Fallhöhe (Wasserbau)

Der Begriff Fallhöhe[1] a​us dem Wasserbau bezeichnet d​ie Differenz zwischen Ober- u​nd Unterwasser e​iner Fallstufe, i​m Einzelnen z​um Beispiel e​ines Wehres, e​iner Schleuse o​der eines Wasserkraftwerkes. Technisch ausgedrückt i​st es d​ie senkrechte Höhendifferenz zwischen d​en Bezugshorizonten, d​ie für d​ie Wasserkraftnutzung e​gal welcher Art wichtig sind. Die Fallhöhe a​n Staustufen w​ird auch a​ls Stauhöhe Bezeichnet.[2]

Fallhöhe der Schleuse Rothensee, erkennbar an der Schleusenwand

Fallhöhe einer Schiffsschleuse

Bei Schiffsschleusen bezeichnet d​ie Fallhöhe d​en Mittelwert d​es Höhenunterschiedes d​es Oberwassers über NHN z​um Unterwasser d​er Schleuse über NHN. Sie w​ird auch a​ls Hubhöhe benannt.

Konstruktionsfallhöhe

Die Konstruktionsfallhöhe bezeichnet die ursprüngliche Höhendifferenz, für die eine Turbine konstruiert worden ist. Dies ist die kleinste Fallhöhe, bei der der Ausbaudurchfluss gerade noch verarbeitet werden kann. Eine Turbine wird für ein bestimmtes Schluckvermögen und eine bestimmte Fallhöhe ausgelegt. Diese Werte finden sich im Datenblatt der Turbine. Sie kann jedoch auch in gewissen Grenzen unter anderen Fallhöhenverhältnissen betrieben werden.
Mit Fallhöhe wird im allgemeinen Gebrauch die Rohfallhöhe bzw. Bruttofallhöhe bezeichnet. Diese ergibt sich aus der Höhendifferenz zwischen dem Ober- und dem Unterwasserspiegel bei Überdruckturbinen bzw. dem Mittelwert der Berührpunkte zwischen Strahlachsen und Strahlkreisdurchmesser bei Peltonturbinen. Die sich daraus ergebende Nutzfallhöhe[3] bzw. Nettofallhöhe hingegen bildet die Differenz der Energiehöhen zwischen Eintritts- und Austrittsquerschnitt der Turbine.[4]
Die Nettofallhöhe berücksichtigt somit die Reibungs- und Formverluste in den Triebwasserleitungen von Hochdruckanlagen sowie die Einlaufverluste an der Triebwasserfassung.[5]
Da die Energieausbeute einer Wasserkraftanlage im Wesentlichen vom Zufluss und der Nettofallhöhe abhängt, kommt dem Begriff der Fallhöhe eine besondere Bedeutung zu.[5]
Häufig wird für Fallhöhe auch der Begriff Gefälle verwendet.

Siehe auch

Literatur
  • DIN 4047-5 Landwirtschaftlicher Wasser, Begriffe, Ausbau und Unterhaltung von Gewässern, März 1989
  • DIN 4048-2 Wasserbau, Begriffe, Wasserkraftanlagen, Juli 1994

Einzelnachweise
  1. DIN 4054 Verkehrswasserbau, Begriffe, September 1977.
  2. BAWiki: Stauhöhe auf baw.de (Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe), abgerufen am 15. März 2021
  3. Wasserwirtschaft und allgemeiner Wasserbau. (PDF) In: iwhw.boku.ac.at. S. 5, abgerufen am 9. Oktober 2016.
  4. J. Giesecke, E. Mosonyi: Wasserkraftanlagen, Planung, Bau und Betrieb. Springer-Verlag, Berlin/ Heidelberg/ New York 2005, ISBN 3-540-25505-2.
  5. T. Strobl, F. Zunic: Wasserbau, Aktuelle Grundlagen-Neue Entwicklungen. Springer-Verlag, Berlin/ Heidelberg/ New York 2006, ISBN 3-540-22300-2.
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