden, wozu sich das Prinzip der Fischpumpe anbietet. Geeignet ist
hierfür
insbesondere eine Schnecken-Fischpumpe. Der Fachmann würde jedoch
auch andere gleichwertige Lösungen
in Betracht ziehen.
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Gleichgültig, ob
Unterdruck oder Schneckentrieb (der auch Unterdruck erzeugt), der
Fisch in all seinen Arten und Größen ist
nur dann zu pumpen, wenn er unter dem Ansaugstutzen steht.
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Das
Alpha und Omega jeder Fischaufstiegshilfe ist die Lockströmung, auf
die alle Fischarten reagieren.
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Erfindungsgemäß wird diese
Lockströmung so
positioniert, dass Fischpumpe und Lockströmung so zueinander angeordnet
sind, dass der Unterdruck und die Lockströmung im wesentlichen ineinander übergehen.
Sie gehen ineinander über,
wenn beide in der Nähe
zueinander angeordnet sind, oder sogar benachbart zueinander, so
daß sich
ein kontinuierlicher Fluß zwischen
der Lockströmung
und dem durch die Fischpumpe gebildeten Unterdruck ergibt, was bald
die Fische in den Ansaugbereich der Fischpumpe führt, indem insbesondere der
Ansaugbereich der Fischpumpe und die Lockströmung eine einheitliche Strömung ergeben.
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Unterdruck
und die Lockströmung
gehen im wesentlichen ineinander über, wenn beide Strömungen nacheinander
gleichwirkend ausgerichtet sind.
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Eine
besonders geeignete Ausgestaltungsform ergibt sich, wenn der Ort,
an welchem Fischpumpe und Lockströmung so zueinander angeordnet sind,
dass der Unterdruck und die Lockströmung ineinander übergehen,
in einer Kammer liegt.
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Hierdurch
ist es möglich,
sicherzustellen, dass in der Kammer befindliche Fische auch sicher durch
die Fischpumpe weiterbefördert
werden, wenn sie nämlich
die Kammer nicht mehr anders, als mit Hilfe der Fischpumpe verlassen
können.
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Eine
weitere geeignete Ausgestaltungsform ergibt sich, wenn die Kammer
mindestens aus einer Oberkammer und mindestens aus einer Unterkammer
gebildet wird, wobei der Ort, an welchem Fischpumpe und Lockströmung so
zueinander angeordnet sind, dass der Unterdruck und die Lockströmung ineinander übergehen,
die Oberkammer ist und wobei Fische in der Lage sind, selbsttätig in die
Kammern zu gelangen. Die einfachste Gestalt eines solchen Mehrkammersystems
ist die einer einzigen Unterkammer und einer einzigen Oberkammer.
Die Unterkammer umfaßt
einen Fischeintritt aus der Eingangskehle in jene Unterkammer. Die
Oberkammer umfasst eine Fischpumpe, eine Lockströmung, eine Zufuhr für Pumpenwasser
und Lockwasser, und eine Eintrittmöglichkeit für die Fische.
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Beide
Kammern können
umfassen: eine gelochte Klarsichtscheibe die verhindert, daß die Fische
nach oben hochsteigen, und jeweils eine Lockwasserzufuhr für den Passageneingang,
bzw. eine Haupt-Lockwasseraustritt
aus der Passage.
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Alternativ
kann die Kammer auch aus einer Vielzahl von Einzelkammer bestehen,
welche untereinander Übertrittsmöglichkeiten
für Fische
aufweisen.
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Die
Fische gelangen idealerweise selbsttätig in die Kammern, von welchen
eine jede mindestens einen Eintritt für Fische umfasst, indem die
Kammern durch mindestens eine Passage miteinander verbunden sind.
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Um
die Fische zu den Kammern zu locken, muß aus dem Einstiegsloch der
Passage zusätzlich noch
Lockwasser ausströmen – am Fischeinstieg
hat daher bereits eine, angemessen starke Lockströmung zu
wirken – jedoch
so, daß die
Fische zwar angelockt aber anschließend noch die Kraft haben einzusteigen – möglichst
für alle
Fischarten, gleich welcher Größe. So folgen
die Fische von außen
der abgeschwächten
Lockströmung
hin zum Kehlloch.
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Über einen
sich selbst reinigenden Käfigrechen
R strömt
hierfür
das Pumpen- und Lockwasser in das Oberbecken, also in die Oberkammer,
von wo es verzweigt:
- • erstens um die Pumpe zu versorgen,
- • zweitens
um als angemessen starke Lockströmung
am Fischeinstieg zu wirken,
- • drittens
um über
den justierbaren Mönch-Schieber
und
- • viertens über das
Kehlloch ins Unterbecken zu gelangen, von wo es abgeschwächt die
Eingangskehle durchfließt.
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Es
versteht sich von selbst, daß kleine
Bodenwellen dem Fisch einen besseren Halt geben aus dem Sogbereich
des Wehrfeldes zu gelangen, als wenn der Grund nur aus glattem Beton
besteht. Zumindest bis zur Steinschüttung sollte der Grund vor den
Pfeilern angerauht werden.
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Eine
weitere geeignete Ausgestaltungsform ergibt sich, wenn der Eintritt
in mindestens eine der Kammern und/oder der Übertritt von einer Kammer in mindestens
eine weitere Kammer durch Reusenkehlen bereitgestellt wird.
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Notwendig
ist, dass der Fisch unter dem Ansaugstutzen steht. Das macht ein
Fisch nicht freiwillig, weshalb er durch „Reusenkehlen" hingeleitet werden
muß.
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Durch
einen bodenschlüssigen
Einstieg in die Passage, bzw. Austritt der Löckströmung tritt der Fisch durch
eine erste "Reusenkehle" in die erste Kammer
ein. Durch eine zweite „Reusenkehle" als Fischeingang
tritt der Fisch dann in die zweite Kammer, die Oberkammer ein. Um
besonders effektiv zu sein und dem Fisch die Rückkehr zu verwehren, sollten
die frei aus der Wand heraustretenden Kegelstümpfe der "Reusenkehle" lichtdurchlässig sein, ersatzweise z.B.
aus Drahtgeflecht oder ähnlichem
bestehen. Alternativ würde
der Fachmann auch andere Lösungen
vorsehen, die geeignet sind, Fische in eine vorgesehene Richtung
zu leiten und ihnen den Rückweg
zu verwehren.
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Eine
weitere geeignete Ausgestaltungsform ergibt sich, wenn die Fischpumpe
an ihrem, dem Ansaugbereich gegenüberliegenden Ende eine Vorrichtung
zum Fischausstieg umfasst insbesondere wenn diese Vorrichtung zum
Fischausstieg den Fischausstieg in Grundnähe des höher gelegenen Gewässers bewirkt.
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Durch
die Fischpumpe werden sie mit kleinem Überdruck über die Wasserspiegellage des Oberwasser
gefördert
und können
somit in dieser Vorrichtung zum Fischausstieg, z.B. in einem Rohr zum
Gewässergrund
vom höher
gelegenen Oberwasser rutschen. Hierdurch wird ein Fischausstieg
im Oberwasser in Nähe
des Gewässergrundes
bewirkt.
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Eine
weitere geeignete Ausgestaltungsform ergibt sich, wenn der Eintritt
in eine jede Kammer durch eine Lockströmung gewiesen wird, da hierdurch
auf einfach und effektive Weise der Fisch den gesamte Weg geleitet
werden kann, wodurch die Lockströmung
die Fische in den Ansaugbereich der Fischpumpe führt.
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Eine
weitere geeignete Ausgestaltungsform ergibt sich, wenn die Lockströme justierbar
sind. Nicht jeder Fisch der selben Art ist gleichstark und um außerdem auch
verschiedenen Fischarten den Weg zu ermöglichen, muß der Lockstrom justierbar sein,
also im Laufe der artentypischen Wanderzeiten an die einzelne Art
anpassbar sein, um als angemessen starke Lockströmung auch am Fischeinstieg
zu wirken.
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Die
gestellte Aufgabe wird außerdem
auch gelöst
durch Pfeiler und/oder Walzenverschlüsse, umfassend mindestens eine
erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Die
Eintritte für
die Fische können
dann durch Betonbohrlöcher
gestaltet sein. Das wohl Wichtigste einer Fischaufstiegshilfe durch
die Wehrpfeiler ist, den Ort zu bestimmen, von wo aus der Fisch
in die Passage einsteigen soll. Das ist insbesondere an den Außenseiten
der Pfeiler möglich, also
an der Stelle, wo einerseits Grundschluß herzustellen ist und anderseits
bei überströmendem Wasser
die abfließende
Welle mit der Rückwalze
zusammentrifft. So nach Neigungswinkel der Klappe variiert diese
Stelle. Prinzipiell könnte
der Fachmann die erfindungsgemäße Vorrichtung
aber auch in Walzenverschlüssen
anbringen.
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Gegen
eine Positionierung in den Wehrverschlüssen und für die Pfeiler spricht auch,
daß notwendige
Wartungsmaßnahmen
sich im geschlossenen Innenraum eines Pfeilers einfacher gestalten und
auch die Antriebselemente von vorne herein besser zu schützen sind,
als in einer Walze platziert. Trotz der Schwierigkeiten, die Erfindung
in den Wehrverschlüssen
anzubringen würde
der Fachmann dies dennoch tun, wenn ihn die sonstigen äußeren Umstände (wie
z.B. Stabilitätsprobleme
in den Pfeilern) dazu zwingen.
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Aufgrund
der beschränkten
Platzverhältnisse
können
in den Pfeilern die Stauhöhen
insbesondere mit Fisch- Förderstrecken überwunden
werden, wozu sich das Prinzip der Fischpumpe anbietet. So bräuchten also
die erfindungsgemäßen Fischaufstiegshilfen
auch nur zusätzlich
in die bereits existierenden Wehrpfeiler einzubauen, um den Fischen auch
bei bereits existierenden Flusssperren wieder eine Wanderung zu
ermöglichen.
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Die
gestellte Aufgabe wird außerdem
auch gelöst
durch ein Wehr und/oder Kraftwerk, umfassend mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Durch die kompakte Bauweise ist die Erfindung insbesondere auch
für den
Einsatz am Kraftwerk geeignet.
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Aufsteigende
Fische haben nur dann eine Chance zu ihrem Zielort zu gelangen,
wenn der Wirkungsgrad für
den Fischaufstiegsprozess groß ist. Dies
ist nur zu erreichen durch mehrere Übergänge in den einzelnen Staustufen.
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Dabei
ist zu berücksichtigen,
daß die
Fische den Fischpaß nicht
nur finden müssen,
das muß auch
noch unbeschwert und ohne Zeitverlust möglich sein.
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Beispiel:
Am Main gibt es alleine in der Bundeswasserstraße 34 Staustufen. Würden die
aufsteigenden Fische nur 1 Tag länger
brauchen den Fischpaß zu
erreichen, addierte sich das bis nach Bamberg auf einen Monat. Diese
Zeitverzögerung
kann schon bewirken, daß keine
Laichbereitschaft mehr vorhanden ist, unabhängig davon, daß die Geschlechter
möglichst
zeitgleich am Laichplatz eintreffen, überhaupt es mindestens 1 Pärchen sein
muß.
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Bislang
blieb die Mathematik beim Fischwechsel über Hindernisse hinweg meist
außen
vor. Warum rechnen, wenn der Prozeßwirkungsgrad für den Fischaufstieg
in der Regel zwar nur 10% erreicht? Was oberflächlich betrachtet nicht zu
beachten war, weil jahrzehntelang eh nur Kurzdistanzwanderfische
in die Fischpässe
einstiegen, ausgenommen den Aal – der in unseren Flüssen aber
schon ausgestorben wäre,
würde er
nicht besetzt.
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Mit
den Ansiedlungsprogrammen für
Langdistanzwanderfische haben sich die Anforderungen jedoch gewandelt.
Um für
die Ketten der durch Stauwehre geteilten Flüsse zu einer praktikablen und auch
bezahlbaren Lösung
zu kommen, müssen
die Wehre selber fischdurchlässig
gemacht werden: Viele Übergänge sollen
schaffen, was die einzelne Passage – und sei es selbst ein Umgehungsgerinne – nimmer
zustande bringen kann.
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In
Addition zu den Übergängen am
Kraftwerk und des eventuellen Hochschleusens (während der Stillstandszeiten
müssen
dazu jedoch beide Torschieber offen sein), ist nur so ein Wirkungsgrad
für den
Fischaufstiegsprozeß von
mehr als 90% zu erreichen; am Main das Soll, damit bspw. Rheinsalme noch
eine Chance haben, ihre Laichplätze
im Weißen und
Roten Main schwimmend zu erreichen.
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Die
Klimaerwärmung
wird wohl dazu führen, daß die großen Wasserstraßen, wie
der Rhein, im Sommer oft nur noch Niedrigwasser führen, was
die Schifffahrt einschränkt,
wenn nicht gar unmöglich macht.
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Man
geht wohl nicht fehl in der Annahme, daß auch der Rhein in den nächsten 30
Jahren kanalisiert werden wird. Gleichzeitig werden auch Wasserkraftwerke
gebaut, einerseits um mehr regenerative Energie zu erzeugen, andererseits
wird wohl auch am Rhein der Strom über seinen elektrischen Strom
seine Baukosten bezahlen, gleich den Regelungen vom Main bei dessen
Kanalisierung.
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Auch
wenn aufgrund einer Lücke
im EE-Gesetz gegenwärtig
der "regenerative
Naturschutz" mehr „Luftikusnaturschutz" ist – weil schon
an der Wasseroberfläche
endend – ist
weder der Tierschutz, noch die Durchgängigkeit völlig auszublenden. Die Wehrverschlüsse, ob
Walzenverschlüsse
oder Fischbauchklappen, sind und bleiben das Haupthindernis für den Fischaufstieg.
Es wäre
zwar machbar in die Walzenverschlüsse Fischaufstiegseinrichtungen
einzubauen; solches bei den Klappenverschlüssen (Fischbauchklappen) zu
versuchen, ist aber fast unmöglich.
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Damit
sind zusätzliche
Fischaufstiegshilfen nur in die Wehrpfeiler einzubauen.
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Gegen
die Wehrverschlüsse
und für
die Pfeiler spricht, daß notwendige
Wartungsmaßnahmen sich
im geschlossenen Innenraum eines Pfeilers einfacher gestalten und
auch die Antriebselemente von vorne herein besser zu schützen sind,
als in einer Walze platziert.
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Aufgrund
der beschränkten
Platzverhältnisse
können
in den Pfeilern die Stauhöhen
aber nur mit Fisch-Förderstrecken überwunden
werden, wozu sich das Prinzip der Fischpumpe anbietet.
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Das
Alpha und Omega jeder Fischaufstiegshilfe ist die Lockströmung, auf
die alle Fischarten reagieren.
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Auf
der Suche nach dem Weiterkommen schwimmen die Fische auch zu den
Wehrverschlüssen,
meist dann, wenn sie im Kampf gegen die harte Turbinenströmung schlapp
geworden, sich auf die andere Flußhälfte haben fallen lassen.
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Da
die Stoßstellen
zwischen Wehrverschlüssen
und Pfeiler meist nicht völlig
dicht sind, lockt hier das Leckwasser bei Niedrigwasserständen; ansonsten
fällt der Überstau
als Wasserfall über
die Wehrkrone oder schießt
bei Walzenverschlüssen
unter diesen durch.
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Die
bei Walzenverschlüssen
am Gewässergrund
auftretenden Strömungsgeschwindigkeiten sind
vom aufsteigenden Fisch nicht zu überwinden, allenfalls vermögen muskelstarke
Exemplare im Strömungsschatten
unterstrom der Wehrpfeiler dagegen anzuschwimmen. Diese Gegebenheiten
können
jedoch die Nutzungsdauer einer Pfeiler-Fischaufstiegshilfe nicht
entscheidend mindern, weil sie meist nur auf wenige Tage beschränkt sind.
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Das
wohl Wichtigste einer Fischaufstiegshilfe durch die Wehrpfeiler
ist, den Ort zu bestimmen, von wo aus der Fisch in die Passage einsteigen
soll. Das ist nur an den Außenseiten
der Pfeiler möglich, an
der Stelle, wo einerseits Grundschluß herzustellen ist und anderseits
bei überströmendem Wasser die
abfließende
Welle mit der Rückwalze
zusammen trifft. Je nach Neigungswinkel der Klappe variiert die Stelle.
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Deshalb
muß aus
dem Einstiegsloch der Passage zusätzlich noch Lockwasser ausströmen, jedoch
so, daß die
Fische zwar angelockt aber anschließend noch die Kraft haben einzusteigen – möglichst
für alle
Fischarten, gleich welcher Größe. Damit muß der Lockstrom
justierbar sein, unabhängig
davon, daß in
alle Öffnungen
zum Strom hin Absperrschieber einzubauen sind. Dabei ist zu beachten, daß bei Stillstand,
wie Hochwasser, kein Treibgut die Öffnungen verstopfen, d.h. die
Schieber müssen
fast an die Außenwand
eingebaut werden.
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Der
Wasserspiegel der in die Pfeiler einzubauenden Tosbecken ist gleich
der Wasserspiegellage vom Oberwasser- es sei denn, die Becken würden druckfest
nach oben zu abgedichtet. Damit entfiele zwar die Sicherheitssteuerung
für die
Absperrschieber, das eventuelle Reinigen der Becken würde jedoch
möglicherweise
erschwert.
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Zur Funktionsweise der Erfindung:
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Gleichgültig, ob
Unterdruck oder Schneckentrieb (der auch Unterdruck erzeugt), der
Fisch in all seinen Arten und Größen ist
nur dann zu pumpen, wenn er unter dem Ansaugstutzen steht. Das macht ein
Fisch nicht freiwillig, weshalb er durch „Reusenkehlen" hingeleitet werden
muß.
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Wasserfluss:
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Über den
sich selbst reinigenden Käfigrechen
R strömt
das Pumpen- und Lockwasser in das Oberbecken, von wo es verzweigt:
Erstens um die Pumpe zu versorgen, zweitens um als angemessen starke
Lockströmung
am Fischeinstieg zu wirken, drittens um über den justierbaren Mönch-Schieber und
viertens über
das Kehlloch ins Unterbecken zu gelangen, von wo es abgeschwächt die
Eingangskehle durchfließt.
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Damit
gelangt der Hauptteil vom Versorgungswasser zurück ins Oberwasser, der kleinere Teil
geht auf den beiden Lockstrecken ab ins Unterwasser der Staustufe.
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Fischwanderstrecke:
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Damit
den gefangenen Fischen der Rückweg
optisch versperrt bleibt, sollten die frei aus der Wand heraustretenden
Kegelstümpfe
lichtdurchlässig
sein, ersatzweise aus Drahtgeflecht oder ähnlichem bestehen.
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Die
angelockten Fische schwimmen in den „Reusentrichter". Da sie gegen die
harte Lockströmung
aus nicht ankämpfen
können,
folgen sie der abgeschwächten
Lockströmung
hin zum Kehlloch und gelangen so in die Unterkammer.
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Dort
ist ihnen durch die Deckenabdeckung der Bewegungsspielraum eingeengt,
so daß sie
zügig in
die Oberkammer einschwimmen. Hier versperrt wieder die Deckenabdeckung
den Fluchtweg noch oben, was möglicherweise
nicht gleich, aber doch bald die Fische in den Ansaugbereich der
Fischpumpe führt.
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Hier
werden sie mit kleinem Überdruck über die
Wasserspiegellage des Oberwasser gefördert und können somit im Rohr zum Gewässergrund
vom Oberwasser rutschen.
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Die
auftretenden Drücke
sind von jedem Fisch zu verkraften – ähnlich stark, wie wenn Fische schnell
aus der Tiefe hochsteigen oder fliehend abtauchen.
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Es
versteht sich von selbst, daß kleine
Bodenwellen dem Fisch einen besseren Halt geben aus dem Sogbereich
des Wehrfeldes zu gelangen, als wenn der Grund nur aus glattem Beton
besteht. Zumindest bis zur Steinschüttung sollte der Grund vor den
Pfeilern angerauht werden.
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Das
Prinzip ist weitestgehend im Raster zu gestalten. Damit ist zumindest
das „Innenleben" fabrikmäßig herzustellen.
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Das
Teuerste sind zwar die Betonbohrlöcher. Die dazu notwendige Baugrube
läßt sich
aber mit den vorhandenen Notverschlüssen schnell realisieren.
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Die
Energiebilanz ist weitestgehend ausgeglichen. Keinesfalls werden
unzumutbare Wassermengen verbraucht, weil ein Teil davon wieder
zurück ins
Oberwasser gefördert
wird. Auch die Strom- und Wartungskosten sind vernachlässigbar.
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Das
Prinzip ist auch für
den Einsatz am Kraftwerk geeignet, am besten dort, wo es überhaupt noch
keine Fischaufstiegspassage gibt: in der Mitte zwischen zwei Turbinenausläufen.
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Durch
die mit dem Prinzip mehrfach zu bauenden Fischaufstiege verbessert
sich Wirkungsgrad für
den Fischaufstiegsprozeß beachtlich.
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Statik:
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Die
möglichen
negativen Einflüsse
der runden Öffnungen
in den Wehrpfeilern auf die Statik, sollten sich mit geringem Bauaufwand
beseitigen lassen – wenn überhaupt
nötig.
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Nachfolgend
wird eine Ausgestaltungsform der Erfindung anhand der Figuren beschrieben.
Es zeigen hierbei:
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1:
eine seitliche Draufsicht eines erfindungsgemäßen Pfeilers 100 als
Teil eines erfindungsgemäßen Wehrs;
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2:
einen erfindungsgemäßen Pfeiler 100 in
Draufsicht;
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3:
einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Pfeilers 100;
-
4:
den Schnitt einer Draufsicht eines erfindungsgemäßen Pfeilers 100;
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5a; 5b:
den Schnitt einer Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden
Fischpumpe;
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6: eine Fischaufstiegshilfe mit Hilfe
einer erfindungsgemäßen Fischpumpe,
in Gestalt einer Andocklösung
aus unterschiedlichen Perspektiven;
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7:
ein erfindungsgemäßes Kraftwerk;
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8a; 8b:
ein erfindungsgemäßes Kraftwerksareal
mit einer erfindungsgemäßen Fischpumpe,
in Gestalt einer Andocklösung;
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9a; 9b, 9c: ein
erfindungsgemäßes Kraftwerks-Fischpumpensystem
in verschiedenen Stellungen.
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1 zeigt
eine seitliche Draufsicht und 2 zeigt
eine Draufsicht von schräg
oben eines erfindungsgemäßen Pfeilers 100 als
Teil eines erfindungsgemäßen Wehrs.
Erkennbar sind hierbei ein Fischeintritt 1 aus der Eingangskehle
in die Unterkammer 9.1 in Gestalt eines bodenschlüssigen Ein stiegs
in die Passage, sowie ein Austritt der Lockströmung 2 in Gestalt
einer Lockwasserzufuhr 2 für den Passageneingang. Erkennbar
ist weiterhin eine Zufuhr 3 für Pumpenwasser und Lockwasser 2 in
Gestalt einer Entnahmestelle, von wo aus das dort entnommene Wasser
u.a. die Lockströmung 2 speist. Diese
Zufuhr 3 liegt stromaufwärts der Lockströmung 2.
Beide sind durch eine Vorrichtung getrennt, welche geeignet ist,
einen höheren
Wasserpegel (Oberwasser 6) von einem niedrigeren Wasserpegel
(Unterwasser 7) zu trennen, wie z.B. mindestens ein zwischen
derartigen erfindungsgemäßen Pfeilern 100 angebrachtes
Wehrelement 4. Auf der Seite des Oberwassers 6 wird
das Bett des Gewässers
von einer Fischbauchklappe 5 gebildet, die bis an das jeweilige
Wehrelement 4 heranreicht. Im Oberwasser 6 erfolgt
der Fischausstieg 8 im Bereich des Betts in Grundnähe.
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3 und 4 zeigen
einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Pfeilers 100,
sowie den Schnitt einer Draufsicht eines erfindungsgemäßen Pfeilers 100.
Beide Figuren zeigen eine erfindungsgemäße Fischaufstiegshilfe, umfassend
mindestens eine Fisch- Förderstrecke 8,
geeignet zum Überwinden
einer Höhendifferenz
von Gewässern,
wobei die Fisch- Förderstrecke 8 als
Fischpumpe 18 wirkt, die in ihrem Ansaugbereich 13 einen
Unterdruck erzeugt; mindestens eine Lockströmung 2, geeignet zum
Anlocken von Fischen, wobei Fischpumpe 18 und Lockströmung 2 so
zueinander angeordnet sind, dass Unterdruck und Lockströmung 1.2 ineinander übergehen.
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Die
in 3 und 4 dargestellte Ausgestaltungsform
zeigt außerdem,
eine Kammer 9, die mindestens aus einer Oberkammer 9.2 und
mindestens aus einer Unterkammer 9.1 gebildet wird, wobei der
Ort, an welchem Fischpumpe 18 und Lockströmung 2 so
zueinander angeordnet sind, dass der Unterdruck und die Lockströmung 2 ineinander übergehen,
die Oberkammer 9.2 ist und wobei Fische in der Lage sind,
selbsttätig
in die Kammern 9; 9.1;9.2 zu gelangen.
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Die
Unterkammer 9.1 umfaßt
hierbei einen Fischeintritt 1; 1.1 aus der Eingangskehle
in jene Unterkammer 9.1.
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Die
Oberkammer 9.2 umfasst eine Fischpumpe 18, eine
Lockströmung 2,
eine Zufuhr 3 für Pumpenwasser
und Lockwasser 2, und eine eigene Eintrittmöglichkeit
für die
Fische 1.2.
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Beide
Kammern 9 können
umfassen: eine gelochte Klarsichtscheibe 10, die verhindert,
daß die Fische
nach oben hochsteigen, und jeweils eine Lockwasserzufuhr 2 für den Passageneingang,
bzw. einen Haupt-Lockwasseraustritt 2 aus der Passage.
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Über einen
sich selbst reinigenden Käfigrechen
strömt
das Pumpen- und Lockwasser 2 in das Oberbecken, also in
die Oberkammer 9.2 , von wo es verzweigt:
- • erstens
um die Pumpe 18 zu versorgen,
- • zweitens
um als angemessen starke Lockströmung 2 am
Fischeinstieg 1 zu wirken,
- • drittens
um über
den justierbaren Mönch-Schieber 11 und
- • viertens über das
Kehlloch ins Unterbecken zu gelangen, von wo es abgeschwächt die
Eingangskehle durchfließt.
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Durch
einen bodenschlüssigen
Einstieg 1 in die Passage, tritt der Fisch durch eine erste "Reusenkehle" 12.1 in
die Unterkammer 9.1 ein. Durch eine zweite „Reusenkehle" 12.2 als
Fischeingang tritt der Fisch dann in die Oberkammer 9.2 ein.
So gelangt er durch die Strömung
in den Ansaugbereich 13 der Fischpumpe 18. Durch
die Fischpumpe 18 werden die Fische mit kleinem Überdruck über die
Wasserspiegellage des Oberwasser 6 gefördert und können somit z.B. in einem Rohr 14 zum
Gewässergrund 8 des
höher gelegenen
Oberwassers 6 rutschen.
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Darüber hinaus
zeigt 3 die Positionierung eines Antriebs 15 für einen
selbstreinigenden Käfigrechen,
sowie ein Absperrschieber 16 für alle Ausgänge zum Strom hin.
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5 zeigt eine erfindungsgemäße Fischaufstiegshilfe
in Gestalt eines Fischpumpenmoduls 101, umfassend eine
Eingangskehle 20, ein Wirbelelement 21, eine Eingangskammer 22,
eine Torsionskammerkehle 23, einen Ansaugstutzen für Pumpenwasser 24,
ein Tosbecken 25, eine Fischpumpe 18, sowie einen
Auslassrüssel 14.
Der bodenschlüssige Einstieg über die
Eingangskehle 20 in die Passage, erlaubt dem Fisch den
Einstieg, wobei die Lockströmung 2 im
Eingangsbereich der Eingangskehle durch Wirbelelemente 21 erzeugt
wird. Mit Hilfe des Wirbelelements 21 wird der Fisch angelockt,
um in die Eingangskehle 20 zu schwimmen. Nach Passieren
der zweiten Kehle gelangt der Fisch in das Tosbecken und hier unter
die Pumpe 18. Der Fisch wird auch in dieser Ausgestaltungsform
durch Reusenkehlen geleitet.
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Die 6a–e zeigen
eine Fischaufstiegshilfe mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Fischpumpe,
in Gestalt einer Andocklösung
in verschiedenen Ansichten, umfassend eine Eingangskehle 20,
ein Wirbelelement 21, eine Eingangskammer 22,
eine Torsionskammerkehle 23, einen Ansaugstutzen für Pumpenwasser 24,
ein Tosbecken 25, eine Fischpumpe 18, eine Dalbe 26,
ein Motorenhaus 27 und ein Wagengleis 28. Das
Fischpumpenmodul 101 ist über das Wagengleis 28 an
einer im Bett des Unterwassers stehenden Dalbe 26 beweglich
befestigt. In der Dalbe ist hierfür in einem Motorenhaus 27 ein
Motor angeordnet, welcher der Bewegung des Fischpumpenmoduls 101 entlang
der Dalbe 26 dient. Der Fachmann wird geeignete Wirbelelemente
auswählen,
um beispielsweise unterschiedliche Fischarten zu unterschiedlichen
Zeiten artgerecht anzusprechen. Zum Ansprechen der unterschiedlichen
Fischarten können
durch das Wirbelelement unterschiedliche Lockströmungen erzeugt werden, insbesondere artgerechte.
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7 zeigt
ein erfindungsgemäßes Kraftwerk,
umfassend ein an einer Dalbe 26 bewegbar befestigtes Fischpumpenmodul 101,
sowie eine entlang des Kraftwerksgebäudes 30 geführte Aufstiegsrinne 31,
zum Wegleiten der geförderten
Fische.
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8a; 8b;
zeigen ein erfindungsgemäßes Kraftwerks-Fischpumpensystem,
mit einer erfindungsgemäßen Fischpumpe 18,
in Gestalt einer Andocklösung.
Aus den 8 ist ersichtlich, wie ein Kraft werk 30,
ein erfindungsgemäßes Fischpumpenmodul 101,
eine Aufstiegsrinne 31, sowie eine Umgehung 32 zusammenwirken.
Die Umgehung 32 mündet
stromaufwärts
beispielsweise in einen Bach, der an die Laichgewohnheiten einzelner
Arten angepasst sein kann, oder auch natürlich sein kann. Der Bach gabelt
sich stromabwärts
in die Aufstiegsrinne 31 und in einen Zulauf in das Unterwasser 7.
Der Zulauf des Bachs in das Unterwasser 7 bewirkt hierbei
eine Zusatz-Lockströmung.
Somit haben die Fische neben dem erfindungsgemäßen Fischpumpenmodul 101 noch
einen zweiten Weg in den Bach.
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9a; 9b, 9c zeigen
ein erfindungsgemäßes Kraftwerks-Fischpumpensystem,
mit einer erfindungsgemäßen Fischpumpe,
in Gestalt einer Andocklösung,
einmal der Servicestellung 9a; 9b und einmal in der Hochwasserstellung 9c. 9a zeigt
die Servicestellung einer Anducklösung an einem Pfeiler eines
Kraftwerks. Um in die Servicestellung zu gelangen, wird das Fischpumpenmodul 101 an
der Dalbe 26 entlang bewegt und geschwenkt, bis die Flussströmung die
Eingangskehle 20 mit ihrer Strömung beaufschlagt und so das
gesamte Fischpumpenmodul 101 durchspült. Darüber hinaus ist wie in 8c dargestellt auch eine Hochwasserstellung
möglich,
die bewirkt, dass die Fischpumpe durch das Herausdrehen aus dem
Wasser dem Hochwasser eine minimierte Angriffsfläche bietet.
-
- 1
- Fischeintritt
- 1.1
- Fischeintritt
aus der Eingangskehle in die Unterkammer
- 1.2
- Fischeintritt
in die Oberkammer
- 2
- Lockwasserzufuhr
- 3
- Zufuhr
für Pumpenwasser
und Lockwasser 2
- 4
- Wehr
- 5
- Fischbauchklappe
- 6
- Wasserspiegellage
Oberwasser
- 7
- Unterwasser
- 8
- Fischausstieg
im Oberwasser 6 in Grundnähe
- 9
- Kammer
- 9.1
- Unterkammer
- 9.2
- Oberkammer
- 10
- gelochte
Klarsichtscheibe die verhindert, daß die Fische nach oben hochsteigen
- 11
- Mönch mit
regelbarem Wasserübergang
von der Ober- in die Unterkammer
- 12
- Reusenkehle
- 12.1
- erste
Reusenkehle
- 12.2
- zweite „Reusenkehle", Fischeingang in
die Oberkammer
- 13
- Ansaugbereich
der Fischpumpe 18
- 14
- Rohr
- 15
- Antrieb
für selbstreinigenden
Käfigrechen
- 16
- Absperrschieber
für alle
Ausgänge
zum Strom hin
- 18
- Schnecken-Fischpumpe
- 20
- Eingangskehle
- 21
- Wirbelelement
- 22
- Eingangskammer 22
- 23
- Torsionskammerkehle
- 24
- Ansaugstutzen
für Pumpenwasser
- 25
- Tosbecken
- 26
- Dalbe
- 27
- Motorenhaus
- 28
- Wagengleis
- 30
- Kraftwerk
- 31
- Aufstiegsrinne
- 100
- Pfeiler
- 101
- Fischpumpenmodul