Das Gravitationswasserwirbelkraftwerk (GWVPP) ist eine neue Form eines Bio-Reaktor, welcher gewässerspezifische Wasserpflanzen, Kleinlebewesen und Fische generiert. Folgende Funktionsskizze des GWVPPs zeigt die Arbeitsweise des Bio-Reaktors.
Der Gravitationswasserwirbel (GWV) im Rotationsbecken bildet eine Wasser belüftende Zone samt Zotlöterer-Turbine in seinem Zentrum und eine hoch bioaktive Zone in Außenbereich. Folgendes Foto zeigt die Boden- und Wandflächen des Rotationsbeckens, die dicht mit Wasserpflanzen bewachsen und mit Kleinlebewesen besiedelt sind:
Das GWVPP stellt somit ein komplett neues Design eines Wasserkraftwerks dar. Ohne Übertreibung öffnet das GWVPP eine neue Dimension im Bereich der Wasserkraftnutzung in Bezug auf einen nachhaltigen Umgang mit der Natur. Nochmals, das GWVPP ist eine einzigartige Technologie mit drei wesentlichen Vorteilen.
(1) Wasserreinigung mit Wasserpflanzen, die Ihrerseits ein selbtsregenerierendes biologische Filter bilden.
(2) Generierung von Kleinlebewesen und Fischen im dichten Bewuchs der Wasserpflanzen.
(3) Fischwanderung durch das GWVPP - der intensive Pflanzenbewuchs (z.B. Quellmoos) und die niedrige Strömungsgeschwindigkeit auf dem Weg durch das Gravitationswasserwirbelkraftwerk ermöglichen einer Vielfalt von Kleinlebewesen (z.B. Bachflohkrebs, Köcherfliegenlarve) und Fischen (z.B. Koppe, Forelle) ein gefahrloses Wandern ohne besondere Kraftanstrengung.
Der intensive Pflanzenbewuchs (z.B. Quellmoos) und die niedrige Strömungsgeschwindigkeit auf dem Weg durch das Gravitationswasserwirbelkraftwerk ermöglichen einer Vielfalt von Kleinlebewesen (z.B. Bachflohkrebs, Köcherfliegenlarve) und Fischen (z.B. Koppe, Forelle) ein gefahrloses Wandern ohne besondere Kraftanstrengung.
Fische mit guten Schwimmeigenschaften können die Zotlöterer-Turbine wegen der geringen Turbinendrehzahl gefahrlos passieren. Fische und Kleinlebewesen mit schlechten Schwimmeigenschaften können von der Sohle des Unterwassers stromaufwärts über eine flache Rampe in den Außenbereich des Bodens des Rotationsbeckens und damit auf die Sohl des Oberwasserkanals wandern. Auf diesem Weg beträgt die Strömungsgeschwindigkeit zwischen 0,1 und 1m/s, je nach Entfernung zu den Wasserpflanzen am Boden bzw. an den Wänden.
Die Fischdurchgängigkeit kann mit Hilfe eines feinmaschigen und daher fischdichten Gitters, das einige Meter flussaufwärts vor dem Rotationsbecken im Zuflusskanal eingesetzt wird, gezeigt werden. Jene Fische, die sich im Zuflusskanal zwischen Rotationsbecken und Gitter ansammeln, werden durch das Gitter am weiteren flussaufwärts Wandern gehindert und haben das Wasserwirbelkraftwerk eindeutig flussaufwärts passiert. Die Vorteile des GWVPPs als Fischwanderhilfe im Gegensatz zu herkömmlichen Fischaufstiegshilfen sind im folgendem aufgelistet:
(1) Fische finden die Aufstiegsmöglichkeit in das Gravitationswasserwirbelkraftwerk problemlos, weil die Lockströmung unterhalb des Gravitationswasserwirbelkraftwerk wesentlich größer ist, als jene von herkömmlichen Fischaufstiegshilfen.
(2) Im Gravitationswasserwirbelkraftwerk (Bio-Reaktor) vermehren sich Kleinlebewesen (z.B. Bachflohkrebse), die die Nahrungsgrundlage für Fische darstellen und locken dadurch Fische in das Gravitationswasserwirbelkraftwerk, die im Rotationsbecken schon im Oberwasser sind und damit den Aufstieg durch das Kraftwerk geschafft haben.
(3) Die Strömungsgeschwindigkeit über die integrierte Rampe des GWVPPs liegt unter 1m/s bzw. in Bodennähe (Substrat) zwischen den Wasserpflanzen unter 0,2m/s. Die Leistungsdichte im Rotationsbecken beträgt je nach Dimensionierung weniger als 100W/m³. Damit werden vom GWVPP jedenfalls die strömungstechnischen Randbedingungen herkömmlicher Fischaufstiegshilfen erfüllt.
(4) Die Wassereintrittsgeschwindigkeit in die Zotlöterer-Turbine liegt unter 0,4m/s. Ein Fischgefährdung ist damit ausgeschlossen.
(5) Fische können das GWVPP in beiden Richtungen also stromaufwärts und stromabwärts passieren, während herkömmliche Fischaufstiegshilfen nur stromaufwärts funktionieren.
(6) Fische und Kleinlebewesen müssen im GWVPP nur in ein einziges Becken eintauchen, während bei einer herkömmlichen Fischaufstiegshilfe oft eine große Anzahl (oft 20 und mehr) an Becken (Becken-Pass) überwunden werden müssen.
(7) Bei der Fischwanderung durch das GWVPP wird eine zusätzliche Verbauung von Uferzonen des Fließgewässers mit einer herkömmlichen Fischaufstiegshilfe unnötig.
Für die von uns geplanten GWVPPs (mit integrierter Rampe) garantieren wir Ihnen eine ökologische Durchgängigkeit (für Fische und Kleinlebewesen) - sowohl stromauf- als auch stromabwärts!
Inzwischen berichten bereits zahlreiche Fischermagazine über die Fischfreundlichkeit des GWVPPs:
Resümee - mit all den angeführten positiven ökologischen Eigenschaften entspricht das GWVPP den Zielsetzugen der europäischen Wasserrahmenrichtlinie. Im Besonderen ist das GWVPP dafür geeignet, bestehende künstliche Barrieren (Querbauwerke) in Fließgewässern wieder ökologsich durchgängig zu machen und dabei Ökostrom zu gewinnen.