DE202011107086U1

DE202011107086U1 - Unterwasserbelüftung zur Eisfreihaltung von Gewässern

Info

Publication number: DE202011107086U1
Application number: DE201120107086
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2021-10-25

Abstract

Unterwasserbelüftung schwimmender Geräte zur Eisfreihaltung von Gewässern, dadurch gekennzeichnet, dass diese wind (1)- oder/und solarbetrieben sein können und sich mittels einer entsprechenden Ausstattung zur Belüftung dieser Gewässer eignen.

Description

In Teichen, Seen und ähnlichen Gewässern ist das Leben und Gedeihen der Fische in hohem Maße von einem ausreichenden Sauerstoffanteil im Wasser abhängig. Winterlicher Frost bildet jedoch, insbesondere bei Gewässern mit sehr schwachem oder gänzlich fehlendem Wasserzulauf, meist eine geschlossene Eisdecke. Diese kann bei länger anhaltendem Frost, vornehmlich bei tiefen Temperaturen, eine Dicke von 20 cm und mehr erreichen. Die sich selbst kühl haltende Eismasse trotzt auch bei einsetzendem Tauwetter mitunter wochenlang dem Abtauen. Dadurch kommt der normalerweise an der Oberfläche des Wassers stattfindende Luftaustausch über lange Zeit zum Stillstand.
Viele Fischarten passen zwar ihre Lebensfunktionen den winterlichen Temperaturen weitgehend an. So stellen z. B. Karpfen ihre Nahrungsaufnahme völlig ein und atmen (Kiemen) bei Wassertemperaturen von etwa 1–5 Grad lediglich ein- bis zweimal je Minute, dennoch wird verschiedentlich der Sauerstoff knapp, insbesondere wenn die Fische durch Eissport oder anderen „harten” Geräuschen in ihrer Winterruhe gestört werden. Hierunter leidet das Leben im Wasser und die Fische müssen, mangels Sauerstoff, möglicherweise allmählich ersticken. Vielfach werden zur Optimierung des Wasser-Sauerstoffgehaltes Teichbelüfter eingesetzt. Diese können, soweit sie in den bisher bekannten Versionen verwendet werden, nicht ständig laufen, bei Frost einfrieren und sogar beschädigt werden.
In den letzten Jahren, vor alter in bzw. nach den Winter 2009 und 2010 häuften sich in den Medien Meldungen über z. T. außergewöhnlich hohe Verluste an Fischen in Gewässern unterschiedlichster Größenordnung. Häufigste Ursache: Sauerstoffmangel infolge geschlossener Eisdecke, Lichtmangel durch dichte Schneedecke auf dem Eis, Überbesatz, usw.. So berichtete die BILD-Zeitung vom 25.03.2010: „280 Tonnen Fischkadaver haben Helfer allein aus dem See südlich von Berlin geholt. Ursache: Sauerstoffmangel. Auch von 29 Gewässern Mecklenburg-Vorpommerns wird Fischesterben gemeldet”. Die Märkische Oderzeitung berichtete u. a. von der Bergung der Fischkadaver am Kliestower See und den 12 Frankfurter Angelgewässern und das Hamburger Abendblatt vom allerorts zu vernehmenden Kadavergeruch. Aus Oberhausen wird am 30.01.2011 berichtet „In 15 Jahren als Parkleiter hat Wesely solch ein Fischsterben noch nicht erlebt. Wie ist so etwas denn im nächsten Winter zu verhindern? Man könnte eine Belüftungsanlage einbauen. Diese könnte den Teich mit Sauerstoff versorgen, auch wenn er zugefroren ist”. – Dies war ein Auszug aus vielen der vorliegenden Veröffentlichungen. Es ist also nicht nur der Verlust an Fischen zu beklagen, sondern auch noch die unangenehme und mitunter sehr aufwendige Beseitigung der stinkenden Tierkadaver vorzunehmen.
Nachdem in Teich- und Seelandschaften nur selten Stromanschlüsse vorhanden sind, ist es sinnvoll und geradezu zwingend, dieser unter (0001) und (0002) aufgezeigten Problematik mit den zwar nur sporadisch, letztlich aber doch unerschöpflich zur Verfügung stehenden Energiequellen des Windes oder der Sonne zu begegnen. Zudem stehen diese genannten Energien kostenlos bereit. Problematisch ist jedoch derzeit noch deren Nutzung in winterlichen Zeiten, also bei tiefen Temperaturen und völlig geschlossener Eisdecke.
Unter bestimmten Voraussetzungen ist jedoch eine Nutzung möglich:

1. Schaffung eines begrenzten, thermisch geschützten Raumes unter dem Belüftungsgerät mit weitgehend sicherer Eisfreihaltung.
2. Entwicklung von Tamaran ähnlichen Schwimmern, die unter der Eisdecke, ungehindert durch diese, das Schwimmverhalten des Gerätes stabilisieren.
3. Verwendung einer geeigneten technischen Vorrichtung, die unter Nutzung des eisfreien Wassers durch Vermischung mit Umgebungsluft, z. B. durch Verwirbelung, die Voraussetzung für eine optimale Sauerstoffzufuhr ist.

Bei Erfüllung dieser Voraussetzungen kann dem Problem mit einem sehr effizienten Verfahren zur Wasser- und Luftverquirlung mittels speziell hierfür entwickelter, Raum sowie Energie sparenden Gerate begegnet werden. Diese können sowohl direkt windbetrieben mit Vertikalachsrotoren oder auch indirekt mittels Windgeneratoren, sowie solarbetrieben mit DC-Motoren (Gleichstrom) eingesetzt werden. Allein schon zur Vermeidung unnötig großer Geräteaggregate, sollte das Augenmerk auf eine effiziente Wirkungsweise gerichtet sein. In Gegenden mit entsprechendem Windaufkommen in sonnenarmer, winterlicher Zeit bieten sich technisch einfache, verhältnismäßig robuste Antriebe an. Vertikalachsrotore, ob nach dem Savoniusprinzip, als Schalenrotor oder ähnliche bereits zum „Stand der Technik” gehörige Versionen, weisen nach einigen technischen Verbesserungen und Ergänzungen gute Leistungen auf.
Bezugszeichenliste

1: Vertikalachsrotor
2: Thermischer Schutz
3: Unterwasser-Schwimmer (Auftriebskörper)
4: Eisdecke
5: Offenes Wasser
6: Sanft anlaufende Lüfterturbine

Claims

Unterwasserbelüftung schwimmender Geräte zur Eisfreihaltung von Gewässern, dadurch gekennzeichnet, dass diese wind (1)- oder/und solarbetrieben sein können und sich mittels einer entsprechenden Ausstattung zur Belüftung dieser Gewässer eignen.
Unterwasserbelüftung schwimmender Geräte zur Eisfreihaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermisch weitgehend abgeschotteter Raum (2) des Gerätes eine begrenzte umbaute Wasserfläche ermöglicht, die unter normalen Umständen frostsicher ist.
Unterwasserbelüftung schwimmender Geräte zur Eisfreihaltung nach den Ansprüchen 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass mit unter dem Eis befindlichen, dem Tamaran ähnlichen Schwimmkörpern (3) des Gerätes, dessen Stabilisierung in jeder gewünschten Lage erreicht werden kann.
Unterwasserbelüftung schwimmender Geräte zur Eisfreihaltung nach den Ansprüchen 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät infolge der unter der geschlossenen Eisdecke (4) normalerweise herrschenden Wassertemperaturen von 1–4 Grad Celsius mit seiner Ausrüstung, z. B. einer Lüfterturbine, sich stets in offenem Wasser (5) befindet und sich, vom Eis unbehindert, drehen kann.
Unterwasserbelüftung schwimmender Geräte zur Eisfreihaltung nach den Ansprüchen 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Lüfterturbine, sofern es sich um eine solche mit Sanftanlauf (6) handelt, die schon bei geringstem Kraftaufwand in Bewegung gesetzt wird. Dadurch wird eine längere Laufzeit mit Offenhaltung des Wassers pro Tag und Jahr erreicht. Mit zunehmendem Energieaufkommen durch Wind bzw. Sonne werden die Drehbewegungen schneller und wirkungsvoller. Durch die bei der Rotation im auf und ab der Wasserbewegungen entstehenden Turbulenzen kommt es zu einer intensiven Vermischung des Wassers mit der Umgebungsluft als Voraussetzung für die beabsichtigte Anreicherung mit Sauerstoff
Unterwasserbelüftung schwimmender Geräte zur Eisfreihaltung nach den Ansprüchen 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass in windreichen Gegenden die Version z. B. des Vertikalachslüfters (1) infolge direkten Antriebes bevorzugte Verwendung findet. Der Kraftfluss vom Antrieb bis zur Lüfterturbine kann direkt, also ohne Änderung sowohl der Drehrichtung als auch der Energieform (z. B. mittels Generator) wirken. Dadurch wird, insbesondere bei Verwendung der Turbine mit Sanftanlauf (6), eine hohe Leistungseffizienz erreicht.