Turbulente Strukturen als Erfolgskriterium von Fischaufstiegsanlagen

In den letzten Jahren wurde in einer Vielzahl von Publikationen die These vertreten, dass zur Dimensionierung von beckenartigen Fischaufstiegsanlagen neben den Beckenabmessungen, den Strömungsgeschwindigkeiten und den Energiedissipationsraten weitere Strömungsparameter maßgeblichen Einfluss auf die Funktionalität von derartigen Anlagen haben könnten. Zur Validierung eines weiteren Parameters, dem Vorhandensein turbulenter Strukturen, werden im Rahmen des vorliegenden Artikels Ergebnisse aus Strömungssimulationen eines Schlitzpasses sowie mögliche Einflüsse von turbulenten Strukturen auf die Erfolgsrate von Fischaufstiegsanlagen diskutiert.

Auf dem Gebiet des Fischschutzes im Umfeld von Wasserkraftanlagen wurden in den letzten Jahrzehnten umfangreiche Forschungsvorhaben durchgeführt, die unter anderem Bemessungsregeln für Fischaufstiegsanlagen ermöglichten. In den erarbeiteten Regelwerken wurde zur Dimensionierung von derartigen Anlagen auf die physiologischen Parameter von Fischen, wie deren Abmessungen und Schwimmeigenschaften, zurückgegriffen. Des Weiteren stellt die Energiedissipationsrate einen limitierenden Faktor dar unter der Annahme, dass die Energiedissipationsraten in Fischaufstiegsanlagen nicht über den im natürlichen Lebensraum der Fische vorzufindenden Verhältnissen liegen sollten.
Zur Diskussion von Strömungen können heute auf Grundlage von Ergebnissen aus Strömungssimulationen weitere Strömungsparamter als die oben genannten diskutiert werden. So stellte Wang die These auf, dass neben der maximalen zeitgemittelten Strömungsgeschwindigkeit auch Schwankungsgrößen, wie die turbulente kinetische Energie, diskutiert werden sollten. Derartige Schwankungsgrößen scheinen umso relevanter, je öfter sie auftreten und je ausgeprägter die räumliche Verteilung in der Strömung ist. Ein weiteres Beispiel turbulenter Schwankungsgrößten sind sogenannte kohärente Strukturen. Nach Wilczak sind kohärente Strukturen deutlich ausgeprägte, großskalige Fluktuationsmuster. Sie treten mit kleinskaligen Fluktuationen in Wechselwirkung, können aber trotzdem über einen längeren Zeitraum ihre charakteristische Form beibehalten. Eine kohärente Struktur kann demnach als eine Struktur in einer turbulenten Strömung angesehen werden, die über einen längeren Zeitraum besteht und häufig wiederkehrt.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 9 / 2011 (September 2011)
Seiten: 4
Preis: € 10,90
Autor: Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Matthias Haselbauer
Prof. Carlos Barreira Martinez
 
 Diesen Fachartikel kaufen...
(nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links)
 Artikel weiterempfehlen
 Artikel nach Login kommentieren


Login

ASK - Unser Kooperationspartner
 
 


Unsere content-Partner
zum aktuellen Verzeichnis



Unsere 3 aktuellsten Fachartikel

Bedeutung und Grenzen der Produktverantwortung für den Klimaschutz
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (6/2024)
Klimaschutz prägt das Kreislaufwirtschafts- und Abfallrecht durchgehend. Er spielt etwa eine mehrfache Rolle bei der Zulassung von Abfallentsorgungsanlagen.1 Umgekehrt hat die Kreislaufwirtschaft eine sehr bedeutsame Rolle für den Klimaschutz. Das BVerfG spricht in seinem Klimabeschluss eigens die Änderung von Produktionsverfahren zur Klimaneutralität an: Der Gesetzgeber muss u.a. frühzeitig aufzeigen, welche Produkte erheblich umzugestalten sind. Zwar hat er dabei eine weitgehende Gestaltungsfreiheit. Jedoch ist eine Politik zu entwickeln, die insgesamt die selbst gesetzten Klimaziele zu erreichen verspricht.

Pumpspeicher - Besser als ihr Ruf?
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2024)
Gemäß der Taxonomie-Verordnung müssen Pumpspeicher als einzige Energiespeichertechnologie nachweisen, dass ihre Treibhausgasemissionen während ihres Lebenszyklus geringer als 100 g CO2 pro kWh sind. Nachfolgend werden Lebenszyklusanalysen eines Pumpspeichers, einer Batterie sowie eines Wasserstoffspeichers durchgeführt und miteinander verglichen. Darüber hinaus wird auf den zukünftigen Rohstoffbedarf sowie geo-, ressourcen- und industriepolitische Herausforderungen durch die neuen Energiespeichertechnologien hingewiesen.

Erfahrungen bei der Beratung von Vergärungs- und Kompostierungsanlagen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2024)
Die Verwendung von Biogut- und Grüngutkompost ist eine Möglichkeit, Nährstoffdefizite im Ökolandbau zu vermeiden sowie die Bodenfruchtbarkeit zu erhalten und sogar zu steigern.