30.04.2016 08:31
Quelle: schweizerbauer.ch - sda
Forschung
Turbulenzen für saubere Stauwerke
Alle Stauanlagen auf der Welt haben das gleiche Problem: Im Reservoir sammeln sich Sedimente, die nach und nach das Becken füllen - manchmal innerhalb weniger Jahrzehnte. Um dieses Problem zu lösen, hat ein Forscherteam der EPFL ein System von Wasserstrahlern entwickelt.

Das System erzeugt Wirbel, welche feinste Schwebstoffe am Absinken hindern. Dadurch lassen sich diese leicht durch die Turbinen spülen, wie die ETH Lausanne (EPFL) am Mittwoch mitteilte. Das System stellen die Forscher im Fachblatt «Chemical Engineering Science» und dem «Journal of Hydraulic Engineering» vor.

An Langlebigkeit gewinnen

Mit diesem Vorgehen würden Stauanlagen an Langlebigkeit gewinnen: Zum einen verhindert es teilweise, dass neues Sediment absinkt, zum anderen wirbelt es bereits bestehende Ablagerungen wieder auf, so dass sie vom Wasser durch die Turbinenanlage fortgetragen werden.

Bisher musste man Stauanlagen regelmässig alle 10 bis 20 Jahre reinigen, indem man schlagartig grosse Mengen Wasser abliess. «Ein radikales Manöver, das zwar das Reservoir reinigt, aber häufig stromabwärts grosse Schäden an Flora und Fauna hinterlässt», so die Forscher. Inzwischen unterliegt diese Methode zwar einigen Regeln, sie bleibt jedoch die am häufigsten verwendete.

Wirbel und Baumnussschalen

Die Forscher testeten ihr System aus Unterwasser-Wasserstrahlern in einem 12 Kubikmeter-Becken. Sie installierten vier solcher Strahler und gaben drei Kilogramm pulverisierte Baumnussschalen als «Sediment» ins Wasser. So fanden sie heraus, dass sie eine Rotationsströmung am besten erzeugen konnten, wenn sie die Strahler alle auf einer horizontalen Ebene anordneten.

Sie machten bei diesen Labortests noch weitere interessante Beobachtungen: Je nach Höhe der Strahler und der Richtung der Rotation änderte sich die Grösse des Bereichs, auf den der Wirbel wirkte. Ausserdem verteilte die Turbulenz das Pulver, anstatt es in einem Bereich zu sammeln.

Probe für den Einsatz

Anschliessend nutzten die Forscher ihre Erkenntnisse für die Simulation einer realen Situation: nämlich der Stauanlage des Lac de Mauvoisin (VS). Ersten Berechnungen zufolge könnten mit den Wasserstrahlern 20 Prozent der jährlichen Ablagerungen dort verhindert werden.

Die Strahler könnten auch ohne Unterbrechung laufen, da man sie mit Wasser aus einer natürlichen Quelle 100 Meter über dem See betreiben könnte. Dadurch liesse sich ausreichend Druck erzeugen, schrieb die EPFL. Ein Prototyp sei in Arbeit und des Systems solle bald an mehreren Schweizer Talsperren getestet werden.

SCHWEIZER BAUER
BEKANNTSCHAFTEN
DER SCHWEIZER BAUER AUF YOUTUBE