Die Fassung von Triebwasser für Wasserkraftanlagen an meist geschiebereichen Gebirgsbächen erfolgt in der Schweiz überwiegend durch Fallrechen (Tirolerwehre). Seit einigen Jahren werden dafür alternativ vermehrt auch Coanda-Rechen eingesetzt. Im Rahmen des Forschungsprojektes «Optimierung der Coanda-Rechen für Schweizer Gewässer» wurden verschiedene in Betrieb stehende Anlagen analysiert. Dabei konnten die bekannten Vorteile bestätigt werden, wie zum Beispiel das Fernhalten eines grossen Anteils der Feststoffe und des Geschwemmsels vom Triebwassersystem, Selbstreinigung des Rechens, geringe Betriebskosten, bei Verzicht auf einen Sandfang geringere Anlagekosten sowie Fischfreundlichkeit. Es zeigte sich bei Feldversuchen jedoch auch, dass die weit verbreiteten Annahmen zum Abweisungsgrad von Feststoffen zu hoch sind, wodurch weiterhin oft Massnahmen zum Ausscheiden der Feinanteile notwendig sind. Die aktuell verfügbaren Rechentypen weisen noch technologisches Entwicklungspotential auf – betreffend Erhöhung der spezifischen Schluckfähigkeit, Verlängerung der Lebensdauer und Erhöhung des Abweisungsgrades.

In zwei Fortsetzungen wurde das Forschungsprojekte um Aspekte der Hydraulik, der Fischgängigkeit und betrieblichen Aspekten der Coanda-Rechen erweitert. Zunächst wurde in der Versuchshalle der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) an der ETH Zürich ein Versuchsstand im Massstab 1:1 aufgebaut, um Versuche zu Geschiebeabweisung, Schluckvermögen und hydraulischem Verhalten durchzuführen. Hierbei wurden marktübliche Rechen getestet. In der bisher letzten Phase des Forschungsprojektes wurden Versuche zur Fischverträglichkeit beim Abstieg gemacht, um die proklamierte Fischfreundlichkeit mittels konkreter Messdaten zu validieren.

Die Ergebnisse der Versuchsanlage spiegeln die Ergebnisse aus den Feldversuchen wider. Es zeigte sich, dass die weit verbreiteten Annahmen zum Abweisungsgrad von Feststoffen zu hoch sind, wodurch weiterhin oft Massnahmen zum Ausscheiden der Feinanteile notwendig sind. Ausserdem liegt das erreichbare Schluckvermögen höher als die oftmals publizierten 140 l/(s∙lfm).

Die Fischfreundlichkeit der Coanda-Rechen konnte in den Laborversuchen bestätigt werden. Der Abstieg über den Coanda-Rechen stellt für Bachforellen (Referenzfisch für alpine Gewässer in der Schweiz) kein Risiko dar, solange die anderen Anlageteile (Unterwasser etc.) passend ausgelegt sind. In Summe konnten mit dem Projekt wertvolle Daten für die Dimensionierung und Auslegung künftiger Anlagen gefunden werden.

Um die Ergebnisse des Forschungsprojektes mit der Fachöffentlichkeit zu teilen, ist am 24. November 2020 eine Online-Fachtagung zum Coanda-Rechen geplant.

Neben den Ergebnissen des Forschungsprojektes sind auch weitere interessante Fachvorträge rund um den Coanda-Rechen geplant. Dazu gehören Fachvorträge zu den Themen Sandfangdimensionierung und Verschleiss von Turbinen, wodurch die Aspekte der Geschiebeabweisung noch in einen praxisrelevanten Kontext gesetzt werden. Ausserdem findet ein Fachvortrag zum Thema Fischabstieg in alpinen Gewässern statt, der neben dem Coanda-Rechen auch auf die allgemeine Situation des Fischabstieges in alpinen Gewässern eingeht. Zuguterletzt erwartet das Publikum auch noch einige Berichte aus der Praxis von Dimensionierung und Betrieb bestehender Anlagen.

Unter nachfolgendem Link können Sie sich für die Fachtagung zum Coanda-Rechen an der FH Graubünden, welche am 24. November 2020 stattfindet, anmelden.

https://www.fhgr.ch/event/detail/ae4ac2ce-6cfd-ea11-a2db-005056a78021/