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Technische Fachartikel

Technische Leitfäden, Auslegungsunterlagen und Branchenwissen vom Ingenieurteam von ADENCO.

Grundlagen|Lesezeit: 15 min

Was ist ein Coanda-Einlaufrechen? Der vollständige Leitfaden

Ein Coanda-Einlaufrechen ist eine passive, selbstreinigende Vorrichtung zur Wassersiebung. Er nutzt den Coanda-Effekt (ein strömungsmechanisches Prinzip, bei dem ein Flüssigkeitsstrahl einer gekrümmten Oberfläche folgt), um Geschwemmsel, Sediment und Wasserorganismen abzutrennen, während sauberes Wasser durch präzisionsgefertigte Keildraht-Spalte gefasst wird. Da sie ohne externe Energieversorgung und bewegliche Teile auskommen und kaum gewartet werden müssen, sind Coanda-Rechen weltweit zur bevorzugten Einlauftechnik für Wasserkraftwerke, kommunale Wasserversorgung, Bewässerungsausleitungen und Beschneiungsanlagen geworden.

Wer schon einmal beobachtet hat, wie Wasser unter dem Küchenhahn an der Rückseite eines Löffels entlangläuft, hat den Coanda-Effekt gesehen. In einem Coanda-Einlaufrechen wird dasselbe Prinzip im industriellen Maßstab angewendet: Wasser haftet an geneigten Keildrahtoberflächen, während Schwerkraft und Strömungsimpuls das Geschwemmsel über die Siebfläche abführen, ohne dass es diese blockiert.

Dieser Leitfaden behandelt alle Aspekte der Coanda-Rechen-Technik: die Physik, die Konstruktion jeder Komponente, praktische Anwendungen und Hinweise zur Auswahl eines Rechens. Das Ingenieurteam von ADENCO hat ihn aus der Sicht des Herstellers verfasst.

Inhaltsverzeichnis

Der Coanda-Effekt: Die Physik hinter dem Rechen
Aufbau eines Coanda-Einlaufrechens
Funktionsweise eines Coanda-Rechens: Schritt für Schritt
Wesentliche Auslegungsparameter
Werkstoffe und Konstruktion
Anwendungen
Vorteile von Coanda-Rechen
Grenzen und Auslegungshinweise
Coanda-Rechen und Fischschutz
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Der Coanda-Effekt: Die Physik hinter dem Rechen

Der Coanda-Effekt ist nach dem rumänischen Aerodynamiker Henri Coanda benannt, der das Phänomen 1910 bei Versuchen mit seinem Flugzeug Coanda-1910 erstmals beobachtete. Ihm fiel auf, dass die Abgase des Triebwerks an der Rumpfoberfläche hafteten, statt frei in die Luft abzuströmen. Coanda beschrieb die Entdeckung später förmlich in seinem französischen Patent von 1934 für ein "Verfahren und eine Vorrichtung zur Ablenkung eines Fluids in ein anderes Fluid" [1].

In der Strömungsmechanik beschreibt der Coanda-Effekt die Neigung eines Fluidstrahls, an einer nahegelegenen konvexen oder ebenen Oberfläche zu haften, statt geradlinig weiterzulaufen. Wenn ein Fluidstrahl an einer gekrümmten Oberfläche entlangströmt, entsteht zwischen Strahl und Oberfläche eine Unterdruckzone. Das umgebende Fluid mit höherem Druck drückt den Strahl zur Oberfläche, sodass der Strahl entlang der Krümmung an der Oberfläche anliegt.

Bei Einlaufrechen für Wasserfassungen wird der Coanda-Effekt gezielt genutzt: Wenn Wasser über eine gekrümmte Siebfläche aus geneigten Keildrähten strömt, folgt es der Oberfläche jedes Drahtes, umströmt dessen Vorderkante und tritt durch den Spalt zwischen benachbarten Drähten hindurch. Dieses Anhaften erhöht die Wassermenge, die durch sehr enge Spaltweiten gefasst werden kann, erheblich: weit mehr, als eine einfache Schwerkraftströmung durch ein ebenes Sieb zulassen würde.

Das US Bureau of Reclamation (USBR) hat drei dimensionslose Kennzahlen benannt, die die hydraulische Leistung von Coanda-Rechen bestimmen [2][3]:

Froude-Zahl (Fr): das Verhältnis von Trägheitskräften zu Gravitationskräften; sie bestimmt die Strömungsgeschwindigkeit über die Siebfläche
Reynolds-Zahl (Re): das Verhältnis von Trägheitskräften zu Zähigkeitskräften; sie bestimmt, ob die Strömung durch die Spalte laminar oder turbulent ist
Weber-Zahl (We): das Verhältnis von Trägheitskräften zu Oberflächenspannungskräften; sie beeinflusst die Durchflusskapazität, insbesondere bei kleinen Spaltweiten

Wahls Untersuchung von 2021 zeigte, dass die Durchflusskapazität von Coanda-Rechen in erster Linie von der Froude- und der Weber-Zahl abhängt, jedoch weitgehend unabhängig von der Reynolds-Zahl und der Viskosität ist: ein Befund, der die Auslegungsberechnungen erheblich vereinfacht [4].

Aufbau eines Coanda-Einlaufrechens

Ein Coanda-Einlaufrechen besteht aus fünf wesentlichen Komponenten, die so ausgelegt sind, dass sie als ein einheitliches hydraulisches System zusammenwirken. Das Verständnis dieser Komponenten ist entscheidend, um den richtigen Rechen auszuwählen und die beste Leistung aus ihm zu erhalten.

1. Wehrkrone

Die Wehrkrone ist das oberste Element der Rechenkonstruktion. Rohwasser strömt über die Wehrkrone, bevor es die Siebfläche erreicht. Die Höhenlage der Wehrkrone bestimmt die Fallhöhe, die zur Verfügung steht, um das Wasser durch den Rechen zu drücken, und legt den Bemessungsdurchfluss fest. Die Form der Wehrkrone wandelt das frei fallende Wasser in eine gleichmäßige, beschleunigte Strömung über die Siebfläche um.

2. Beschleunigungsblech

Unmittelbar unterhalb der Wehrkrone erfüllt das Beschleunigungsblech eine entscheidende Funktion: Es beschleunigt das ankommende Wasser gleichmäßig und führt es tangential mit der richtigen Geschwindigkeit und im richtigen Winkel auf die Siebfläche. Das Beschleunigungsblech folgt in der Regel einem ogeeförmigen (S-förmigen) Profil (der natürlichen Bahn eines frei fallenden Strahls unter Schwerkraft) oder einem einfachen Kreisbogen [2].

Diese Form ist optimal, weil sie der parabelförmigen Bahn entspricht, der das Wasser beim Überfall über das Wehr natürlicherweise folgen würde. Damit werden Strömungsablösung und Turbulenz am Übergang vom Wehr zum Rechen vermieden, und der Kontakt zwischen Wasser und Siebfläche bleibt gleichmäßig. Ein schlecht ausgelegtes Beschleunigungsblech führt zu Luftspalten und Strömungsablösung und verringert die Kapazität des Rechens.

3. Keildraht-Siebpaneel (V-Draht)

Das Herzstück eines Coanda-Rechens ist das Keildraht-Paneel. Keildraht wird auch V-Draht genannt. Anders als Runddraht oder Lochblech hat Keildraht einen dreieckigen (V-förmigen) Querschnitt, dessen breite flache Seite zur Strömung zeigt und dessen schmale Kante von der Strömung weg weist. Diese Geometrie bietet drei entscheidende Vorteile:

Spalte, die nicht verstopfen: Die V-Form erzeugt Spalte, die sich in Strömungsrichtung erweitern. Jedes Teilchen, das in einen Spalt gelangt, tritt hindurch, statt darin stecken zu bleiben.
Ein steifer, fester Draht: Der dreieckige Querschnitt bietet eine sehr hohe Steifigkeit und Biegefestigkeit, auch über lange, nicht abgestützte Längen.
Eine genaue Spaltweite: Der Fertigungsprozess hält die Spaltweite in einer engen Toleranz, typischerweise ±0,1 mm, sodass der Rechen Teilchen oberhalb der gewählten Größe zuverlässig zurückhält.

Typische Keildraht-Abmessungen für Coanda-Rechen umfassen eine Drahtbreite von etwa 1,5 mm und eine Drahthöhe von etwa 3 mm, wobei diese je nach Hersteller und Anwendung variieren [5][6].

4. Drahtneigungswinkel

Jeder einzelne Draht im Siebpaneel ist um wenige Grad geneigt, sodass die Vorderkante geringfügig in die Strömung ragt. Diese Neigung erzeugt an jedem Spalt einen kleinen Scherversatz: eine Stufe, die an jedem Draht physikalisch eine dünne Wasserschicht von der Unterseite der Strömung abschert.

Der Standard-Drahtneigungswinkel beträgt 5 Grad. Die meisten Hersteller bieten 3° bis 6° an, und 7° ist die praktische Obergrenze: oberhalb von etwa 7° löst sich die Strömung von den Drähten ab und der Coanda-Effekt geht verloren [2][7]. ADENCO fertigt von 3° bis 7°. Der Neigungswinkel erzeugt einen zweifachen Strömungsmechanismus:

Anteil der Öffnungsströmung: Wasser tritt durch die Spaltweite hindurch, in Abhängigkeit von der Fallhöhe (Wassertiefe) über dem Rechen und von der Spaltweite.
Anteil der Scherströmung: Der Versatz des geneigten Drahts trennt physikalisch eine Wasserschicht von der Hauptströmung ab, unabhängig von der Wassertiefe über dem Rechen. Dieser Anteil ist proportional zur Versatzhöhe und zur Geschwindigkeit über die Rechenfläche.

Dieser doppelte Mechanismus verleiht Coanda-Rechen ihre im Verhältnis zur Baugröße bemerkenswert hohe Durchflusskapazität. Der Anteil der Scherströmung erfasst Wasser, das über einen herkömmlichen flachen Rechen sonst einfach hinwegfließen würde [2][3].

5. Sammelkammer und Tragkonstruktion

Unterhalb des Siebpaneels nimmt eine Sammelkammer das gesiebte Wasser auf und leitet es zur Auslaufleitung oder zum Kanal. Die Tragkonstruktion hält das Siebpaneel in der richtigen Krümmung und Neigung und weist dabei typischerweise einen konkaven Bogen mit einem Krümmungsradius von etwa 3 Metern (10 Fuß) auf [5]. An manchen Standorten werden flache Siebpaneele eingesetzt, wenn die Standortgeometrie oder eine begrenzte Fallhöhe dies erfordert.

Funktionsweise eines Coanda-Rechens: Schritt für Schritt

Wer den vollständigen Strömungsweg durch einen Coanda-Einlaufrechen versteht, erkennt, warum diese Technologie so wirksam ist.

Schritt 1: Wasser strömt dem Wehr zu

Rohwasser aus einem Fluss, Bach, Speicher oder Kanal strömt auf das Wehrbauwerk zu. Die Wehrkrone legt den Oberwasserspiegel fest und bestimmt die Wassermenge, die über den Rechen fließt.

Schritt 2: Strömung über das Beschleunigungsblech

Wasser fließt über die Wehrkrone und strömt das Beschleunigungsblech hinab. Die Schwerkraft beschleunigt die dünne Wasserschicht und erhöht ihre Geschwindigkeit während des Abstiegs. Die S-förmige Kontur des Blechs hält das Wasser in Kontakt mit seiner Oberfläche: Es entsteht kein Luftspalt und keine Strömungsablösung. Wenn das Wasser die Oberkante des Siebpaneels erreicht, strömt es mit gleichmäßiger Geschwindigkeit und tangential zur Siebfläche.

Schritt 3: Scherung und Fassung an jedem Draht

Sobald die beschleunigte Wasserschicht den ersten geneigten Keildraht erreicht, geschehen zwei Dinge gleichzeitig:

Der Coanda-Effekt bewirkt, dass das strömende Wasser der gekrümmten Oberfläche des Drahtes folgt und sich um die Vorderkante herum biegt.
Der Versatz durch die Drahtneigung schert eine dünne Wasserschicht vom Boden der Strömung ab und leitet sie durch die Spaltweite hindurch.

Diese doppelte Wirkung (Coanda-Anhaftung plus mechanische Scherung) wiederholt sich an jedem einzelnen Draht über die gesamte Rechenfläche. An jedem Spalt wird ein kleiner Teil des Gesamtdurchflusses durch den Spalt in die darunterliegende Sammelkammer abgeleitet.

Schritt 4: Abweisen von Geschwemmsel und Selbstreinigung

Partikel, die größer als die Spaltweite sind (Sediment, Laub, Zweige, Wasserorganismen), können die Spalte nicht passieren. Stattdessen bleiben diese Materialien auf der Rechenfläche und werden vom verbleibenden Wasserstrom und der Schwerkraft mitgeführt. Die gekrümmte Geometrie und der Impuls der Strömung sorgen dafür, dass das Geschwemmsel über die stromabwärtige Kante des Rechens in einen Bypass-Kanal abgleitet und in das natürliche Gewässer zurückgelangt.

Dies ist der selbstreinigende Mechanismus: keine Bürsten, keine Rückspülpumpen, keine Druckluft, keine beweglichen Teile. Dieselbe Strömung, die das Geschwemmsel zum Rechen bringt, trägt es auch wieder ab.

Schritt 5: Sammlung des gesiebten Wassers

Sauberes, gesiebtes Wasser sammelt sich in der Sammelkammer unter dem Rechen und fließt im freien Gefälle, ohne Pumpen, zur nachgelagerten Rohrleitung, Aufbereitungsanlage, Druckrohrleitung oder Speicheranlage.

Wesentliche Auslegungsparameter

Die korrekte Auswahl eines Coanda-Rechens erfordert sorgfältige Beachtung mehrerer voneinander abhängiger Parameter. Der USBR Coanda Design Guide (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) [2] und die zugehörigen Softwarewerkzeuge [8] stellen Ingenieuren bewährte Berechnungsmethoden zur Verfügung.

Spaltweite (Spaltöffnung)

Die Spaltweite bestimmt die maximale Partikelgröße, die den Rechen passieren kann. Übliche Bereiche sind:

Anwendung	Typische Spaltweite
Fischschutz (Larven)	0,5 – 1,0 mm
Allgemeine Geschwemmselsiebung	1,0 – 1,5 mm
Grobe Vorsiebung	1,5 – 2,0 mm

Schmalere Spalte bieten eine bessere Filtration, verringern aber die Durchflusskapazität je Flächeneinheit. Spaltweiten von nur 0,2 mm sind technisch machbar, werden für Anwendungen an Wasserfassungen jedoch selten benötigt [5][7].

Rechenneigung

Das gesamte Siebpaneel wird an der Unterwasserseite des Wehrs mit 10° bis 60° zur Horizontalen montiert; das ist der Bereich, den der USBR Coanda Design Guide abdeckt [5]. Flachere Rechen lassen mehr Wasser je Meter Breite durch, weil ein größerer Teil der Strömung Öffnungsströmung ist, die von der Wassertiefe über dem Rechen abhängt. Bei steileren Rechen schert die Strömung stärker über die Rechenfläche, und genau das hält sie frei von Geschwemmsel. ADENCO wählt in der Regel den steileren Teil dieses Bereichs, typischerweise 40° bis 60°: Ein Rechen, der bei plötzlichem Geschwemmselanfall sauber bleibt, ist mehr wert als ein paar Prozent zusätzlich berechneter Kapazität.

Durchflusskapazität

Ein gut ausgelegter Coanda-Rechen liefert unter typischen Betriebsbedingungen etwa 140 Liter pro Sekunde je Meter Wehrbreite (140 l/s/m) [9]. Dies ist ein allgemeiner Branchenrichtwert für die USBR-Referenzgeometrie; die eigenen Baureihen von ADENCO haben je nach Absturzhöhe des Rechens Nennkapazitäten von 35 l/s (ADENCO-45), 67 l/s (ADENCO-70) und 150 l/s (ADENCO-127) je Meter Rechenbreite: siehe die Produktseite für die modellspezifische Auslegung. Als Planungsrichtwert bedeuten 140 l/s/m:

Erforderlicher Bemessungsdurchfluss	Ungefähr erforderliche Wehrbreite
50 l/s	0,36 m
100 l/s	0,71 m
500 l/s	3,57 m
1.000 l/s (1 m³/s)	7,14 m

Die tatsächliche Kapazität hängt von der verfügbaren Fallhöhe, der Spaltweite, dem Neigungswinkel, der Rechenlänge und den Wassereigenschaften (Temperatur, Oberflächenspannung, Sedimentfracht) ab.

Druckverlust

Der gesamte Druckverlust zwischen Wehrkrone und Rechenfuß wird in der veröffentlichten Literatur mit einem typischen Bereich von 450 mm bis 1.300 mm angegeben [9]; die Standardrechen von ADENCO haben Absturzhöhen von 450, 700 und 1.270 mm, und Sonderausführungen lassen sich mit größerer Absturzhöhe bauen. Dieser bauartbedingte Bedarf an Fallhöhe bedeutet, dass Coanda-Rechen am besten für Standorte mit ausreichendem natürlichem Höhenunterschied geeignet sind: Für Situationen mit geringer Fallhöhe oder für gepumpte Wasserfassungen, bei denen jeder Zentimeter verfügbarer Fallhöhe entscheidend ist, sind sie nicht geeignet.

Rechenlänge

Die Rechenlänge (in Strömungsrichtung gemessen) bestimmt die Gesamtzahl der Drahtspalte und damit die Gesamtkapazität. Längere Rechen sammeln mehr Wasser, verbrauchen aber mehr Fallhöhe. Das USBR-Computerprogramm berechnet die optimale Rechenlänge für einen gegebenen Satz von Auslegungsparametern [2][8].

Werkstoffe und Konstruktion

Auswahl der Edelstahlsorte

Coanda-Rechen werden aus Keildraht aus Edelstahl gefertigt; die Werkstoffsorte wird nach der Wasserchemie ausgewählt:

AISI 304 / 304L: Die Standardwahl für Süßwasseranwendungen. Bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in Wasser mit Chloridkonzentrationen unter 200 ppm und Temperaturen unter 60 °C. Kritische Lochkorrosionstemperatur (CPT): etwa 40 °C bei 300 ppm Chlorid [10].
AISI 316 / 316L: Erforderlich für Brackwasser, Küstenumgebungen und alle Anwendungen, in denen der Chloridgehalt 200 ppm übersteigt. Der Molybdängehalt von 2–3 % verbessert die Beständigkeit gegen chloridinduzierte Lochkorrosion und Spaltkorrosion deutlich. CPT: etwa 70 °C bei 500 ppm Chlorid [10].
Duplex- und Superduplex-Güten: Gewählt für korrosive Umgebungen wie Meerwasser, industrielles Abwasser oder Hochtemperaturanwendungen, in denen selbst 316L nicht ausreicht.

Beizen und Passivieren

Alle Schweißnähte werden nach der Fertigung gebeizt und passiviert. Das Schweißen hinterlässt eine Wärmeeinflusszone. In dieser Zone ist die Chromoxidschicht, die dem Edelstahl seine Korrosionsbeständigkeit verleiht, geschädigt, und die Schweißnaht hinterlässt zudem Zunder und eingelagerte Verunreinigungen. Das Beizen entfernt diese geschädigte Schicht chemisch, die Passivierung baut sie wieder auf und bringt den Nahtbereich auf die Korrosionsbeständigkeit des Grundwerkstoffs zurück. Das ist bei jedem Rechen Standard, keine Zusatzausstattung.

Bei Anwendungen in der Beschneiung können spezielle Vereisungsschutzbehandlungen die Bildung von Frazil-Eis (kleine, in strömendem Wasser mitgeführte Eiskristalle) auf den Drahtoberflächen verhindern.

Qualitätskontrolle

Präzision der Spaltweite ist entscheidend. Fertigungstoleranzen von ±0,1 mm sind bei hochwertiger Keildrahtfertigung Standard. Jedes Siebpaneel wird einer Maßprüfung unterzogen, um die Gleichmäßigkeit der Spaltweite über das gesamte Paneel zu verifizieren.

Anwendungen

Coanda-Einlaufrechen werden in einer Vielzahl von Sektoren der Wasserwirtschaft eingesetzt. Ihr passiver Betrieb, ihre Feinsiebleistung und ihre selbstreinigenden Eigenschaften machen sie branchenübergreifend vielseitig einsetzbar.

Wasserkraft

Coanda-Rechen werden in Wasserkraftanlagen häufig eingesetzt, insbesondere bei Wasserkraftwerken mit kleiner bis mittlerer Fallhöhe. Über 40 Coanda-Rechen wurden an europäischen Wasserkraftstandorten installiert, vor allem im Alpenraum und im Vereinigten Königreich [9]. In Lodore Falls im Vereinigten Königreich (170 kW) steigerte der installierte Coanda-Rechen die jährliche Energieerzeugung um 15 %, da die manuelle Rechenreinigung entfiel, bei einer Amortisationszeit von rund zwei Jahren [9].

Das größte Projekt von ADENCO an einem einzelnen Standort ist das WKW Gongele (Wasserkraftwerk) in Antalya, Türkei: 28 ADENCO-127 Rechen an einer Wasserfassung, 4.424 l/s. Das Projekt zeigt, was eine Anordnung leisten kann, was ein einzelnes Paneel nicht kann: Kapazität wird durch Wiederholung einer bewährten Einheit hinzugefügt und nicht dadurch, dass ein Rechen oberhalb seiner Nennkapazität betrieben wird, und das vollständige Dokumentationspaket für die Wasserfassung (Auslegungsbericht, hydraulische Auslegung, Zeichnungen) wurde von der Wasserbehörde ohne Änderungen genehmigt. Siehe die Fallstudie WKW Gongele für die Anordnungsplanung und Montagefotos oder die Seite zu Anwendungen in der Wasserkraft dazu, wie ein Modell passend zum Durchfluss und zur Absturzhöhe eines Projekts ausgewählt wird.

Kommunale Wasserversorgung

Für Trinkwasserentnahmen bieten Coanda-Rechen eine erste Siebstufe, die Geschwemmsel, Sediment und biologisches Material vor den nachgeschalteten Aufbereitungsprozessen entfernt. Da sie ohne Strom arbeiten, senken sie sowohl die Betriebskosten als auch die CO2-Emissionen.

Landwirtschaftliche Bewässerung

Bewässerungssysteme (insbesondere die Tropfbewässerung) benötigen sauberes Wasser, um eine Verstopfung der Tropfer zu vermeiden. Coanda-Rechen sorgen an Ausleitungen aus Kanälen oder Flüssen für eine zuverlässige Vorfiltration und schützen nachgeschaltete Filter und Verteilsysteme vor Sediment und organischem Geschwemmsel.

Beschneiung

Skigebiete benötigen große Mengen sauberen, gefilterten Wassers für die Beschneiung. Für die Erzeugung von 1 m³ Maschinenschnee werden etwa 0,5 m³ Wasser benötigt [11]. Verunreinigungen wie Kiefernnadeln, Laub und Sediment können die Düsen der Beschneiungsanlagen verstopfen und Ausrüstung beschädigen. Coanda-Rechen liefern die erforderliche Vorfiltration, und ihr passiver Betrieb ist ideal für abgelegene Gebirgslagen, in denen die Stromversorgung begrenzt oder unzuverlässig ist.

Abwasser-Vorbehandlung

Geneigte statische Spaltsiebe (Sidehill-Siebe), die nach dem Coanda-Prinzip arbeiten, werden zur vorgeschalteten Feststoffentfernung in der Abwasserbehandlung eingesetzt und erreichen eine Entfernung von 30–60 % der abfiltrierbaren Stoffe sowie bis zu 20 % Energieeinsparung in der nachgeschalteten Belüftung [12].

Vorteile von Coanda-Rechen

Keine beweglichen Teile

Der gesamte Siebvorgang wird durch Schwerkraft und Strömungsmechanik angetrieben. Es gibt keine Motoren, Lager, Dichtungen, Getriebe oder Ketten, die gewartet, geschmiert oder ersetzt werden müssten.

Kein externer Energiebedarf

Coanda-Rechen arbeiten als rein passive, schwerkraftbetriebene Einrichtungen. Damit entfallen Kosten für elektrische Infrastruktur, die Betriebskosten sinken auf nahezu null, und die Technologie eignet sich für abgelegene oder netzferne Standorte.

Selbstreinigend

Die Kombination aus Wassergeschwindigkeit, Schwerkraft und gekrümmter Siebgeometrie trägt Geschwemmsel kontinuierlich von der Rechenfläche ab. Unter normalen Betriebsbedingungen ist keine manuelle Reinigung erforderlich.

Feine Siebung möglich

Mit Spaltweiten von bis zu 0,5 mm können Coanda-Rechen feines Sediment, kleine Wasserorganismen und Geschwemmsel zurückhalten, die konventionelle Stabrechen oder Grobrechen passieren würden.

Hohe Kapazität

Der doppelte Strömungsmechanismus aus Öffnungsdurchfluss und Scherströmung liefert einen deutlich höheren Durchfluss je Flächeneinheit als herkömmliche Flachsiebe. Die USBR-Referenzgeometrie ergibt 140 l/s je Meter Wehrbreite als veröffentlichten Branchenrichtwert, und der ADENCO-127 hat eine Nennkapazität von 150 l/s je Meter. Beide Werte bedeuten eine kompakte Wasserfassung.

Lange Nutzungsdauer

Da keine beweglichen Teile vorhanden sind und die Konstruktion aus seewasserbeständigem Edelstahl besteht, erreichen Coanda-Rechen regelmäßig bis zu 25 Jahre Betriebszeit bei minimaler Wartung.

Kein Strom, keine Chemikalien, kein Lärm

Kein Energieverbrauch bedeutet keine betriebsbedingten Kohlenstoffemissionen. Es sind keine chemischen Behandlungen erforderlich, und an der Wasserfassung entsteht keine Lärmbelastung. Da der Rechen ein statisches Bauteil ohne Sog und ohne bewegliche Teile ist, kann er so geliefert werden, dass er die Fischschutzkriterien von EA, NMFS oder DWA erfüllt, wobei Spaltweite und Spaltgeschwindigkeit auf die am Standort vorkommenden Arten und Lebensstadien abgestimmt werden.

Grenzen und Auslegungsaspekte

Ein ehrlicher technischer Leitfaden muss auch benennen, wann ein Coanda-Rechen nicht die richtige Wahl ist. Das Verständnis dieser Grenzen hilft Ingenieuren, für jedes Projekt die optimale Einlauftechnologie auszuwählen.

Fallhöhenbedarf

Ein Coanda-Rechen benötigt zwischen Wehrkrone und Rechenfuß genügend verfügbare Fallhöhe für seine Absturzhöhe: Die Standardrechen von ADENCO haben Absturzhöhen von 450, 700 und 1.270 mm, und Sonderausführungen können mit größerer Absturzhöhe gebaut werden. Standorte mit geringem Höhenunterschied zwischen dem oberwasserseitigen Wasserspiegel und der Wasserfassung verfügen möglicherweise nicht über ausreichend Fallhöhe, damit ein Coanda-Rechen wirksam arbeiten kann. In solchen Fällen können gepumpte Einlaufrechen oder getauchte zylindrische Siebe besser geeignet sein.

Extreme Sedimentfrachten

Zwar bewältigen Coanda-Rechen normale Sedimentfrachten über ihren Selbstreinigungsmechanismus, doch können extreme Hochwasserereignisse mit sehr hohen Sedimentkonzentrationen den Rechen vorübergehend überlasten. Eine sachgerechte hydraulische Auslegung (einschließlich Bypasskanälen und Hochwasserausleitungsbauwerken) verringert dieses Risiko.

Frazil-Eis bei extremer Kälte

In sehr kalten Klimazonen kann unterkühltes Wasser Frazil-Eiskristalle bilden, die an den Rechendrähten anhaften und den Durchfluss verringern oder blockieren. Gegenmaßnahmen sind unter anderem beheizte Rechensysteme, die Rückführung wärmeren Wassers und Luftblasenschleier [13][14]. ADENCO bietet eigene Vereisungsschutzsysteme für Wasserfassungen in kalten Klimazonen an.

Nicht für alle Durchflussbereiche geeignet

Coanda-Rechen sind für einen bestimmten Bemessungsdurchflussbereich optimiert. Bei sehr geringen Durchflüssen beschleunigt die Wasserschicht über der Rechenfläche möglicherweise nicht ausreichend, um den Coanda-Effekt und die Selbstreinigung aufrechtzuerhalten. Standorte mit extrem schwankendem Durchfluss können Mehrpaneel-Anordnungen oder verstellbare Wehrkronen erfordern.

Coanda-Rechen und Fischschutz

Der Schutz von Fischen und Wasserorganismen gewinnt bei der Auslegung von Wasserfassungen zunehmend an Bedeutung. Regelwerke weltweit schreiben konkrete Leistungskriterien für Einlaufrechen vor:

U.S. Clean Water Act, Abschnitt 316(b): Fordert eine Einlaufgeschwindigkeit unter 0,5 fps (0,15 m/s), eine Anlandungsmortalität unter 24 % und eine Siebung zum Ausschluss von Organismen [15][16].
EU-Wasserrahmenrichtlinie: Legt Anforderungen an den ökologischen Zustand von Wasserkörpern fest, die durch Wasserentnahmen beeinträchtigt werden [17].
UK Environment Agency: Fordert eine Anströmgeschwindigkeit unter 0,1 m/s sowie Sieböffnungsweiten, die auf die betroffenen Zielarten und Lebensstadien abgestimmt sind [18].

Coanda-Rechen sind aus mehreren Gründen von Natur aus fischschonend:

Passive Oberflächensiebung: Das Wasser strömt durch die Spalte unter Schwerkraft, nicht durch Sog. Es gibt keine Anlandungskraft, die Fische gegen den Rechen drückt.
Schmale Spaltweiten: Spalte von 0,5–1,0 mm schließen selbst Fische im Larvenstadium physisch aus [19].
Selbstreinigende Strömung: Geschwemmsel und Organismen auf der Rechenoberfläche werden zum Bypass abgeführt und nicht festgehalten.
Kein Eintrag: Die Spaltgeometrie und die niedrigen Spaltgeschwindigkeiten verhindern, dass Fische durch den Rechen gezogen werden.

Eine systematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2026 zu Fischleiteinrichtungen kam zu dem Ergebnis, dass physische Rechen zu den wirksamsten Fischschutztechnologien gehören, wobei multimodale Systeme eine Leiteffizienz von rund 80 % erreichen [20].

Häufig gestellte Fragen

Wofür wird ein Coanda-Rechen eingesetzt?

Ein Coanda-Rechen filtert Wasser an Entnahmestellen für Wasserkraftwerke, kommunale Wasserversorgungssysteme, Bewässerungskanäle, Beschneiungsanlagen und Abwasser-Vorbehandlungsanlagen. Er entfernt Geschwemmsel, Sediment, Laub und Wasserorganismen aus dem Wasserstrom, ohne externe Energie oder bewegliche Teile zu benötigen.

Wie funktioniert ein Coanda-Rechen?

Ein Coanda-Rechen arbeitet, indem das Wasser über das Beschleunigungsblech und anschließend über ein gekrümmtes Paneel aus geneigtem Keildraht geführt wird. Der Coanda-Effekt bewirkt, dass das Wasser der Oberfläche jedes Drahtes folgt, während die Neigung der Drähte eine dünne Wasserschicht durch jeden Spalt abschert. Geschwemmsel, das größer als die Spaltweite ist, gleitet unter seinem Eigengewicht und der Strömung über die Rechenfläche ab.

Benötigt ein Coanda-Rechen Strom?

Nein. Ein Coanda-Rechen ist eine vollständig passive Einrichtung, die ausschließlich durch Schwerkraft und Strömungsmechanik arbeitet. Er benötigt keine externe Energieversorgung, keine Motoren und keine Pumpen. Das macht ihn ideal für abgelegene Standorte und netzferne Anlagen.

Welche Spaltweite hat ein Coanda-Rechen typischerweise?

1,0 mm ist die Standard-Spaltweite und damit werden die meisten Wasserfassungen ausgeführt. Angeboten wird der Bereich 0,5 bis 2,0 mm (Standard 1,0 mm), engere Spalte auf Anfrage: Anwendungen mit Fischschutz verwenden in der Regel Spaltweiten von 0,5–1,0 mm, die allgemeine Siebung von Geschwemmsel 1,0–1,5 mm. Die Spaltweite wird anhand der Größe der Partikel und Organismen gewählt, die zurückgehalten werden sollen.

Wie viel Wasser kann ein Coanda-Rechen liefern?

Als allgemeiner Richtwert der Branche liefert ein typischer Coanda-Rechen etwa 140 Liter pro Sekunde je Meter Wehrbreite. Ein 5 Meter breites Wehr kann beispielsweise rund 700 Liter pro Sekunde sieben (0,7 m³/s). Die tatsächliche Kapazität hängt von der verfügbaren Fallhöhe, der Spaltweite, dem Neigungswinkel und der Rechenlänge ab; die eigenen Baureihen von ADENCO haben Nennkapazitäten von 35, 67 und 150 l/s je Meter Breite für ADENCO-45, ADENCO-70 beziehungsweise ADENCO-127.

Funktionieren Coanda-Rechen in kalten Klimazonen?

Ja, aber Wasserfassungen in kalten Klimazonen benötigen Maßnahmen zum Vereisungsschutz, um das Risiko von Frazil-Eis zu verringern. ADENCO liefert spezielle Vereisungsschutzsysteme, die die Leistung des Rechens auch bei Temperaturen unter null erhalten. Einen ausführlichen Leitfaden zu Methoden des Vereisungsschutzes und zu den Auswahlkriterien finden Sie unter: Vereisungsschutztechnik für Einlaufrechen.

Welche Wartung erfordert ein Coanda-Rechen?

Coanda-Rechen erfordern nur minimale Wartung: eine jährliche Sichtinspektion und eine periodische Hochdruckreinigung reichen in der Regel aus. Den vollständigen Wartungsplan auf Grundlage von mehr als 10 Jahren Betriebsdaten installierter Rechen finden Sie unter: Wartung von Coanda-Rechen: Was 10 Jahre Felddaten tatsächlich zeigen.

Wie lang ist die Nutzungsdauer eines Coanda-Rechens?

Aus Edelstahl AISI 304 oder 316 gefertigt, erreichen Coanda-Rechen in der Regel bis zu 25 Jahre zuverlässigen Betrieb. Die tatsächliche Nutzungsdauer hängt von der Wasserchemie, der Abrasion durch Sediment und der Wahl der Werkstoffgüte ab. Die richtige Werkstoffwahl in der Auslegungsphase ist der entscheidende Faktor für die langfristige Beständigkeit.

Worin unterscheidet sich ein Coanda-Rechen von einem Stabrechen oder einem Trommelsieb?

Ein Stabrechen arbeitet mit weit auseinanderliegenden Stäben (typischerweise 20–100 mm), hält nur groben Geschwemmsel zurück und muss mechanisch geräumt werden. Ein Trommelsieb nutzt einen rotierenden Zylinder mit feinem Gewebe und benötigt Energie, Antriebe und regelmäßige Wartung. Ein Coanda-Rechen verbindet feine Filtration (bis hinab zu 0,5 mm) mit passivem, selbstreinigendem Betrieb: kein Strom, keine beweglichen Teile und eine deutlich feinere Siebung als bei einem Stabrechen.

Was ist der Coanda-Effekt?

Der Coanda-Effekt ist ein strömungsmechanisches Prinzip, das erstmals 1910 von dem rumänischen Ingenieur Henri Coanda beobachtet wurde. Er beschreibt die Neigung eines Flüssigkeitsstrahls, an einer nahe gelegenen gekrümmten oder ebenen Oberfläche anzuhaften. Bei Coanda-Rechen bewirkt dieser Effekt, dass das über die Rechenfläche strömende Wasser den gekrümmten Drahtoberflächen folgt, wodurch die durch die Spalte des Rechens aufgenommene Wassermenge steigt.

Quellen

Coanda, H. (1934). "Procédé et dispositif pour faire dévier une veine fluide pénétrant dans un autre fluide." Französisches Patent Nr. 788.140.
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Forschungsbericht R-2003-03. Denver, CO.
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 127, Nr. 6, S. 480–488. ASCE. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9429(2001)127:6(480)
Wahl, T.L., Shupe, C.C., Dzafo, H., & Dzaferovic, E. (2021). "Surface Tension Effects on Discharge Capacity of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 147, Nr. 8. ASCE. DOI: 10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0001902
Filson Filter. "Coanda Screen: Manufacturer Specifications." Abgerufen im April 2026 von https://www.filsonfilter.com/coanda-screen/
Gap Technology Ltd. "Coanda Screens: Water Treatment Separation Technology." Abgerufen im April 2026 von https://www.gaptechnology.co.uk/wedge-wire-industry-applications/coanda-screens/
Coanda Screens UK. "Coanda Effect Screens: Angled Wedge Wire Profiles." Abgerufen im April 2026 von https://coandascreens.co.uk/coanda-effect-screens/
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Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. Mit Standorten in Istanbul und Sindelfingen plant, fertigt und liefert ADENCO weltweit kundenspezifische Coanda-Einlaufrechen für Wasserkraft, kommunale, landwirtschaftliche, Beschneiungs- und industrielle Anwendungen. Angebot anfordern oder wenden Sie sich für projektspezifische Auslegungsberatung an unser Engineering-Team.

Grundlagen|Lesezeit: 17 min

Coanda-Rechen vs. Stabrechen vs. Trommelsieb: Was passt zu Ihrem Projekt?

Die Wahl des richtigen Einlaufrechens ist eine der wichtigsten ingenieurtechnischen Entscheidungen in jedem Projekt zur Ausleitung von Wasser. Die falsche Technik führt zu dauerhaften Wartungskosten, zur Nichteinhaltung behördlicher Vorgaben, zu Fischsterben oder (im schlimmsten Fall) zum vollständigen Versagen der Wasserfassung genau unter den Bedingungen, für die sie ausgelegt wurde.

Dieser Leitfaden vergleicht sechs Einlaufrechen-Technologien anhand von 12 technischen Parametern und gibt Ihnen damit einen klaren, datengestützten Rahmen für die Technologieauswahl. Wir sagen Ihnen außerdem genau, wann ein Coanda-Rechen nicht die richtige Wahl ist: denn die beste Empfehlung ist immer die ehrliche.

Inhaltsverzeichnis

Die sechs Techniken für Einlaufrechen
Vergleichstabelle im Überblick
Die Techniken im Detail
Wann welche Technik einzusetzen ist
Wann ein Coanda-Rechen NICHT einzusetzen ist
Entscheidungsrahmen: 5 Fragen zur Wahl des Rechens
Kostenvergleich: Investition gegenüber Lebensdauerkosten
Einhaltung der Anforderungen an den Fischschutz nach Technik
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Die sechs Einlaufrechen-Technologien

Vor dem Vergleich definieren wir jede Technologie klar.

1. Coanda-Rechen

Ein Coanda-Rechen ist eine passive, im Schwerkraftbetrieb arbeitende Einrichtung der Wasserfassung. Sie verbindet den Coanda-Effekt (die Neigung eines Fluids, einer gekrümmten Oberfläche zu folgen) mit geneigtem Keildraht, um sauberes Wasser durch schmale Spalte (0,5 bis 2,0 mm, Standard 1,0 mm; engere Spalte auf Anfrage) abzuscheren, während das Geschwemmsel über die Rechenfläche abgleitet. Keine beweglichen Teile, kein Strom erforderlich [1][2].

2. Stabrechen (Grobrechen)

Ein Stabrechen besteht aus parallelen Stahlstäben mit einem Abstand von 20–100 mm, die quer zum Strömungskanal angeordnet sind. Stabrechen halten nur grobes Geschwemmsel zurück (Äste, Kunststoff, Steine) und dienen als erste Stufe eines mehrstufigen Siebsystems. Sie werden entweder von Hand oder mit einem mechanischen Rechenreiniger gereinigt [3].

3. Grobrechen

Ein Grobrechen ist ein robustes Gitter aus Stahlstäben am Eintritt von Druckrohrleitungen, Stollen oder Leitungen. Der Stababstand liegt typischerweise zwischen 25 mm und 150 mm (1–6 Zoll). Grobrechen schützen die nachgelagerte Ausrüstung vor großem schwimmendem und getauchtem Geschwemmsel und sind an praktisch allen Wasserfassungen von Wasserkraftanlagen Standard [4][5].

4. Trommelsieb (rotierendes Trommelsieb)

Ein Trommelsieb ist ein zylindrisches, rotierendes Sieb, das sich im Strömungskanal kontinuierlich oder zeitweise dreht. Das Wasser tritt durch das Gewebe (Öffnungen von 0,2–3,0 mm), während das Geschwemmsel ausgehoben und von Spritzdüsen entfernt wird. Trommelsiebe benötigen elektrische Energie, bieten aber hohe Durchflusskapazitäten: bis zu 90.000 m³/h je Kanal bei großen Industrieeinheiten [6].

5. Wanderrechen (Bandsieb)

Ein Wanderrechen ist ein vertikal umlaufendes Band aus Siebpaneelen, das kontinuierlich durch die Wassersäule läuft. Die Siebpaneele heben Geschwemmsel und Fische aus dem Wasser in eine Abwurfrinne am oberen Ende. Dies ist die verbreitetste Technologie an den Kühlwasser-Wasserfassungen großer Kraftwerke; Ausführungen nach 316(b) verfügen über Fischtaschen mit schonenden Spülrückführsystemen [7][8].

6. Passives Spaltsieb (zylindrisch / T-Sieb)

Ein passives Spaltsieb ist ein getauchtes, feststehendes zylindrisches oder T-förmiges Sieb aus Keildraht mit Spaltweiten von typischerweise 1–10 mm. Das Wasser wird durch Pumpensog durch das Sieb gezogen oder tritt im Schwerkraftbetrieb hindurch. Der hohe Anteil offener Fläche (50–70 %) hält die Durchtrittsgeschwindigkeiten niedrig und schützt so die Wasserlebewesen [9][10].

Vergleichstabelle im Überblick

Dies ist der umfassende Vergleich, den es sonst nirgends in der Branche gibt. Jede Bewertung beruht auf veröffentlichten technischen Daten und auf Betriebserfahrung.

Parameter	Coanda-Rechen	Stabrechen	Grobrechen	Trommelsieb	Bandsieb	Passives Spaltsieb
Siebfeinheit	0,5–2,0 mm	20–100 mm	25–150 mm	0,2–3,0 mm	0,5–10 mm	1–10 mm
Strombedarf	Keiner	Keiner (manuell) / gering (mech.)	Keiner	Ja (Motor)	Ja (Motor + Spülung)	Keiner (Schwerkraft) oder Pumpe
Bewegliche Teile	Keine	Keine (manuell) / Harke (mech.)	Keine	Rotierende Trommel + Spritzdüsen	Umlaufendes Band + Spritzdüsen + Schöpfbecher	Keine
Selbstreinigend	Ja (hydraulisch)	Nein (manuelle/mech. Räumung)	Nein (manuelle/mech. Räumung)	Ja (Spritzdüsen)	Ja (Spritzdüsen)	Teilweise (Überströmgeschwindigkeit)
Wartungsaufwand	Sehr gering	Gering–mittel	Gering	Mittel–hoch	Hoch	Gering–mittel
Typische Nutzungsdauer	bis zu 25 Jahre	15–25 Jahre	20–30 Jahre	10–20 Jahre	10–15 Jahre	20–30 Jahre
Investitionskosten	Mittel	Gering	Gering	Mittel–hoch	Hoch	Mittel
Betriebskosten	Nahezu null	Gering	Gering	Mittel	Hoch	Gering
Druckverlust	450–1.270 mm (Standard); mehr bei Sonderrechen	10–150 mm	10–300 mm	50–300 mm	50–300 mm	10–100 mm
Fischschutz	Sehr gut	Schlecht	Schlecht	Gut–sehr gut	Gut (mit Fischschöpfbechern)	Sehr gut
Max. Durchflusskapazität	140 l/s je m Wehr (USBR-Basiswert)	Sehr hoch (nur durch die Kanalgröße begrenzt)	Sehr hoch (nur durch die Kanalgröße begrenzt)	Bis zu 90.000 m³/h	Bis zu 50.000 m³/h	Mittel (mehrere Einheiten)
Eignung für kaltes Klima	Gut (mit Vereisungsschutz)	Gut	Gut	Mäßig (Vereisungsrisiko am Gewebe)	Mäßig (Vereisungsrisiko an den Paneelen)	Schlecht (Eisanhaftung unter Wasser)

Der Wert von 140 l/s je Meter ist der allgemeine Branchenrichtwert für die Referenzgeometrie des US Bureau of Reclamation (USBR) [2][11]; er wird hier angeführt, damit der Vergleich auf veröffentlichten Daten Dritter beruht und nicht auf den Zahlen eines einzelnen Herstellers. Die eigenen Baureihen von ADENCO haben je nach Absturzhöhe Nennkapazitäten von 35 l/s (ADENCO-45), 67 l/s (ADENCO-70) und 150 l/s (ADENCO-127) je Meter Rechenbreite: siehe die Produktseite.

Technologien im Detail

Coanda-Rechen: der passive Präzisionsrechen

Der Coanda-Rechen arbeitet mit zwei gleichzeitigen Strömungsmechanismen: Öffnungsdurchfluss durch die Spaltweiten, der von der Fallhöhe abhängt, und Scherströmung, die durch die geneigte Drahtgeometrie erzeugt wird und Wasser physisch von der Unterseite der Wasserschicht abtrennt. Dieser doppelte Mechanismus liefert für die USBR-Referenzgeometrie etwa 140 Liter pro Sekunde je Meter Wehrbreite [2][11]: eine bemerkenswert hohe Kapazität für eine passive Vorrichtung mit Spaltweiten im Submillimeterbereich. Der ADENCO-127 hat eine Nennkapazität von 150 l/s je Meter Rechenbreite.

Der Rechen ist an der luftseitigen Wehrwand angeordnet, mit einem S-förmig gekrümmten Beschleunigungsblech, das das Wasser tangential auf die Siebfläche führt. Geschwemmsel gleitet unter dem eigenen Gewicht und der Strömung von der gekrümmten Siebfläche ab und gelangt über einen Bypass-Kanal zurück in das Gewässer.

Am besten geeignet für: Standorte mit mittlerer bis hoher Fallhöhe, die eine feine Siebung ohne Strom und ohne bewegliche Teile erfordern: Wasserkraft, Wasserversorgung im Gebirge, Ausleitungen zur Bewässerung, Beschneiung.

Stabrechen: die am weitesten verbreitete erste Stufe

Stabrechen sind die weltweit am häufigsten installierte Siebtechnik. Ihre Einfachheit (parallele Stäbe, quer über einen Kanal verschraubt) macht sie preiswert und robust. Stabrechen entfernen jedoch nur Geschwemmsel, das größer als 20 mm (grob) bis 5 mm (fein) ist, weshalb sie sich nur als erste Siebstufe eignen [3].

Manuelle Stabrechen erfordern, dass das Bedienpersonal das Geschwemmsel regelmäßig von Hand abräumt, was arbeitsintensiv ist und zwischen den Reinigungszyklen zu schwankender Rechenleistung führt. Mechanische Stabrechen automatisieren dies mit kettengetriebenen Räumern, bringen aber bewegliche Teile, einen Strombedarf und Wartungsarbeiten mit sich.

Am besten geeignet für: Grobsiebung als erste Stufe an jeder Wasserfassung, Einlaufbauwerke von Abwasseranlagen, Vorsiebung stromaufwärts feinerer Siebsysteme.

Grobrechen: der robuste Schutz

Grobrechen erfüllen eine einzige zentrale Aufgabe: Sie schützen nachgeschaltete Ausrüstung (Turbinen, Pumpen, Armaturen) vor dem Aufprall großen Geschwemmsels. Sie sind keine Siebvorrichtungen im Sinne der Filtration: Ihr weiter Stababstand (25–150 mm) lässt den größten Teil des Geschwemmsels, das Sediment und sämtliche Wasserorganismen passieren [4][5].

Grobrechen werden für Anströmgeschwindigkeiten von etwa 0,6 m/s (2 ft/s) ausgelegt; ihr Druckverlust wird von der Querschnittsform der Stäbe, dem Stababstand, dem Neigungswinkel und dem Verlegungsgrad beeinflusst. Rechteckige Stabquerschnitte erzeugen den größten Druckverlust; hydrodynamische Querschnitte (Tropfenform, Rundnase) können die Verluste deutlich verringern [5].

Am besten geeignet für: Schutz von Druckrohrleitungen und Stollen in allen Wasserkraftwerken, Schutz von Pumpeneinläufen; typischerweise in Kombination mit einer feineren Siebtechnik im Anschluss eingesetzt.

Trommelsieb: das mechanische Sieb mit hoher Kapazität

Trommelsiebe bieten die höchste Durchflusskapazität aller Techniken zur feinen Siebung. Die rotierende Trommel hebt das Geschwemmsel fortlaufend aus dem Wasser und reinigt es mit Spritzdüsen vom Gewebe; so entsteht eine wirklich kontinuierliche Siebung mit feinen Maschenöffnungen (bis hinunter zu 0,2 mm bei Drahtgewebe) [6].

Diese Leistung hat jedoch ihren Preis: Trommelsiebe benötigen elektrische Energie für Drehantrieb und Spritzsysteme, enthalten verschleißende Lager und Dichtungen und erfordern regelmäßige Wartung. In kaltem Klima ist das nasse Gewebe während der Drehung der Luft ausgesetzt, wodurch Einfriergefahr entsteht.

Die Wartung von Trommelsieben ist im Verhältnis von etwa 3:1 günstiger und schneller als die Wartung von Bandsieben, was Trommelsiebe dort, wo es der Platz zulässt, zur bevorzugten mechanischen Option macht [6].

Am besten geeignet für: Große kommunale und industrielle Wasserfassungen mit hohem Durchfluss und Anforderungen an Feinsiebung, Kühlwasserentnahmen, Versorgung von Fischbrutanlagen.

Wanderrechen: der regulatorische Standard

Wanderrechen sind seit Jahrzehnten die vorherrschende Technik an den Kühlwasserentnahmen großer Kraftwerke in den USA. Moderne, 316(b)-konforme Wanderrechen tragen an jedem Paneel Fischkörbe, die angedrückte Fische schonend aufnehmen, über die Wasserlinie heben und über ein Niederdruck-Spülsystem in das Gewässer zurückführen [7][8].

Unabhängige Laborversuche an modifizierten Ristroph-Wanderrechen haben Fischsterblichkeitsraten unter 5 % bei 19.000+ Fischen aus 10 Arten nachgewiesen [7]. Wanderrechen sind jedoch die mechanisch komplexeste und wartungsintensivste Technologie zur Siebung an Wasserfassungen, mit zahlreichen Ketten, Lagern, Dichtungen, Spritzsystemen und Fischrückführrinnen, die regelmäßig gewartet werden müssen.

Am besten geeignet für: Große Kühlwasserentnahmen in thermischen Kraftwerken sowie Anlagen, die EPA 316(b) erfüllen müssen und bereits über eine getauchte Wasserfassung verfügen.

Passives Spaltsieb: die getauchte Option

Passive Spaltsiebe werden getaucht im Gewässer eingebaut und nutzen die natürliche Querströmungsgeschwindigkeit des fließenden Wassers (oder den Pumpensog), um das Sieb sauber zu halten. Ihr hoher Anteil offener Fläche (50–70 %) hält die Durchtrittsgeschwindigkeiten unter 0,15 m/s (0,5 fps), dem Schwellenwert der EPA 316(b) für den Fischschutz [9][10].

Die zentrale Herausforderung ist Biofouling: Getauchte Siebe in warmem Wasser lagern Algen, Muscheln und Biofilm an, die die wirksame offene Fläche mit der Zeit verringern. Gegenmaßnahmen sind eine Ausführung in Kupfer-Nickel-Legierung, Antifouling-Beschichtungen und periodische Airburst-Reinigungssysteme (die allerdings Strom benötigen) [10].

Am besten geeignet für: Getauchte Wasserfassungen in Seen, Stauseen und langsam fließenden Flüssen; Zusatzwasser für Kühlsysteme; Rohwasserentnahme in Anlagen zur Meerwasserentsalzung; Standorte, an denen Bauwerke an der Oberfläche nicht realisierbar sind.

Wann welche Technologie einzusetzen ist

Ihre Situation	Am besten geeignete Technologie	Begründung
Wasserkraft-Wasserfassung, mittlere bis hohe Fallhöhe, abgelegener Standort	Coanda-Rechen	Kein Strom, minimale Wartung, feine Siebung, fischschonend
Kühlwasser eines großen Kraftwerks, Einhaltung von 316(b) erforderlich	Bandsieb (316b-modifiziert)	Regulatorischer Standard, bewährte Fischhandhabung
Sehr hoher Durchfluss (>10.000 m³/h), feine Siebung erforderlich	Trommelsieb	Höchste verfügbare Kapazität bei feiner Siebung
Geschwemmselentfernung in der ersten Stufe vor der Feinsiebung	Stabrechen	Geringe Kosten, robust, gängige Praxis
Schutz von Druckrohrleitung/Turbine vor grobem Geschwemmsel	Grobrechen	Robust, hoher Durchfluss, geringer Druckverlust
Getauchte Wasserfassung in See oder Speicher, kein Bauwerk an der Oberfläche	Passives Spaltsieb	Unter der Wasserlinie, geringe Geschwindigkeit, fischschonend
Abgelegener Gebirgsbach, kein Zugang zum Stromnetz	Coanda-Rechen	Keine externe Energieversorgung, Schwerkraftbetrieb, selbstreinigend
Ausleitung in einen Bewässerungskanal, sedimentreiches Wasser	Coanda-Rechen	Selbstreinigend, weist Sediment ab, feine Siebung schützt die Tropfer
Wasserversorgung für die Beschneiung, kaltes Klima	Coanda-Rechen (mit Vereisungsschutz)	Feine Siebung zum Schutz der Düsen, kein Strombedarf an abgelegenen Standorten
Einlaufbauwerk einer Abwasseranlage, sehr hoher Feststoffanteil	Mechanischer Stabrechen	Für hohe Geschwemmselfrachten ausgelegt, im Abwasserbereich bewährt

Wann ein Coanda-Rechen NICHT einzusetzen ist

Dieser Abschnitt existiert, weil ehrliche technische Beratung mehr Vertrauen schafft als Verkaufsgespräche. Ein Coanda-Rechen ist eine hervorragende Technologie, aber er ist nicht für jedes Projekt die richtige Antwort.

1. Nicht ausreichende Fallhöhe verfügbar

Coanda-Rechen verbrauchen Fallhöhe zwischen der Wehrkrone und dem Fuß des Rechens: Der USBR Coanda Design Guide (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) nennt 0,45 bis 1,3 m als typischen Bereich [2][11], und die Standardrechen von ADENCO arbeiten mit Absturzhöhen von 450, 700 und 1.270 mm, wobei Sonderausführungen darüber hinausgehen. 450 mm ist die Absturzhöhe des kleinsten Rechens. Darunter kann der Rechen keine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit über der Siebfläche aufbauen, und der Coanda-Effekt sowie die Selbstreinigung hängen von dieser Geschwindigkeit ab.

Stattdessen einsetzen: Passives Spaltsieb (getaucht, minimaler Druckverlust) oder eine gepumpte Wasserfassung mit Trommelsieb oder Wanderrechen.

2. Wasserkraft mit sehr geringer Fallhöhe

An Standorten von Laufwasserkraftwerken, an denen jeder Zentimeter verfügbarer Fallhöhe die Energieerzeugung unmittelbar beeinflusst, kann die von einem Coanda-Rechen verbrauchte Fallhöhe (450 mm bis 1,3 m im veröffentlichten Bereich, 450 bis 1.270 mm bei den Standardrechen von ADENCO) einen nicht vertretbaren Anteil der verfügbaren Fallhöhe ausmachen. Beispielsweise würde ein Coanda-Rechen an einem Standort mit 2 Metern Fallhöhe 25–65 % der verfügbaren Fallhöhe allein für die Siebung verbrauchen [11].

Stattdessen verwenden: Grobrechen mit mechanischer Rechenreinigung, ausgelegt auf minimalen Druckverlust durch hydrodynamische Stabquerschnitte und optimierte Abstände [5].

3. Sehr hohe Durchflussanforderungen bei beengten Platzverhältnissen

Ein Coanda-Rechen liefert bei der USBR-Referenzgeometrie etwa 140 l/s je Meter Wehrbreite [11]. Der ADENCO-127 ist mit 150 l/s je Meter angegeben. Bei sehr hohen Durchflussanforderungen (etwa 10 m³/s) wären 67 bis 70 Meter Wehrlänge erforderlich. Wenn an Ihrem Standort der Platz für ein so langes Wehr fehlt, ist ein Coanda-Rechen nicht praktikabel.

Stattdessen verwenden: Trommelsieb oder Bandsieb, die sehr hohe Durchflussmengen auf kleinem Raum bewältigen können.

4. Anforderung einer getauchten Wasserfassung

Manche Projekte erfordern ein vollständig getauchtes Einlaufbauwerk: aus ästhetischen Gründen, zum Eisschutz, wegen der Durchfahrtshöhe für die Schifffahrt oder aufgrund von Standortzwängen. Coanda-Rechen sind definitionsgemäß an der Oberfläche montierte Überfalleinrichtungen; sie können nicht getaucht werden.

Stattdessen einsetzen: Passives zylindrisches Spaltsieb, installiert auf der See- oder Flusssohle.

5. Nachrüstung einer bestehenden tiefliegenden Wasserfassung

Wenn Sie eine bestehende tiefliegende (getauchte) Wasserfassung nachrüsten und die hydraulische Auslegung bereits sehr wenig Reservefallhöhe aufweist, erfordert die Umstellung auf einen Coanda-Rechen den vollständigen Umbau der Wasserfassung zu einem wehrmontierten Bauwerk. Das kann im Vergleich zum Einbau eines Trommelsiebs oder eines passiven Spaltsiebs innerhalb der bestehenden Infrastruktur zu teuer sein [11].

Stattdessen verwenden: Nachrüstung mit einem Trommelsieb, einem passiven Spaltsieb oder einem Bandsieb: alle lassen sich in bestehende Kanäle oder Einlaufkammern einbauen.

Entscheidungsrahmen: 5 Fragen zur Wahl Ihres Rechens

Nutzen Sie diese fünf Fragen, um Ihre Technologieauswahl einzugrenzen, bevor Sie Hersteller kontaktieren.

Frage 1: Wie groß ist Ihre verfügbare Fallhöhe?

Weniger als 450 mm → Unterhalb der Absturzhöhe des kleinsten Coanda-Rechens; die Leistung wird beeinträchtigt und eine Prüfung durch einen Ingenieur ist erforderlich. Ziehen Sie ein passives Spaltsieb, ein Trommelsieb oder ein Bandsieb in Betracht.
450–1.270 mm → Ein Coanda-Rechen ist einsetzbar; das ist der Bereich der Standard-Absturzhöhen von ADENCO. Ziehen Sie auch ein Trommelsieb in Betracht.
Mehr als 1.270 mm → Ein Coanda-Rechen ist ideal, und Sonderausführungen können eine größere Absturzhöhe nutzen. Maximale Selbstreinigungsgeschwindigkeit und Kapazität.

Frage 2: Welche Siebfeinheit benötigen Sie?

>20 mm (nur Grobgeschwemmsel) → Stabrechen oder Grobrechen.
1–10 mm (allgemeine Siebung) → Coanda-Rechen, Trommelsieb, Wanderrechen oder passives Spaltsieb.
<1 mm (sehr feine Siebung) → Coanda-Rechen (bis 0,5 mm) oder Trommelsieb mit feinem Gewebe (bis 0,2 mm).

Frage 3: Steht am Standort Strom zur Verfügung?

Kein Strom verfügbar → Coanda-Rechen oder passives Spaltsieb. Beide arbeiten ohne externe Energie.
Strom verfügbar → Alle Technologien sind machbar; wählen Sie nach anderen Faktoren.

Frage 4: Ist ein Schutz von Fischen/Wasserorganismen erforderlich?

Ja, strenge regulatorische Vorgaben (316(b), EU WFD, UK EA) → Coanda-Rechen, passives Spaltsieb oder 316(b)-modifizierter Wanderrechen. Alle drei können die geforderten Anströmgeschwindigkeits- und Siebanforderungen erfüllen [12][13][14].
Keine speziellen Vorschriften → Auswahl nach anderen Faktoren; Stabrechen und Grobrechen sind zulässig.

Frage 5: Wie hoch ist Ihr gesamter Bemessungsdurchfluss?

<500 l/s → Coanda-Rechen (3,6 m Wehr) ist kompakt und wirtschaftlich.
500–2.000 l/s → Coanda-Rechen (3,6–14,3 m Wehr) ist realisierbar, sofern der Platz ausreicht. Ein Trommelsieb ist eine Alternative.
>2.000 l/s → Machbarkeit der Wehrlänge für Coanda prüfen. Trommelsieb oder Bandsieb können platzsparender sein.

Kostenvergleich: Investition gegenüber Lebensdauer

Die irreführendste Kennzahl bei der Auswahl eines Einlaufrechens sind die Investitionskosten allein. Ein Stabrechen kostet in der Anschaffung möglicherweise nur einen Bruchteil eines Coanda-Rechens, bietet aber keine feine Siebung, erfordert regelmäßige Wartung und erfüllt die Vorschriften zum Fischschutz nicht.

Der richtige Vergleich sind die Lebenszykluskosten: Investition plus 25 Jahre Betrieb, Wartung, Energie und Ersatz.

Kostenfaktor	Coanda-Rechen	Stabrechen (mech.)	Trommelsieb	Bandsieb	Passives Spaltsieb
Investitionskosten	Mittel	Niedrig–Mittel	Mittel–Hoch	Hoch	Mittel
Energieverbrauch	Keiner	Niedrig	Mittel	Hoch	Keiner bis niedrig
Wartungsaufwand	Eine Inspektion pro Jahr	Regelmäßig	Häufig	Häufig	Gelegentlich
Austauschzyklus	bis zu 25 Jahre	15–25 Jahre	10–20 Jahre	10–15 Jahre	20–30 Jahre
Austausch über die Lebensdauer (25 J.)	0	0–1	1–2	1–2	0–1
Relative Kosten über 25 Jahre	Niedrig	Niedrig–Mittel	Hoch	Sehr hoch	Niedrig–Mittel

Hinweis: Der Vergleich ist qualitativ. Die tatsächlichen Kosten schwanken erheblich nach Projektgröße, Standort, Werkstoffen und Standortbedingungen. Wenden Sie sich an ADENCO für eine projektspezifische Kostenanalyse.

Die zentrale Erkenntnis: Technologien mit nahezu null Betriebskosten und minimaler Wartung vergrößern ihren Vorteil mit jedem Jahr. Ein Coanda-Rechen, der in der Anschaffung das Doppelte eines mechanischen Stabrechens kostet, ist über einen Lebenszyklus von 25 Jahren in der Regel günstiger, weil er keinen Strom verbraucht, nur minimalen Wartungsaufwand erfordert und keine Ersatzteile benötigt.

Fischschutz-Konformität nach Technologie

Die Vorschriften werden weltweit strenger. Zu wissen, welche Technologien die heutigen und künftigen Anforderungen an den Fischschutz erfüllen können, ist für die langfristige Konformität entscheidend.

Vorschrift	Kernanforderung	Coanda	Stabrechen	Grobrechen	Trommel	Wanderrechen (316b)	Passives Spaltsieb
U.S. EPA 316(b)	Geschwindigkeit <0,5 fps, <24 % Impingement-Mortalität	Ja	Nein	Nein	Bedingt	Ja	Ja
EU-Wasserrahmenrichtlinie	Guter ökologischer Zustand, keine erhebliche Beeinträchtigung von Fischen	Ja	Nein	Nein	Bedingt	Bedingt	Ja
UK Environment Agency	Geschwindigkeit <0,1 m/s, an die Art angepasste Maschenweite	Ja	Nein	Nein	Ja	Ja	Ja
Australische Richtlinien	Geschwindigkeit <0,1 m/s, Spaltweite 2–3 mm für Larven	Ja	Nein	Nein	Ja	Bedingt	Ja

Coanda-Rechen erreichen den Fischschutz über einen grundlegend anderen Mechanismus als andere Technologien: Es gibt kein Impingement, weil der Rechen im freien Gefälle beaufschlagt wird und kein Sog entsteht, und kein Entrainment, weil Spaltweiten von 0,5–1,0 mm selbst Fische im Larvenstadium physisch ausschließen [15]. Untersuchungen von Buell (2000) haben bestätigt, dass sowohl Lachssmolts als auch Lachsbrut Coanda-Rechen unbeschadet passieren [16].

Häufig gestellte Fragen

Welcher Einlaufrechen ist der beste für ein Wasserkraftwerk?

Für Wasserkraftwerke mit mittlerer bis hoher Fallhöhe ist ein Coanda-Rechen in der Regel die beste Wahl, da er eine feine Siebung (bis 0,5 mm) leistet, passiv arbeitet und von Natur aus fischschonend ist. An Standorten mit geringer Fallhöhe (<2 m Fallhöhe) können ein Grobrechen mit mechanischer Räumung oder ein Trommelsieb wegen des Fallhöhenbedarfs von Coanda-Rechen besser geeignet sein. Eine ausführliche, nach Turbinentyp gegliederte Analyse finden Sie unter: Coanda-Rechen für die Wasserkraft.

Kann ein Coanda-Rechen einen Stabrechen ersetzen?

Ein Coanda-Rechen kann in vielen Anwendungen sowohl einen Stabrechen als auch einen Feinrechen überflüssig machen, da er die Siebung bis 0,5 mm in einem einzigen Gerät leistet. In Umgebungen mit sehr hoher Geschwemmselfracht (kommunales Abwasser, hochwassergefährdete Flüsse) kann ein grober Stabrechen vor dem Coanda-Rechen dessen Einsatzbereich jedoch erweitern.

Was ist der Unterschied zwischen einem Coanda-Rechen und einem Trommelsieb?

Ein Coanda-Rechen ist passiv (kein Strom, keine beweglichen Teile, Schwerkraftbetrieb, selbstreinigend), ein Trommelsieb dagegen aktiv (benötigt Motor, Lager, Spritzwasser, elektrische Infrastruktur). Trommelsiebe bieten eine höhere Durchflusskapazität je Einheit installierter Fläche, Coanda-Rechen dagegen niedrigere Lebenszykluskosten und eignen sich besser für abgelegene oder netzferne Standorte. Trommelsiebe erreichen eine feinere Siebung (bis 0,2 mm Maschenweite) gegenüber 0,5 mm bei Coanda-Rechen.

Wie schneidet ein Coanda-Rechen im Vergleich zu einem Grobrechen ab?

Ein Coanda-Rechen und ein Grobrechen erfüllen grundlegend verschiedene Funktionen. Ein Grobrechen hält grobes Geschwemmsel zurück (Stababstand 25–150 mm) und schützt so Turbinen und Pumpen. Ein Coanda-Rechen leistet eine feine Siebung (Spalte von 0,5 bis 2,0 mm, Standard 1,0 mm; engere Spalte auf Anfrage) und entfernt Sediment, feines Geschwemmsel und Wasserorganismen. Viele Wasserkraftwerke setzen beides ein: einen Grobrechen am Eintritt der Druckrohrleitung und einen Coanda-Rechen an der ersten Ausleitung des Wassers.

Welcher Einlaufrechen eignet sich am besten für den Fischschutz?

Coanda-Rechen und passive Spaltsiebe sind die beiden wirksamsten Technologien für den Fischschutz: beide arbeiten passiv ohne Sog und halten Fische durch enge Spaltweiten physisch zurück. Einen umfassenden regulatorischen Leitfaden zu Section 316(b), EU WFD und den britischen Aalschutzvorschriften finden Sie hier: Fischschonende Einlaufrechen.

Welcher Einlaufrechen arbeitet ohne Strom?

Coanda-Rechen und passive Spaltsiebe kommen beide ohne externe Energie aus. Coanda-Rechen arbeiten im Schwerkraftbetrieb und nutzen den Coanda-Effekt zur Selbstreinigung. Passive Spaltsiebe nutzen für Durchfluss und Reinigung die natürliche Strömung des Wassers (Überströmgeschwindigkeit) oder die natürliche Fallhöhe. Auch handgeräumte Stabrechen benötigen keine Energie, erfordern für die Reinigung aber Handarbeit.

Ist ein Coanda-Rechen teurer als ein Stabrechen?

Die Investitionskosten eines Coanda-Rechens liegen über denen eines handgeräumten Stabrechens. Coanda-Rechen verursachen jedoch nahezu keine Betriebskosten, während bei Stabrechen laufend Kosten für Personal und Ersatzteile anfallen. Über einen Lebenszyklus von 25 Jahren führt ein Coanda-Rechen in der Regel zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten. Eine detaillierte Aufschlüsselung der Preise findet sich hier: Was kostet ein Coanda-Rechen?.

Welcher Einlaufrechen eignet sich am besten für die Bewässerung?

Für Ausleitungen zur Bewässerung im Schwerkraftbetrieb aus Kanälen oder Flüssen sind Coanda-Rechen eine sehr gute Wahl: Sie schützen Tropfer vor Verstopfung, arbeiten ohne Strom und entfernen laufend Sediment. Einen vollständigen Leitfaden einschließlich der Konfigurationen des transportablen Box-Rechens und der Abstimmung von Spaltweite und Tropfer finden Sie unter: Coanda-Rechen für die landwirtschaftliche Bewässerung.

Kann ich eine bestehende Wasserfassung mit einem Coanda-Rechen nachrüsten?

Eine Nachrüstung ist möglich, wenn die vorhandene Wasserfassung über ausreichende verfügbare Fallhöhe (mindestens ca. 450 mm) und Platz für ein Wehrbauwerk verfügt. Coanda-Rechen sind modular aufgebaut und können passend zu vorhandenen Wehrabmessungen ausgelegt werden. Handelt es sich bei der vorhandenen Wasserfassung um eine getauchte, tief liegende Bauform mit knapp ausreichender Fallhöhe, kann die Nachrüstung mit einem Coanda-Rechen erhebliche Bauarbeiten erfordern; eine Nachrüstung mit einem Trommelsieb oder einem passiven Spaltsieb kann dann praktikabler sein.

Welcher Einlaufrechen hat die niedrigsten Wartungskosten?

Coanda-Rechen haben die niedrigsten Wartungskosten aller Feinsiebtechnologien: kein Strom, keine beweglichen Teile und in der Regel eine Inspektion pro Jahr, gegenüber der wöchentlichen bis täglichen Wartung, die mechanisch gereinigte Rechen benötigen. Den vollständigen Wartungsplan und die Kostenaufstellung auf Basis von Betriebsdaten installierter Rechen finden Sie hier: Wartung von Coanda-Rechen.

Quellen

Coanda, H. (1934). "Procédé et dispositif pour faire dévier une veine fluide pénétrant dans un autre fluide." Französisches Patent Nr. 788.140.
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Forschungsbericht R-2003-03. Denver, CO.
"Bar Screen in Wastewater Treatment." Water & Wastewater. Abgerufen im April 2026 von https://www.waterandwastewater.com/bar-screen-in-wastewater-treatment/
"Estimating Energy Efficient Design Parameters for Trash Racks at Low Head Hydropower Stations." MDPI Water, Bd. 14, Nr. 17, 2609 (2022). DOI: 10.3390/w14172609
"Assessment of Head Loss Coefficients for Water Turbine Intake Trash-Racks by Numerical Modeling." Journal of Advanced Research, Elsevier (2019). DOI: 10.1016/j.jare.2019.10.002
"Rotary Drum Screens in Hydropower Plants." Waterman Australia. Abgerufen im April 2026 von https://watermanaustralia.com/rotary-drum-screens-in-hydropower-plants/
"EPA 316(b) Compliant Fish Screens." Atlas-SSI. Abgerufen im April 2026 von https://www.atlas-ssi.com/intake-screens/traveling-water-screens/316b-fish-handling/
U.S. EPA. (2014). "National Pollutant Discharge Elimination System: Final Regulations to Establish Requirements for Cooling Water Intake Structures at Existing Facilities." Federal Register, 79 FR 48300.
"Passive Water Intake Screen to Reduce Entrainment of Debris and Aquatic Organisms Under Various Hydraulic Flow Conditions." MDPI Water, Bd. 17, Nr. 23, 3424 (2025). DOI: 10.3390/w17233424
"Passive Water Intake Screens vs. Traveling Screens." Hendrick Corporation. Abgerufen im April 2026 von https://www.hendrickcorp.com/blog/passive-water-intake-screens-vs-traveling-screens/
"The Coanda Effect." International Water Power & Dam Construction. Abgerufen im April 2026 von https://www.waterpowermagazine.com/analysis/the-coanda-effect/
40 CFR Part 125, Subpart J: Section 316(b) Requirements. Electronic Code of Federal Regulations. Abgerufen im April 2026 von https://www.ecfr.gov/current/title-40/chapter-I/subchapter-D/part-125/subpart-J
EU-Wasserrahmenrichtlinie. Europäische Kommission. Abgerufen im April 2026 von https://environment.ec.europa.eu/topics/water/water-framework-directive_en
UK Environment Agency. "Screening for Intake and Outfalls: A Best Practice Guide." Abgerufen im April 2026 von https://www.gov.uk/government/publications/screening-for-intake-and-outfalls-a-best-practice-guide
Baumgartner, L. et al. (2025). "Protecting Larval Fish at Water Intakes: Hydraulic and Biological Evidence." Biology Open, Bd. 14, Nr. 12. DOI: 10.1242/bio.060624
"Bottom-type intakes (Coanda screen, Lepine water intake, etc)." FIThydro Wiki, EU Horizon 2020. Abgerufen im April 2026 von https://www.fithydro.wiki/index.php/Bottom-type_intakes_(Coanda_screen,_Lepine_water_intake,_etc)
"What Are the Different Types of Intake Screens?" Abgerufen im April 2026 von https://www.wedgewire-filter.com/news-what-are-the-different-types-of-intake-screens.html
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 127, No. 6, S. 480–488. ASCE. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9429(2001)127:6(480)
Meister, J. et al. (2026). "Barriers for Fish Guidance: A Systematic Review." MDPI Water, Vol. 18, No. 2, 225. DOI: 10.3390/w18020225

Herausgegeben von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO plant, fertigt und liefert weltweit kundenspezifische Coanda-Einlaufrechen für Wasserkraft-, Kommunal-, Landwirtschafts-, Beschneiungs- und Industrieanwendungen. Sie benötigen Unterstützung bei der Wahl der richtigen Einlauftechnik für Ihr Projekt? Kontaktieren Sie unser Ingenieurteam für eine kostenlose Beratung.

Beschaffung|Lesezeit: 8 min

Was kostet ein Coanda-Rechen? Preisfaktoren, die Ingenieure kennen sollten

Die kurze Antwort auf der Ebene, nach der die meisten tatsächlich fragen: Eine einzelne ADENCO-Recheneinheit kostet ab Werk 1.500 € bis 5.000 €, je nach Spaltweite, Werkstoffgüte, Rechenabmessungen und Stückzahl.

Eine vollständige Wasserfassung ist mehr als die Einheit. Die Gesamtsumme für eine vollständige Wasserfassung hängt von der Anzahl der Einheiten, den Betonarbeiten und den Schutzstäben ab; wir kalkulieren sie projektbezogen. Vorgefertigte und selbst gebaute (Do-it-yourself, DIY) Rechen werden bei kleinen Wasserfassungen eingesetzt, typischerweise 10–20 l/s insgesamt, vor allem in den Vereinigten Staaten. Einen funktionierenden Coanda-Effekt an einem selbst gebauten Rechen zu erzeugen, ist sehr schwierig; bei so geringen Kapazitäten spielt der Wirkungsgrad jedoch kaum eine Rolle. Für eine industrielle Wasserfassung kommt ein selbst gebauter Rechen nicht infrage: Dafür sind Erfahrung sowie spezielle Fertigungswerkzeuge und -verfahren erforderlich.

Die nützlichere Antwort: Der Kaufpreis des Siebpaneels ist nur ein Teil der Gesamtkosten. Coanda-Rechen haben nahezu keine Betriebskosten, keinen Energieverbrauch und bis zu 25 Jahre lang minimalen Wartungsaufwand. Die eigentliche Frage lautet daher nicht „Was kostet es?“, sondern „Was spart es ein?“

Dieser Leitfaden schlüsselt die 11 Faktoren auf, die den Preis eines Coanda-Rechens bestimmen, erläutert die Gesamtbetriebskosten und zeigt, wie Sie ein belastbares, projektbezogenes Angebot erhalten.

Die 11 Faktoren, die die Kosten eines Coanda-Rechens bestimmen

1. Rechenbreite (Wehrlänge)

Die Rechenbreite (das Maß parallel zur Wehrkrone) ist der wichtigste Faktor für die Kapazität. Als allgemeiner Richtwert der Branche liefert ein Coanda-Rechen basierend auf der Referenzgeometrie des US Bureau of Reclamation (USBR) etwa 140 Liter pro Sekunde je Meter Wehrbreite [1][2]. Ein Projekt mit 500 l/s benötigt rund 3,6 Meter Wehrbreite; eines mit 2.000 l/s über 14 Meter. Die Baureihen von ADENCO haben je nach Absturzhöhe Nennkapazitäten von 35 l/s (ADENCO-45), 67 l/s (ADENCO-70) und 150 l/s (ADENCO-127) je Meter Rechenbreite, sodass sich die Breite in einem realen Angebot nach der Nennkapazität des gewählten Modells richtet: siehe die Produktseite.

Auswirkung auf den Preis: Breitere Rechen erfordern mehr Keildrahtmaterial, größere Tragrahmen und längere Wehrbauwerke. Die Breite ist typischerweise der größte Einzelkostenfaktor.

2. Rechenlänge (Fließrichtung)

Die Rechenlänge (in Strömungsrichtung vom oberen bis zum unteren Ende des Rechens gemessen) bestimmt die Anzahl der Drahtspalte sowie, wie viel des zuströmenden Wassers gefasst wird und wie viel den Rechen ungenutzt passiert. Längere Rechen fassen einen höheren Anteil des Zuflusses, verbrauchen aber mehr Fallhöhe.

Auswirkung auf den Preis: Längere Rechen benötigen mehr Material und erfordern in der Fertigung eine präzisere Kontrolle der Krümmung. Die USBR-Auslegungssoftware berechnet die optimale Rechenlänge für einen gegebenen Satz von Auslegungsparametern [3][4].

3. Werkstoffgüte

Coanda-Rechen werden aus Keildraht aus Edelstahl gefertigt. Jede der drei Standardoptionen liegt auf einem anderen Preisniveau:

Werkstoffgüte	Typische Anwendung	Relative Kosten
AISI 304 / 304L	Süßwasser (Chlorid <200 ppm)	Basiswert
AISI 316 / 316L	Brackwasser, Küstenwasser oder chloridreiches Wasser	+30–50 % ggü. 304
Duplex 2205 / 2507	Meerwasser, korrosives Industriewasser	+80–120 % ggü. 304

Der Preisaufschlag zwischen 304 und 316 beruht hauptsächlich auf den Kosten für Molybdän, das Legierungselement, das 316 seine höhere Chloridbeständigkeit verleiht. Auf den Märkten des Jahres 2026 kostet Edelstahl 304 etwa 2,50–3,50 $/kg, während 316 bei 3,50–5,00 $/kg liegt [5][6].

Die falsche Werkstoffgüte ist teuer, ob sie nun zu hoch oder zu niedrig gewählt ist. Wer 316 für eine Süßwasseranwendung wählt, gibt 30–50 % zu viel für das Material aus. Wer 304 für Brackwasser wählt, erhält vorzeitiges Korrosionsversagen und den vollständigen Austausch des Rechens innerhalb von Jahren statt Jahrzehnten [7].

4. Spaltweite (Spaltöffnung)

Geringere Spaltweiten erfordern engere Fertigungstoleranzen und mehr Drähte je Flächeneinheit des Rechens. 1,0 mm ist die Standard-Spaltweite und die Grundlage für die Preise in dieser Tabelle, weil die meisten Wasserfassungen damit gebaut werden. Die Prozentwerte zeigen, was derselbe Rechen im Verhältnis zu diesem Standard kostet: breitere Spalte kosten weniger, engere Spalte kosten mehr.

Spaltweite	Anwendung	Relative Kosten
1,5–2,0 mm	Allgemeine Geschwemmsel-Siebung	−10–15 %
1,0 mm	Standard: Fisch- und Sedimentabweisung	Basiswert
0,5 mm	Abweisung von Fischlarven, Feinsediment	+15–20 %

Auswirkung auf den Preis: Der wichtigste Faktor ist die Anzahl der Drähte je Meter. Ein Rechen mit 0,5 mm Spalt benötigt etwa 3-mal so viele Drähte je Meter wie ein Rechen mit 1,5 mm Spalt, was Materialeinsatz, Schweißzeit und Prüfzeit im gleichen Verhältnis erhöht.

5. Drahtneigungswinkel

Der Standard-Drahtneigungswinkel beträgt 5 Grad, mit Optionen von 3° bis zur praktischen Grenze von 7° [3][8]. Abweichende Winkel können Sonderwerkzeuge erfordern.

Auswirkung auf den Preis: Die Standardneigung von 5° ist die wirtschaftlichste Variante. Sonderwinkel von 3°, 6° oder 7° verursachen einen moderaten Aufschlag (typischerweise 5–10 %) durch Werkzeug- und Rüstwechsel.

6. Anzahl der Siebpaneele (Anordnungskonfiguration)

Große Wasserfassungen setzen häufig mehrere Siebpaneele nebeneinander über ein breites Wehr ein oder kombinieren sie in einer mehrteiligen Anordnung, um möglichst viel Wasser zu fassen. Jedes Paneel muss einzeln gefertigt, geprüft und mit Verbindungsschrauben und Befestigungen versehen werden.

Auswirkung auf den Preis: Mehrpaneel-Anordnungen kosten je Paneel weniger als einzelne Sonderanfertigungen, weil sich die Fertigung wiederholt; die Gesamtkosten des Projekts steigen jedoch mit der Anzahl der Paneele. Eine Anordnung aus 6 Paneelen kostet nicht das 6-Fache eines einzelnen Paneels: übliche Mengenersparnisse liegen bei 10–20 %.

7. Tragkonstruktion und Rahmen

Das Siebpaneel allein ist noch keine vollständige Wasserfassung. Zur Tragkonstruktion gehören der Rahmen, die Montagekonsolen, die Befestigungen, mit denen der Rahmen am Wehr verankert wird, und die Sammelkammer unter dem Rechen. Tragkonstruktionen können aus Edelstahl, verzinktem Stahl oder Beton gefertigt werden, mit erheblichen Kostenunterschieden.

Auswirkung auf den Preis: Die Kosten der Tragkonstruktion liegen typischerweise bei 30–60 % der Kosten des Siebpaneels, abhängig von der Werkstoffwahl und der Komplexität des Standorts.

8. Schutzstäbe

Schutzstäbe (Edelstahlstäbe vor dem Keildraht, die den Aufprall von Steinen und Holz aufnehmen) sind eine grobe Barriere vor der Siebfläche, die Baumstämme, groben Kies und Geschwemmsel, die Hochwasser mit hoher Geschwindigkeit mitführt, zurückhalten, bevor sie den Keildraht erreichen. Bei Hochwassergeschwindigkeiten verbeult und zerreißt dieses Geschwemmsel die Paneele, und das Paneel ist der teure Teil der Baugruppe. Für jeden Standort mit bekannter Geschwemmsel-Vorgeschichte ist dies der wichtigste Punkt auf der Liste: Er entscheidet, ob eine Hochwassersaison mit einer Inspektion oder mit einem Ersatzpaneel endet. Die Fallstudie BUSKI Muratbey, eine Wasserfassung der BUSKI (Wasser- und Abwasserverwaltung Bursa), die unmittelbar nach einem Hochwasser inspiziert wurde, zeigt, was Schutzstäbe leisten: Der Keildraht war unversehrt und das Wasser floss weiterhin.

Sehen Sie sie vor, wenn für den Fluss bei Unwettern jemals größeres treibendes Geschwemmsel dokumentiert ist. Schlammreiche Flachlandflüsse und steile, hochwassergefährdete Gebirgsbäche sind die üblichen Fälle; bei den Schwerlastausführungen gehören sie zudem zum Standard-Lieferumfang: Die drei Wasserfassungen in Trabzon wurden neben einer schwereren Bauweise mit Schutzstäben gegen grobes Geschwemmsel gefertigt.

Auswirkung auf den Preis: Schutzstäbe erhöhen die Kosten der Rechenbaugruppe um 10–15 %, je nach Stababstand, Spannweite und der Hochwasserlast, für die sie ausgelegt sind.

9. Auslegung des Beschleunigungsblechs

Das ogee-förmige (S-förmige) Beschleunigungsblech oberhalb des Rechens ist für die hydraulische Funktion entscheidend [3]. Die Standardformen des Blechs werden mit der USBR-Auslegungssoftware berechnet. Komplexe Standortgeometrien können Sonderformen des Beschleunigungsblechs erfordern.

Auswirkung auf den Preis: Standard-Beschleunigungsbleche sind im Grundpreis enthalten. Sonderausführungen oder Beschleunigungsbleche für die Nachrüstung, die an eine vorhandene Wehrgeometrie angepasst werden müssen, erhöhen die Kosten der Rechenbaugruppe um 5–15 %.

10. Oberflächenbehandlungen und Beschichtungen

Alle Schweißnähte werden bei jedem ADENCO-Rechen gebeizt und passiviert; das ist Standard und im Grundpreis enthalten. Es stellt die Chromoxidschicht in der Wärmeeinflusszone wieder her und ist damit Korrosionsschutz und keine Aufwertung, also auch keine bepreiste Option. Die bepreiste Option in dieser Kategorie ist die Vereisungsschutzbehandlung für Anwendungen in kaltem Klima.

Auswirkung auf den Preis: Vereisungsschutzbehandlungen unterscheiden sich je nach Technologie, erhöhen die Kosten aber typischerweise um 15–30 %.

11. Versand, Lieferung und Standort

Coanda-Rechen sind schwere, präzisionsgefertigte Baugruppen aus Edelstahl. Die Versandkosten hängen von den Abmessungen des Rechens, dem Gewicht, dem Bestimmungsort und davon ab, ob eine Verkistung oder eine besondere Handhabung erforderlich ist.

Auswirkung auf den Preis: Eine Lieferung innerhalb desselben Landes schlägt üblicherweise mit 5–10 % der Rechenkosten zu Buche. Internationaler Versand kann je nach Zielort und Logistik 10–25 % hinzufügen.

Gesamtbetriebskosten: das vollständige Bild

Der Kaufpreis eines Coanda-Rechens ist nur ein Teil der Kosten. Der eigentliche wirtschaftliche Vorteil zeigt sich beim Vergleich der Gesamtbetriebskosten über eine Projektlaufzeit von 25 Jahren.

Was einmalig anfällt (Investitionskosten)

Siebpaneel(e) und Beschleunigungsblech
Tragkonstruktion und Sammelkammer
Bauarbeiten (Errichtung oder Umbau des Wehrs, Bypass-Kanal)
Montagearbeiten
Versand und Lieferung

Was jährlich anfällt (Betriebskosten)

Kostenposition	Coanda-Rechen	Mechanischer Rechen (Trommel/Band)
Energie	Keine	Dauerhafter Strom für Antriebe und Räumer
Wartungsaufwand	In der Regel eine Inspektion pro Jahr	Wöchentliche bis tägliche Betreuung
Ersatzteile	Keine	Ketten, Lager, Motoren und Räumer verschleißen
Verluste durch Stillstand	Nahezu null	Unterschiedlich

Über 25 Jahre summieren sich die Betriebskosten eines mechanischen Rechens Jahr für Jahr, während ein Coanda-Rechen nahezu keine hat: Dieser Unterschied überwiegt in der Regel jeden Mehrpreis bei der Investition.

ROI in der Praxis: Fallstudie Lodore Falls

Am Wasserkraftwerk Lodore Falls in Großbritannien (170 kW, 150 m Bruttofallhöhe, 235 l/s) ersetzte ein Coanda-Rechen einen Drahtkorbrechen, der während des herbstlichen Laubfalls innerhalb von Stunden verstopfte. Die Bewertung nach der Montage durch die Energy Technology Support Unit ergab [2]:

15 % höhere Jahresenergieerzeugung (ausgehend von einer Basis von 700–800 MWh)
Jährliche Mehreinnahmen von über 7.000 $
Kosten der manuellen Reinigung nahezu auf null gesenkt
Amortisationszeit: rund 2 Jahre

Die Bauarbeiten beschränkten sich auf den Bau einer Sammelkammer, die Sanierung der Wehrkrone und ein leichtes Absenken der Rohrleitung: eine unkomplizierte Montage.

Preisspannen nach Anwendung

Eine exakte Preisangabe erfordert zwar eine projektspezifische Auslegung, die Spanne je Einheit gibt Ihnen jedoch einen Ausgangspunkt für die Planung: Eine einzelne ADENCO-Rechen-Einheit kostet ab Werk 1.500 € bis 5.000 €, abhängig von Spaltweite, Werkstoffgüte, Rechenabmessungen und Stückzahl. Die Gesamtsumme für eine komplette Wasserfassung hängt von der Anzahl der Einheiten, den Betonarbeiten und den Schutzstäben ab; wir kalkulieren sie projektbezogen. Die Tabelle zeigt die typische Rechengröße für gängige Anwendungen, damit Sie die Anzahl der Einheiten abschätzen können, bevor Sie ein Angebot anfordern.

Anwendung	Typische Rechengröße
Mikrowasserkraft (Eigenbau, kein gefertigter Rechen)	0,3–0,4 m breit, einzelnes Siebpaneel
Kleinwasserkraft (<100 kW)	1–2 m Wehr, 1–2 Siebpaneele
Mittlere Wasserkraft (100–500 kW)	2–5 m Wehr, 2–4 Siebpaneele
Große Wasserkraft / kommunal	5–15 m Wehr, Anordnung aus mehreren Siebpaneelen
Bewässerungsausleitung	1–3 m Wehr, 1–3 Siebpaneele
Wasserfassung für Beschneiung	1–3 m Wehr, Ausführung mit Vereisungsschutz

Die angegebenen Größen sind typische Werte und dienen ausschließlich der Planung. Der tatsächliche Preis hängt von allen 11 oben beschriebenen Faktoren ab. Wenden Sie sich an ADENCO für ein verbindliches Projektangebot.

Wie Sie ein genaues Angebot erhalten

ADENCO erstellt projektspezifische Angebote für Coanda-Rechen innerhalb von 1–2 Arbeitstagen. Für ein genaues Angebot benötigt unser Ingenieurteam:

Bemessungsdurchfluss (l/s oder m³/s)
Verfügbare Fallhöhe (Höhenunterschied zwischen dem Oberwasserspiegel und der Entnahmeleitung)
Art des Gewässers (Fluss, Kanal, See, Speicher) und Wasserqualität (Süßwasser, Brackwasser, Chloridgehalt, falls bekannt)
Anforderung an die Siebung (angestrebte Spaltweite oder die auszuschließende Partikel-/Organismengröße)
Randbedingungen am Standort (verfügbare Wehrbreite, eingeschränkter Zugang, Klima-/Temperaturbereich)
Neue Wasserfassung oder Nachrüstung einer bestehenden Wasserfassung

Mit diesen Angaben erstellen wir ein vollständiges Angebot einschließlich Siebpaneelen, Beschleunigungsblech, Tragkonstruktion und Lieferung: dazu hydraulische Leistungsberechnungen auf Grundlage des USBR Coanda Design Guide (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) [3].

Angebot anfordern, oder wenden Sie sich für eine Projektberatung direkt per E-Mail an unser Ingenieurteam.

Häufig gestellte Fragen

Was kostet ein Coanda-Rechen?

Eine einzelne ADENCO-Rechen-Einheit kostet ab Werk 1.500 € bis 5.000 €, abhängig von Spaltweite, Werkstoffgüte (304 vs. 316 vs. Duplex-Edelstahl), Rechenabmessungen und Stückzahl. Die Gesamtsumme für eine komplette Wasserfassung hängt von der Anzahl der Einheiten, den Betonarbeiten und den Schutzstäben ab; wir kalkulieren sie projektbezogen. Vorgefertigte und selbst gebaute (DIY) Rechen werden für kleine Wasserfassungen mit typischerweise insgesamt 10–20 l/s eingesetzt; für eine industrielle Wasserfassung kommt ein selbst gebauter Rechen nicht in Frage.

Warum veröffentlichen Hersteller von Coanda-Rechen keine Preise?

Jeder Coanda-Rechen wird auf die jeweiligen Standortbedingungen ausgelegt: Durchfluss, verfügbare Fallhöhe, Wasserchemie, Anforderungen an die Siebung und bauliche Randbedingungen. Veröffentlichte Preise wären irreführend, denn ein 2-Meter-Rechen aus Edelstahl 304 mit 1,5 mm Spaltweite kostet deutlich weniger als ein 2-Meter-Rechen aus 316L mit 0,5 mm Spaltweite und Vereisungsschutz. Die projektbezogene Angebotserstellung stellt sicher, dass Sie einen Preis erhalten, der genau Ihren Anforderungen entspricht.

Ist ein Coanda-Rechen teurer als ein Trommelsieb?

Die Investitionskosten eines Coanda-Rechens liegen in der Regel unter denen eines Trommelsiebs gleicher Kapazität. Wichtiger ist, dass die Gesamtkosten über 25 Jahre erheblich niedriger ausfallen, weil Coanda-Rechen keinen Strom, keine mechanische Wartung und keine Ersatzteile benötigen. Die jährlichen Betriebskosten eines Trommelsiebs (Strom, Antriebe, Wartungsarbeit und Ersatzteile) summieren sich über 25 Jahre Jahr für Jahr.

Wie lang ist die Amortisationszeit eines Coanda-Rechens?

Die Amortisationszeiten unterscheiden sich je nach Anwendung. Am Wasserkraftstandort Lodore Falls im Vereinigten Königreich lag die Amortisationszeit bei etwa 2 Jahren, bedingt durch eine um 15 % höhere Jahresenergieproduktion und den Wegfall der Kosten für die manuelle Reinigung. Bei einer neuen Wasserfassung, bei der kein bestehender Rechen ersetzt wird, wird die Amortisation im Vergleich zu den höheren Betriebskosten der alternativen Technologien über die Lebensdauer berechnet.

Bietet ADENCO Finanzierung oder Leasing an?

Sprechen Sie unser Team an, um Möglichkeiten der Projektfinanzierung zu besprechen. Bei großen Projekten können wir gemeinsam mit Ihrer Einkaufsabteilung einen Zahlungsplan erarbeiten, der sich an den Projektmeilensteinen orientiert.

Wie schnell erhalte ich ein Angebot?

ADENCO erstellt detaillierte, projektspezifische Angebote innerhalb von 1–2 Arbeitstagen nach Erhalt Ihrer Standortparameter. Hier Angebot anfordern.

Quellen

Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 127, Nr. 6, S. 480–488. ASCE.
"The Coanda Effect." International Water Power & Dam Construction. Abgerufen im April 2026 unter https://www.waterpowermagazine.com/analysis/the-coanda-effect/
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Forschungsbericht R-2003-03. Denver, CO.
USBR. "Coanda-Effect Screens Software & Design Tools." Abgerufen im April 2026 unter https://usbr.gov/tsc/techreferences/computer%20software/software/coanda/
"2025 Stainless Steel Cost Analysis: Comparing Grade 201, 304, 316, 410, and 430." TBK Metal. Abgerufen im April 2026 unter https://www.tbkmetal.com/stainless-steel-cost-analysis/
"304 vs 316 Stainless Steel: Price Comparison Explained." Vishwa Stainless. Abgerufen im April 2026 unter https://www.vishwastainless.com/304-vs-316-stainless-steel-price/
"Susceptibility of Type 304/304L and 316/316L Austenitic Stainless Steels to Chlorides in Cooling Water." Digital Refining. Abgerufen im April 2026 unter https://www.digitalrefining.com/article/1002873/
Filson Filter. "Coanda Screen: Manufacturer Specifications." Abgerufen im April 2026 unter https://www.filsonfilter.com/coanda-screen/

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. Als Hersteller mit eigener Konstruktion, Fertigung und Qualitätssicherung liefert ADENCO maßgefertigte Coanda-Rechen, die auf Ihre projektspezifischen Anforderungen abgestimmt sind. Angebot in 1–2 Arbeitstagen anfordern.

Technik|Lesezeit: 14 min

Fischschonende Einlaufrechen: Section 316(b) und EU-Vorgaben erfüllen

Jedes Jahr töten konventionelle Einlaufbauwerke weltweit Milliarden von Fischen. Ein einziges britisches Kraftwerk, Longannet am Forth-Ästuar, presste in nur zwei Jahren schätzungsweise 56,6 Millionen Fische an seine Rechen [1]. In Australien gehen an ungesiebten Bewässerungsausleitungen im Murray-Darling-Becken in einer einzigen Pumpsaison Millionen von Larven des Murray-Dorschs verloren [2]. Das sind keine seltenen Katastrophen: Sie sind das vorhersehbare, messbare Ergebnis schlecht ausgelegter Wasserfassungen.

Die Behörden in den Vereinigten Staaten, der Europäischen Union, dem Vereinigten Königreich und Australien haben darauf mit zunehmend strengen Fischschutzanforderungen für Einlaufbauwerke reagiert. Für Ingenieure, die Einlaufrechen spezifizieren, ist die Kenntnis dieser Vorschriften keine Option mehr: Sie ist eine zwingende Voraussetzung für die Genehmigung.

Dieser Leitfaden übersetzt die wichtigsten Vorschriften zum Fischschutz in praktische technische Anforderungen, erläutert die beiden Mechanismen, die an Wasserfassungen Fische töten, und zeigt, wie die Technologie des Coanda-Rechens die Einhaltung durch eine passive, von Grund auf fischschonende Auslegung erreicht.

Inhaltsverzeichnis

Wie Wasserfassungen Fische töten: Impingement und Entrainment
Regulatorischer Rahmen: vier Rechtsräume, ein Ziel
Kurzübersicht der Vorschriften
Warum Coanda-Rechen von Natur aus fischschonend sind
Wahl der Spaltweite von Coanda-Rechen für den Fischschutz
Coanda im Vergleich zu anderen Technologien bei der Fischschutz-Konformität
Belege aus der Praxis: Fischpassage durch Coanda-Rechen
Spezifikation eines fischschutzkonformen Coanda-Rechens
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Wie Wasserfassungen Fische töten: Impingement und Entrainment

Fischsterblichkeit an Wasserfassungen entsteht über zwei unterschiedliche Mechanismen. Beide zu verstehen ist entscheidend für die Wahl der richtigen Siebtechnik.

Impingement

Impingement tritt auf, wenn Fische durch die Sogströmung gegen die Fläche eines Einlaufrechens gezogen und dort von der Kraft der Strömung festgehalten werden. Die Fische können sich nicht mehr von der Rechenfläche lösen, was zu Erschöpfung, Verletzungen, Ersticken oder Tod führt. Impingement betrifft überproportional juvenile und schwimmschwache Fische, die nicht genug Vortrieb erzeugen können, um dem Geschwindigkeitsfeld der Wasserfassung zu entkommen [1][3].

Die entscheidende Größe ist die Anströmgeschwindigkeit: die Geschwindigkeit des Wassers senkrecht zur Rechenfläche. Höhere Anströmgeschwindigkeiten halten mehr Fische fest und erhöhen die Sterblichkeit. Deshalb schreibt jede bedeutende Fischschutzvorschrift eine maximale Einlaufgeschwindigkeit vor.

Entrainment

Entrainment tritt auf, wenn Organismen, die klein genug sind, um durch die Sieböffnungen zu gelangen (Eier, Larven und Brut), durch die Wasserfassung in das nachgelagerte System gezogen werden (Kühlkreislauf, Druckrohrleitung, Aufbereitungsanlage). Mitgerissene Organismen erleiden in der Regel eine Sterblichkeit von 100 % durch mechanische Schädigung in Pumpen und Turbinen, Druckänderungen, Temperaturschock und chemische Belastung [3].

Die entscheidende Größe ist die Spaltweite des Rechens (Spaltöffnung). Ist der Spalt größer als der Organismus, gelangt der Organismus hindurch und stirbt. Deshalb erfordert wirksamer Fischschutz eine feine Siebung, die auf das kleinste an der Wasserfassung vorkommende Lebensstadium abgestimmt ist.

Die zentrale Erkenntnis: Eine wirklich fischschonende Auslegung der Wasserfassung muss sowohl dem Impingement (durch eine niedrige Anströmgeschwindigkeit) als auch dem Entrainment (durch eine geringe Spaltweite) entgegenwirken. Eine Technologie, die nur eines der beiden Probleme löst, erfüllt die Vorgaben nicht.

Regulatorischer Rahmen: vier Rechtsräume, ein Ziel

Vereinigte Staaten: Clean Water Act, Abschnitt 316(b)

Abschnitt 316(b) des US-amerikanischen Clean Water Act verlangt, dass Einlaufbauwerke für Kühlwasser die beste verfügbare Technik (Best Technology Available, BTA) einsetzen, um nachteilige Umweltauswirkungen zu minimieren. Die Final Rule der EPA von 2014 [4] hat nationale Leistungsstandards festgelegt:

Impingement-Mortalität: Höchstens 24 % Mortalität (einschließlich latenter Mortalität) für alle nicht empfindlichen Arten, gemessen mit einem Sieb mit einer maximalen Öffnung von 0,56 Zoll (14,2 mm) [4][5].
Durchströmgeschwindigkeit am Rechen: Maximal 0,5 fps (0,15 m/s) als vorab anerkannter Weg zur Einhaltung [4].
Entrainment: Standortspezifische Untersuchungen erforderlich; die Genehmigungsbehörde (die EPA oder der Director des Bundesstaates) legt BTA im Einzelfall fest [5].
Anwendungsbereich: Bestehende Anlagen mit einer Entnahme von ≥2 Millionen Gallonen/Tag aus Oberflächengewässern [4].
Sanktionen: Zivilrechtliche Bußgelder von bis zu 60.000 $+ pro Tag je Verstoß. Bei vorsätzlichen Verstößen sind strafrechtliche Sanktionen möglich [6].

Der Geschwindigkeitsstandard von 0,5 fps wurde von der EPA vorab anerkannt. Das bedeutet: Anlagen, die ihn einhalten, benötigen keinen weiteren Impingement-Nachweis und keine Überwachung. Es ist der einfachste Weg zur Konformität.

Europäische Union: Wasserrahmenrichtlinie

Die EU-Wasserrahmenrichtlinie (Water Framework Directive, WFD) [7] schreibt keine konkreten Rechenspezifikationen vor. Stattdessen verpflichtet sie alle EU-Mitgliedstaaten, für Oberflächenwasserkörper einen „guten ökologischen Zustand“ zu erreichen. Damit ist Fischschutz an jeder Wasserfassung, die Fischbestände beeinträchtigen könnte, faktisch vorgeschrieben.

Die einzelnen EU-Mitgliedstaaten setzen die WFD über nationale Vorschriften um, die Anforderungen an die Siebung festlegen:

Anströmgeschwindigkeit: Typischerweise 0,1–0,3 m/s je nach Zielart (juvenile Salmoniden: ≤0,12 m/s) [8].
Spaltweiten: Artabhängig; Lachsbrut erfordert 2–3 mm, Jungfische 6–10 mm [8].
Genehmigungen für Wasserkraft: Fischschutzrechen werden EU-weit in der Regel als Auflage in wasserrechtlichen Entnahmegenehmigungen für Wasserkraft vorgeschrieben [8].

Die WFD wird derzeit überprüft, wobei damit gerechnet wird, dass die Fischschutzanforderungen in den kommenden Jahren weiter verschärft werden.

Vereinigtes Königreich: Environment Agency und Eels Regulations 2009

Das Vereinigte Königreich hat einige der detailliertesten Vorschriften zur Fischschutzsiebung weltweit, umgesetzt durch die Environment Agency (England), Natural Resources Wales und SEPA (Schottland).

Allgemeine Leitlinien zum Fischschutz durch Siebung [9] legen je nach Zielart maximale Anströmgeschwindigkeiten senkrecht zur Rechenfläche von 0,1 m/s bis 0,75 m/s fest:

Art / Lebensstadium	Max. Anströmgeschwindigkeit	Typische Maschen-/Spaltweite
Lachs-/Forellensmolts	0,12 m/s	6–10 mm
Juvenile Friedfische	0,15 m/s	6–10 mm
Glasaale (junge Aale)	0,10 m/s	1–2 mm
Ausgewachsene Aale	0,25 m/s	9–20 mm

Die Eels Regulations 2009 [10] sind besonders streng. Die Anforderungen an die Maschenweite hängen vom Standort ab:

Standort	Erforderliche maximale Maschen-/Spaltweite
Ästuar bis Tidegrenze	1 mm
Tidegrenze bis 30 km flussaufwärts	2–3 mm
Mehr als 30 km flussaufwärts der Tidegrenze	9–20 mm

Nach den Eels Regulations kann die Environment Agency jedem, der Wasser entnimmt, eine förmliche Anordnung zustellen, mit der Einläufe und Auslässe zum Schutz von Aalen mit Rechen auszustatten sind. Ein Verstoß ist eine Straftat.

Australien: Fischschutzsiebung im Murray-Darling-Becken

Die 2021 eingeführten australischen Leitlinien zum Fischschutz durch Siebung legen fest [2][11]:

Maximale Anströmgeschwindigkeit: 0,1 m/s (gemessen 80 mm vor der Siebfläche)
Spaltweite: 2–3 mm (Keildraht)
Geschwindigkeitsverteilung: Muss gleichmäßig über die Siebfläche verteilt sein, um lokale Spitzen zu vermeiden
Toleranz für Spaltmaße: Maximal 1–2 mm zwischen beweglichen Teilen

Eine umfangreiche Studie aus dem Jahr 2025 an Larven des Murray-Dorschs zeigte, dass die Kombination aus 0,1 m/s und 2 mm eine Verringerung des Entrainments um 94 % gegenüber Bedingungen ohne Rechen erreichte; Larven wurden dabei 63-mal seltener vom Entrainment erfasst als bei 0,2 m/s [2]. Bereits geringe Abweichungen von diesen Vorgaben (Erhöhung der Geschwindigkeit auf 0,2 m/s oder der Spaltweite auf 3 mm) steigerten die Sterblichkeit jedoch deutlich.

Vorschriften: Kurzübersicht

Parameter	U.S. 316(b)	EU WFD (typisch)	UK EA (allgemein)	UK Eels Regs	Australien
Max. Anströmgeschwindigkeit	0,15 m/s (0,5 fps)	0,1–0,3 m/s	0,1–0,75 m/s (artabhängig)	0,1 m/s (Glasaale)	0,1 m/s
Max. Spalt / Maschenweite	Sieb 14,2 mm (0,56 in)	2–10 mm (artabhängig)	1–20 mm (artabhängig)	1–3 mm (standortabhängig)	2–3 mm
Mortalitätsvorgabe	≤24 % Impingement	Guter ökologischer Zustand	Einzelfallentscheidung	Verstoß ist Straftat	Einzelfallentscheidung
Anwendungsbereich	Kühlwasser ≥2 MGD	Alle Wasserentnahmen mit Auswirkung auf den ökologischen Zustand	Alle genehmigungspflichtigen Wasserentnahmen	Jeder, der Wasser entnimmt, nach Zustellung einer Anordnung	Bewässerung + alle Pumpen-Wasserfassungen

Diese Tabelle fasst die veröffentlichten Vorgaben in dem Stand zusammen, den sie bei Abfassung des Artikels hatten; die Behörden überarbeiten sowohl die Kriterien als auch deren Geltungsbereich. Sie dient der Orientierung: Maßgeblich für Ihr Projekt sind die Werte der aktuellen Vorschrift und diejenigen, die die zuständige Behörde in Ihre Entnahmegenehmigung schreibt.

Warum Coanda-Rechen von Natur aus fischschonend sind

Die meisten Einlaufrechen-Technologien versuchen, Fische zu schützen, indem sie den Schaden verringern, der durch ihr grundlegendes Funktionsprinzip entsteht: Sog. Bandsiebe erhalten Fischtaschen. Trommelsiebe erhalten Fischrückführrinnen. Passive Spaltsiebe setzen darauf, dass die Tangentialströmung die Fische am Sieb vorbeiträgt, bevor es zum Impingement kommt.

Coanda-Rechen verfolgen einen grundlegend anderen Ansatz: Sie beseitigen den Schadensmechanismus vollständig.

1. Kein Sog: kein Impingement-Risiko

Ein Coanda-Rechen ist ein schwerkraftgespeistes Überfallbauwerk. Das Wasser fließt über das Wehr und allein unter Schwerkraft an der Siebfläche hinab. Es gibt keine Pumpe, keinen Sog und keine Einlaufgeschwindigkeit, die Wasser (und Fische) aus dem umgebenden Gewässer zum Rechen zieht [12][13].

Damit gibt es keinen Impingement-Mechanismus. Fische im Gewässer sind zu keinem Zeitpunkt einer Strömung ausgesetzt, die sie zum Rechen zieht. Vom Gewässer aus betrachtet ist die Anströmgeschwindigkeit praktisch null.

2. Ausschluss durch enge Spalte: kein Entrainment-Risiko

Coanda-Rechen werden mit Spaltweiten von 0,5 bis 2,0 mm gefertigt (Standard 1,0 mm); engere Spalte sind auf Anfrage erhältlich [12][13]. Bei 0,5 mm werden selbst die kleinsten Fischlarven physisch daran gehindert, das Sieb zu passieren. Zum Vergleich:

Frisch geschlüpfte Larven des Murray-Dorschs messen etwa 13,2 mm Länge × 2,1 mm Breite [2]: von 2-mm-Spalten zurückgehalten
Lachsbrut ist typischerweise >25 mm groß: von allen Standard-Spaltweiten der Coanda-Rechen zurückgehalten
Jungaale (Glasaale) haben etwa 6–8 mm Durchmesser: von Spalten ≤5 mm zurückgehalten

Bei einem Coanda-Rechen mit 1,0 mm Spaltweite ist der Einzug jedes Wirbeltierorganismus physikalisch unmöglich.

3. Aufbau an der Oberfläche: kein Einschluss unter Wasser

Da Coanda-Rechen oben auf einem Wehr über der Wasserlinie montiert sind, kommen Fische im Fluss oder Bach im Normalbetrieb nie mit der Rechenoberfläche in Berührung. Die Fische nähern sich dem Wehr, nehmen die zunehmende Geschwindigkeit wahr und schwimmen weg. Ein Fisch, der dennoch über das Wehr gelangt, wird über die Rechenfläche geführt und unbeschädigt über den Bypass-Kanal in das Gewässer zurückgeleitet.

4. Kontinuierliche Selbstreinigung: Verstopfung erhöht das Impingement-Risiko nicht

Wenn herkömmliche Rechen durch Geschwemmsel verstopfen, nimmt die wirksame freie Fläche ab und die Durchtrittsgeschwindigkeit in den verbleibenden offenen Spalten steigt stark an: Das Impingement-Risiko wächst dramatisch. Coanda-Rechen reinigen sich durch die hydraulische Wirkung fortlaufend selbst und halten die Geschwindigkeitsverteilung über die gesamte Rechenfläche jederzeit gleichmäßig [12].

Auswahl der Spaltweite von Coanda-Rechen für den Fischschutz

Die richtige Spaltweite zu wählen bedeutet, die Spaltweite auf das kleinste Lebensstadium der Fische abzustimmen, das während der Betriebssaison an der Wasserfassung vorkommt.

Zielart / Lebensstadium	Minimale Körperbreite	Empfohlene max. Spaltweite	Regulatorische Grundlage
Alle Fischlarven (allgemein)	1–3 mm	1,0 mm	Konservativ: schließt alle Larven aus
Murray-Dorsch-Larven	~2,1 mm	2,0 mm	Australische Richtlinien [2]
Lachsbrut	~4–6 mm	3,0 mm	WDFW-/NOAA-Richtlinien [14]
Steigaale (Glasaale)	~6–8 mm	1,0 mm (UK, Ästuar)	UK Eels Regulations [10]
Juvenile Salmoniden	~10–15 mm	6,0 mm	EU WFD typisch [8]
Adulte Aale	~20–40 mm	9–20 mm	UK EA flussaufwärts [10]

Empfehlung von ADENCO: An Standorten, an denen mehrere Arten und Lebensstadien vorkommen, wählen Sie Spalte von 1,0 mm, das von den meisten Vorschriften geforderte Maß; wo Fischlarven ausgeschlossen werden müssen, wählen Sie 0,5 mm. Damit sind die meisten Arten und Jahreszeiten abgedeckt, und das Risiko sinkt, dass eine Änderung der Vorschriften eine Nachrüstung erforderlich macht.

Bei flachen Rechenneigungen sinkt die Kapazität mit engerem Spalt, ein engerer Spalt bedeutet also mehr Rechenbreite für denselben Durchfluss [12]: Die Wahl von 1,0 mm statt 1,5 mm wird bei der Auslegung des Rechens berücksichtigt.

Coanda gegenüber anderen Technologien bei der Fischschutz-Konformität

Compliance-Faktor	Coanda-Rechen	Bandsieb (316b)	Trommelsieb	Passives Spaltsieb
Impingement-Mechanismus	Keiner (Schwerkraftzulauf)	Sog (durch Fischtaschen verringert)	Sog (durch Rückführrinne verringert)	Sog / Tangentialströmung
Entrainment-Vermeidung	Physischer Ausschluss (Spalte 0,5 bis 2,0 mm, Standard 1,0 mm; enger auf Anfrage)	Fischtaschen (nur größere Organismen)	Ausschluss durch Maschen (0,2–3 mm)	Physischer Ausschluss (1–10 mm)
Schutz von Larven	Sehr gut (Spalt ≤1 mm)	Gering (Larven treten durch)	Gut (feine Maschen verfügbar)	Gut (enger Spalt verfügbar)
Strombedarf	Keiner	Ja (Motor + Spritzwasser)	Ja (Motor + Spritzwasser)	Keiner (oder Airburst)
Mortalität durch Fischhandling	Entfällt (kein Fischkontakt)	<5 % (modifizierter Ristroph) [15]	Variabel	Entfällt (kein Fischkontakt)
Biofouling-Risiko	Gering (oberflächenmontiert, selbstreinigend)	Gering (ständige Bewegung)	Gering (ständige Bewegung)	Hoch (getaucht, statisch)
Behördliche Akzeptanz	Hoch (nachweislich fischschonend)	Hoch (Standard 316b)	Mittel (standortabhängig)	Hoch (nachweislich fischschonend)

Praxisbelege: Fischpassage über Coanda-Rechen

Lachssmolts und Lachsbrut

Untersuchungen von Buell (2000) an Standorten mit Coanda-Rechen bestätigten, dass sowohl Lachssmolts als auch Brütlinge Coanda-Rechen unbeschadet passieren können [16]. Fische, die sich dem Wehr nähern, werden von der Strömung über die Rechenfläche gespült und ohne Verletzung in den Bypass-Kanal abgeführt. Der Rechen fängt, hält oder presst Fische an keiner Stelle an.

FIThydro-Projekt (EU Horizon 2020)

Das EU-Forschungsprojekt FIThydro (2017–2021) mit 26 Partnern aus 10 Ländern hat fischfreundliche Technologien für die Wasserkraft bewertet, darunter Wasserfassungen vom Coanda-Typ [17]. Das Projekt hat bestätigt, dass Coanda-Wasserfassungen in Sohlbauweise als wirksame Fischbarrieren funktionieren und zugleich Wasser ausleiten können, sofern:

Über die gesamte Rechenfläche wird ein ausreichender Durchfluss aufrechterhalten, damit Fische nicht auf dem Rechen stranden
Unterhalb des Rechens steht eine ausreichende Wassertiefe (ein Tosbecken) zur Verfügung, sodass Fische beim Absturz vom Rechen nicht verletzt werden
Die Spaltweiten sind auf die Zielarten abgestimmt

Systematische Übersichtsarbeit 2026 zu Fischleitbarrieren

Eine umfassende systematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2026 zu 96 Studien über Fischleitbarrieren [18] hat ergeben, dass physische Rechen und Siebe weiterhin zu den wirksamsten Fischschutztechnologien zählen. Die Übersichtsarbeit berichtet, dass multimodale Systeme (Kombination physischer Barrieren mit Verhaltensabwehr) eine Leiteffizienz von etwa 80 % erreichen, während physische Rechen allein noch höhere Ausschlussraten erzielen können, wenn sie richtig auf die Zielart ausgelegt sind.

Spezifikation eines fischschutzkonformen Coanda-Rechens

Wenn Sie einen Coanda-Rechen für ein Projekt mit Fischschutzanforderungen spezifizieren, nehmen Sie folgende Parameter in Ihre Spezifikation auf:

Zielarten und Lebensstadien: Führen Sie alle am Standort der Wasserfassung vorkommenden Arten auf, einschließlich saisonaler Wanderfische (Aale, Lachse). Bestimmen Sie das kleinste Lebensstadium, das während der Betriebssaison auftreten kann.
Geltende Vorschriften: Geben Sie an, welche Regelwerke gelten: Section 316(b), nationale Umsetzung der EU WFD, Leitlinien der UK EA, Eels Regulations, australische Richtlinien oder bundesstaatliche bzw. provinzielle Anforderungen.
Maximale Spaltweite: Auf Grundlage des kleinsten auszuschließenden Organismus. Geben Sie die maximal zulässige Spaltweite in Millimetern an.
Bemessungsdurchfluss und verfügbare Fallhöhe: Erforderlich für die Auslegung des Rechens. ADENCO verwendet den Coanda Design Guide des US Bureau of Reclamation (USBR) (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) [12], um die optimalen Rechenabmessungen für die angegebene Spaltweite und den angegebenen Durchfluss zu berechnen.
Umgebungsbedingungen: Wassertemperaturbereich, Sedimentfracht, Vereisungsrisiko und Art des Geschwemmsels. Diese beeinflussen die Werkstoffauswahl und etwaige Anforderungen an eine Vereisungsschutzbehandlung.
Anforderungen an Monitoring und Berichterstattung: Einige Genehmigungen verlangen ein fortlaufendes Monitoring der Auswirkungen auf Fische. Coanda-Rechen vereinfachen dies, weil der Bypass-Kanal einen natürlichen Messpunkt für alle Organismen bietet, die über den Rechen gelangen.

Angebot für einen fischschonenden Coanda-Rechen anfordern: Das Ingenieurteam von ADENCO prüft Ihre regulatorischen Anforderungen und stellt eine Spezifikation für den Rechen bereit, der so geliefert werden kann, dass er die geltenden Compliance-Schwellenwerte einhält.

Häufig gestellte Fragen

Erfüllen Coanda-Rechen die Anforderungen von Section 316(b)?

Ja. Coanda-Rechen übertreffen die Anforderungen von 316(b) durch ein grundlegend anderes Konzept. Da sie im Schwerkraftzulauf ohne Sog arbeiten, ist die Anströmgeschwindigkeit aus dem Gewässer praktisch null: weit unterhalb des Schwellenwerts von 0,5 fps (0,15 m/s). Spaltweiten von 0,5–1,0 mm schließen Organismen physisch aus, die deutlich kleiner sind als der Siebstandard von 0,56 Zoll. Und da kein Impingement-Mechanismus vorliegt, liegt die Mortalität bei null statt bei den zulässigen maximal 24 %.

Welche Spaltweite benötige ich für den Fischschutz?

Die erforderliche Spaltweite hängt von den an Ihrer Wasserfassung vorkommenden Arten und Lebensstadien ab. Für das von den meisten Vorschriften geforderte Fischschutzniveau wählen Sie 1,0 mm Spalte; wo Fischlarven ausgeschlossen werden müssen, wählen Sie 0,5 mm. An Standorten, an denen nur juvenile und ausgewachsene Fische vorkommen, sind Spalte von 2–3 mm in der Regel ausreichend. Britische Ästuarstandorte, die den Eels Regulations unterliegen, erfordern 1 mm Spalte. Wenden Sie sich mit Ihren Standortdaten an ADENCO, um eine artspezifische Empfehlung zu erhalten.

Sind Coanda-Rechen für den Einsatz in der EU zugelassen?

Ja. Coanda-Rechen sind an europäischen Wasserkraftstandorten weit verbreitet, mit über 40 installierten Rechen, überwiegend in den Alpen und in Großbritannien [19]. Sie können so geliefert werden, dass sie die Anforderungen der EU-Wasserrahmenrichtlinie zur Erhaltung des guten ökologischen Zustands erfüllen, da sie Fische wirksam fernhalten, ohne Impingement, Entrainment oder Beeinträchtigung des Lebensraums.

Kann ein Coanda-Rechen Fischlarven schützen?

Ja. Ein Coanda-Rechen mit einer Spaltweite von 1,0 mm hält alle Fischlarven physisch zurück. Untersuchungen an Larven des Murray-Dorschs (mit rund 2,1 mm Körperbreite zu den kleinsten zählend) zeigten, dass Spaltsiebe mit 2 mm bei einer Anströmgeschwindigkeit von 0,1 m/s das Entrainment um 94 % verringern [2]. Bei einer Spaltweite von 1,0 mm ist das Entrainment von Fischlarven physikalisch ausgeschlossen.

Welche Strafen drohen bei Nichteinhaltung der Vorschriften zum Fischschutz an Rechen?

In den Vereinigten Staaten können Verstöße gegen Section 316(b) zivilrechtliche Bußgelder von über 60.000 $ pro Tag und Verstoß nach sich ziehen, hinzu kommen strafrechtliche Sanktionen bei vorsätzlichen Verstößen [6]. Im Vereinigten Königreich ist die Nichteinhaltung der Eels Regulations oder von Screening-Bescheiden der Environment Agency eine Straftat. Die EU-Mitgliedstaaten verhängen Sanktionen nach ihren nationalen Umsetzungsgesetzen zur WFD. Das finanzielle Risiko der Nichteinhaltung übersteigt die Kosten einer sachgerechten Siebung bei Weitem.

Benötige ich einen Fischschutzrechen für eine Bewässerungs-Wasserfassung?

In vielen Rechtsordnungen ja. Australien verlangt Fischschutzsiebe an allen pumpenbetriebenen Bewässerungsentnahmen im Murray-Darling-Becken. Im Vereinigten Königreich können die Eels Regulations eine Siebung an jeder Wasserentnahmestelle vorschreiben. In den USA sind die Anforderungen auf bundesstaatlicher Ebene unterschiedlich, werden aber ausgeweitet. Selbst dort, wo es derzeit nicht vorgeschrieben ist, vermeidet die Installation eines fischschonenden Rechens heute eine kostspielige Nachrüstung, wenn die Vorschriften verschärft werden: so wie es in jeder größeren Rechtsordnung im vergangenen Jahrzehnt geschehen ist.

### Vergleich von Coanda-Rechen und Bandsieb beim Fischschutz

Beide können die behördlichen Auflagen erfüllen, jedoch über unterschiedliche Mechanismen. Ein Bandsieb verringert das das Anströmen an den Rechen, indem es Fische in Behältern sammelt und ins Gewässer zurückführt, und erreicht unter besten Bedingungen eine Handhabungsmortalität von <5 %. Ein Coanda-Rechen verhindert Impingement vollständig, weil kein Sog entsteht: Fische berühren den Rechen nie. Beim das Einsaugen schließen Coanda-Rechen Organismen physisch durch schmale Spalte (≤1 mm) aus, während Bandsiebe kleine Organismen passieren lassen und für den Schutz von Larven unwirksam sind.

Eignen sich Coanda-Rechen für den Aalschutz?

Ja. Für Standorte in Großbritannien, die den Eels Regulations 2009 unterliegen, können Coanda-Rechen mit 1,0 mm Spaltweite geliefert werden, um die strengste Anforderung für Ästuare zu erfüllen. Durch den passiven, schwerkraftgespeisten Betrieb entsteht kein Sog, der Aale zur Wasserfassung hin zieht, und der schmale Spalt schließt selbst Glasaale physisch aus. Die Spaltweite entspricht der 1-mm-Maschenweite, die die Verordnung an Ästuarstandorten fordert; das Fehlen eines Sogs bietet zusätzlichen Schutz über die Forderung der Verordnung hinaus.

Quellen

Turnpenny, A.W.H. et al. (2008). "Fish mortality by impingement on the cooling-water intake screens of Britain's largest direct-cooled power station." Marine Pollution Bulletin, 56(4), S. 723–739.
Baumgartner, L. et al. (2025). "Protecting Larval Fish at Water Intakes: Hydraulic and Biological Evidence for the Effectiveness of Modern Fish-Protection Screens." Biology Open, Bd. 14, Nr. 12. PMC12755069.
NOAA. "Fish Entrainment and Impingement Studies." National Marine Fisheries Service. Abgerufen im April 2026 von https://spo.nmfs.noaa.gov/sites/default/files/pdf-content/mfr39102.pdf
U.S. EPA. (2014). "National Pollutant Discharge Elimination System: Final Regulations to Establish Requirements for Cooling Water Intake Structures at Existing Facilities." Federal Register, 79 FR 48300. https://www.federalregister.gov/documents/2014/08/15/2014-12164/
40 CFR Part 125, Subpart J: Requirements Applicable to Cooling Water Intake Structures for Existing Facilities Under Section 316(b) of the Clean Water Act. https://www.ecfr.gov/current/title-40/chapter-I/subchapter-D/part-125/subpart-J
"Section 316(b): Compliance, Penalties, and Exemptions." LegalClarity. Abgerufen im April 2026 von https://legalclarity.org/section-316b-compliance-penalties-and-exemptions/
EU-Wasserrahmenrichtlinie. Europäische Kommission. Abgerufen im April 2026 von https://environment.ec.europa.eu/topics/water/water-framework-directive_en
"Fish Screens in Hydropower Plants." Waterman Australia. Abgerufen im April 2026 von https://watermanaustralia.com/fish-screens-in-hydropower-plants/
UK Environment Agency. "Screening for Intake and Outfalls: A Best Practice Guide." https://assets.publishing.service.gov.uk/media/5a7c9293ed915d6969f45d2d/scho0205bioc-e-e.pdf
UK Environment Agency. "Screening at Intakes and Outfalls: Measures to Protect Eel." https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1097095/Withdrawn-Screening-at-intakes-and-outfalls-measures-to-protect-eel.pdf
"Murray Cod and Modern Fish Screens: Influence of Water Velocity and Screen Design." Marine & Freshwater Research, Bd. 75, Nr. 4 (2024). https://www.publish.csiro.au/MF/MF23239
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Forschungsbericht R-2003-03. Denver, CO.
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 127, Nr. 6, S. 480–488. ASCE.
Washington Department of Fish and Wildlife. "Fish Protection Screen Guidelines." https://wdfw.wa.gov/sites/default/files/publications/00050/wdfw00050.pdf
"EPA 316(b) Compliant Fish Screens." Atlas-SSI. Abgerufen im April 2026 von https://www.atlas-ssi.com/intake-screens/traveling-water-screens/316b-fish-handling/
"Bottom-type intakes (Coanda screen, Lepine water intake, etc)." FIThydro Wiki, EU Horizon 2020. https://www.fithydro.wiki/index.php/Bottom-type_intakes_(Coanda_screen,_Lepine_water_intake,_etc)
FIThydro: Fish-Friendly Innovative Technologies for Hydropower. EU-H2020-Projekt Nr. 727830. https://cordis.europa.eu/project/id/727830
Meister, J. et al. (2026). "Barriers for Fish Guidance: A Systematic Review." MDPI Water, Bd. 18, Nr. 2, 225.
"The Coanda Effect." International Water Power & Dam Construction. Abgerufen im April 2026 von https://www.waterpowermagazine.com/analysis/the-coanda-effect/

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO bietet Coanda-Einlaufrechen an, die die Anforderungen von Section 316(b), der EU-Wasserrahmenrichtlinie und der UK Environment Agency sowie australische Fischschutzvorgaben erfüllen. Kontaktieren Sie unser Ingenieurteam, um Ihre regulatorischen Anforderungen zu besprechen und eine projektspezifische Spezifikation zu erhalten.

Technik|Lesezeit: 10 min

5 häufige Fehler bei der Spezifikation von Einlaufrechen

In Hunderten von Coanda-Rechen-Projekten in den Bereichen Wasserkraft, kommunale Wasserversorgung, Bewässerung und Beschneiung hat das Ingenieurteam von ADENCO Tausende von Spezifikationen für Einlaufrechen geprüft. Wir sehen immer wieder dieselben Fehler und dieselben kostspieligen Folgen auf der Baustelle.

Das sind keine theoretischen Fehler. Jeder einzelne stammt aus realen Projekten, in denen eine unvollständige oder fehlerhafte Spezifikation zu verminderter Leistung, vorzeitigem Versagen, Nichteinhaltung von Vorschriften oder zum vollständigen Austausch des Rechens geführt hat. Jeder hier beschriebene Fehler hat einen Projektträger echtes Geld und Monate an Terminverzug gekostet.

Dieser Leitfaden dokumentiert die fünf häufigsten Spezifikationsfehler, erklärt, warum jeder davon entsteht, zeigt, was daraufhin auf der Baustelle geschah, und nennt die technische Lösung.

Fehler Nr. 1: Die falsche Edelstahlsorte für Ihre Wasserchemie spezifizieren

Der Fehler

Der Ingenieur schreibt Edelstahl AISI 304 vor, weil dies die voreingestellte, kostengünstigere Variante ist: ohne Chloridgehalt, pH-Wert oder Temperaturbereich des Rohwassers zu analysieren. Alternativ überspezifiziert der Ingenieur 316L oder Duplex für eine Anwendung in sauberem Süßwasser und erhöht die Materialkosten unnötig um 30–80 %.

Warum das passiert

Die Werkstoffauswahl wird oft als reine Beschaffungsposition behandelt statt als Ingenieurentscheidung. Spezifikationen übernehmen häufig Standardformulierungen aus früheren Projektspezifikationen anderer Standorte mit anderer Wasserchemie. Und da ein Korrosionsschaden erst nach Monaten oder Jahren sichtbar wird, sind die Folgen während der Inbetriebnahme unsichtbar.

Was wir auf der Baustelle gesehen haben

Ein in 304 Edelstahl ausgeführter Coanda-Rechen wurde an einer Wasserfassung an der Küste installiert, wo das Rohwasser 400–600 ppm Chlorid enthielt. Innerhalb von 18 Monaten trat Lochkorrosion an Spaltstellen im Bereich der Anschlüsse der Tragstäbe auf. Innerhalb von drei Jahren waren mehrere Keildrähte durchkorrodiert; es entstanden Spalte, die 3–4-mal breiter waren als die vorgesehene Spaltweite, wodurch der Rechen für Fischabweisung und Sedimentabtrennung unbrauchbar wurde. Das gesamte Siebpaneel musste ersetzt werden.

304 Edelstahl ist bereits bei Chloridkonzentrationen von 200 ppm anfällig für Lochkorrosion, mit einer kritischen Lochkorrosionstemperatur (CPT) von etwa 40 °C bei 300 ppm Chlorid. 316L toleriert mit seinem Molybdängehalt von 2–3 % bis zu 500 ppm Chlorid bei einer CPT von 70 °C [1][2]. In Meerwasser oder Brackwasser kann selbst 316L unzureichend sein: Duplex 2205 oder superaustenitisches 904L sind dann zu prüfen.

Die Lösung

Nehmen Sie Daten zur Wasserchemie in Ihre Spezifikation auf. Geben Sie mindestens an:

Chloridkonzentration (ppm): Bandbreite über das Jahr, nicht nur Mittelwert
Wassertemperatur: saisonale Bandbreite, insbesondere Maximum
pH-Bereich
Ob die Wasserfassung in einer Ästuar- oder Tidezone liegt (schwankender Salzgehalt)

Allgemeine Auswahlregel: 304 für sauberes Süßwasser (<200 ppm Chlorid), 316L für Brackwasser (200–1.000 ppm), Duplex- oder Super-Duplex-Güten oberhalb von 1.000 ppm. Den vollständigen Entscheidungsbaum zur Werkstoffwahl mit PREN-Werten (Wirksumme), Daten zur kritischen Lochkorrosionstemperatur und einer Entscheidungsmatrix zur Wasserchemie finden Sie unter: 304 vs. 316 Edelstahl für Einlaufrechen.

Im Zweifelsfall senden Sie Ihrem Rechenhersteller eine Analyse einer Wasserprobe. Die Kosten für einen höherwertigen Werkstoff sind ein Bruchteil der Kosten eines vorzeitigen Austauschs.

Fehler Nr. 2: Die verfügbare Fallhöhe in der hydraulischen Auslegung ignorieren

Der Fehler

Die Spezifikation nennt den geforderten Durchfluss und die Spaltweite, lässt aber die verfügbare Fallhöhe aus: den Höhenunterschied zwischen dem Wasserspiegel an der Wehrkrone und dem Auslaufrohr bzw. der Sammelkammer. Oder schlimmer: Die Spezifikation setzt die verfügbare Fallhöhe als "ausreichend" voraus, ohne sie zu messen.

Warum das passiert

Viele Ingenieure sind es gewohnt, gepumpte Entnahmesysteme zu spezifizieren, bei denen der Druckverlust über den Rechen eine untergeordnete Rolle spielt: einige hundert Millimeter, die durch zusätzliche Pumpenleistung ausgeglichen werden. Coanda-Rechen sind schwerkraftbetriebene Bauteile ohne Pumpe, die das ausgleichen könnte. Reicht die verfügbare Fallhöhe nicht aus, liefert der Rechen den Bemessungsdurchfluss schlicht nicht.

Was wir auf der Baustelle gesehen haben

In einem Wasserkraftprojekt wurde ein Coanda-Rechen mit 1,0 mm Spaltweite für 200 l/s spezifiziert. Die Spezifikation enthielt Durchfluss und Spaltweite, nicht aber die verfügbare Fallhöhe. Die Standortaufnahme ergab später nur 350 mm Höhenunterschied zwischen Wehrkrone und Rohranschluss. Der Coanda Design Guide des US Bureau of Reclamation (USBR) (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) nennt 0,45 bis 1,3 m Fallhöhe als typischen Bereich, mit 450 mm als absolutem Minimum [3][4]; die Standardrechen von ADENCO verwenden Absturzhöhen von 450, 700 und 1.270 mm, kundenspezifische Rechen können darüber hinausgehen. Der Rechen wurde montiert, lieferte bei 350 mm Fallhöhe jedoch nur 55 % des Bemessungsdurchflusses. Das Projekt erforderte entweder eine Änderung des Wehrs (Anhebung der Krone) oder eine Umplanung mit reduzierter Kapazität: beides teure Änderungen mitten in der Bauphase.

Die Lösung

Nehmen Sie immer in Ihre Spezifikation auf:

Verfügbare Bruttofallhöhe: gemessener Höhenunterschied vom normalen Wasserspiegel an der Wehrkrone bis zur Achse des Auslaufrohrs.
Mindestbetriebsfallhöhe: niedrigster Wasserstand, bei dem der Rechen noch einen akzeptablen Durchfluss liefern muss.
Hochwasserstand: höchster Wasserstand, um zu prüfen, dass der Rechen und die Betonbauwerke (Wehr, Sammelkammer, Bypass) bei Extremereignissen weder überströmt noch beschädigt werden.

Die USBR-Software zur Auslegung von Coanda-Rechen [5] berechnet den Zusammenhang zwischen Fallhöhe, Rechenabmessungen und Durchflusskapazität. Stellen Sie die Daten zur Fallhöhe bereit und lassen Sie den Hersteller die Rechengeometrie optimieren: Gehen Sie nicht davon aus, dass Standardabmessungen bei Ihrer konkreten verfügbaren Fallhöhe funktionieren.

Fehler Nr. 3: Auslegung des Rechens auf den mittleren Durchfluss statt auf den Bemessungsdurchfluss

Der Fehler

Die Spezifikation legt den Rechen nach dem mittleren Jahresbedarf aus statt nach dem Spitzen-Bemessungsdurchfluss. Der Rechen liefert den größten Teil des Jahres ausreichend Wasser, ist aber in der kritischen Zeit hoher Nachfrage unterdimensioniert: genau dann, wenn die maximale Kapazität benötigt wird.

Warum das passiert

Ingenieure verwenden mitunter Durchschnittswerte der Wasserentnahme aus Wasserbilanzstudien anstelle des maximalen Momentanbedarfs aus der hydraulischen Auslegung. Bei Bewässerungsprojekten kann der Unterschied zwischen Durchschnitts- und Spitzenbedarf das 3- bis 5-Fache betragen. In der Wasserkraft ist der Bemessungsdurchfluss der Turbine die maßgebende Größe für die Auslegung, nicht der mittlere Abfluss des Flusses.

Was wir auf der Baustelle gesehen haben

In einem Bewässerungsprojekt wurde ein Coanda-Rechen auf Basis des durchschnittlichen saisonalen Wasserbedarfs von 80 l/s ausgelegt. Der tatsächliche Spitzenbedarf bei der Bewässerung im Hochsommer lag bei 250 l/s. Von April bis Mai lieferte der Rechen den erforderlichen Durchfluss, von Juni bis August wurde er zum Engpass: genau dann, wenn die Kulturen das meiste Wasser benötigten. Im Projekt musste ein zweites Siebpaneel ergänzt werden, was zusätzliche Betonbauwerke, eine breitere Sammelkammer und eine Abschaltung der Bewässerungsversorgung für Bauarbeiten während der Vegetationsperiode erforderte.

Ein typischer Coanda-Rechen liefert auf der USBR-Referenzgeometrie etwa 140 l/s je Meter Wehrbreite [4][6], der allgemeinen Branchenbasis; die Baureihen von ADENCO sind mit 35, 67 und 150 l/s je Meter für ADENCO-45, ADENCO-70 und ADENCO-127 angegeben. Welchen Wert Sie für die Auslegung auch verwenden: Er muss auf den maximalen Momentandurchfluss angewendet werden, den der Rechen liefern muss, nicht auf den Mittelwert.

Die Lösung

Geben Sie diese Durchflussparameter an:

Parameter	Anzugeben	Warum es wichtig ist
Bemessungsdurchfluss (Qdesign)	Maximal erforderlicher Momentandurchfluss	Der Rechen muss diesen bei Mindestbetriebsfallhöhe liefern
Mindestbetriebsdurchfluss (Qmin)	Geringster Durchfluss, bei dem der Rechen funktionieren muss	Stellt sicher, dass Coanda-Effekt und Selbstreinigung erhalten bleiben
Bypass-Durchfluss	Durchfluss, der über den Rechen läuft, ohne durch die Spalte zu treten	Muss dem Gewässer zurückgegeben werden; beeinflusst die Auslegung des Bypass-Kanals

Sehen Sie einen Sicherheitsfaktor vor. ADENCO legt für Standardanwendungen auf das 1,3-Fache des Bemessungsdurchflusses aus und für kritische Anwendungen auf das 1,5-Fache (alleinige Wasserversorgung, Nachweis des Fischschutzes, kaltes Klima). Die Reserve deckt teilweise Verstopfung bei extremem Geschwemmselanfall, Oberflächenspannungseffekte in kaltem Wasser [7] und langfristigen Verschleiß ab, der die Spalte aufweitet.

Fehler Nr. 4: Kaltklimabedingungen nicht berücksichtigen

Der Fehler

Die Spezifikation nennt weder den Betriebstemperaturbereich noch die Eisverhältnisse: selbst an Standorten, an denen die Wintertemperaturen regelmäßig unter den Gefrierpunkt fallen. Es sind keine Maßnahmen gegen Vereisung vorgesehen und keine Strategie für Frazil-Eis (kleine, im fließenden Wasser mitgeführte Eiskristalle) festgelegt.

Warum das passiert

Einlaufrechen werden häufig im Rahmen von Planungsarbeiten spezifiziert, die bei warmem Wetter durchgeführt werden. Der Ingenieur besucht den Standort im Sommer, sieht ein ruhig fließendes Gewässer und plant entsprechend. Winterbedingungen (Bildung von Frazil-Eis, unterkühltes Wasser, atmosphärische Vereisung) sind bei der Ortsbegehung nicht sichtbar und werden in der Planungsphase leicht übersehen.

Was wir auf der Baustelle gesehen haben

Ein Coanda-Rechen für ein Kleinwasserkraftwerk wurde an einem alpinen Standort auf 1.800 Metern Höhe installiert. Die Spezifikation enthielt keinen Hinweis auf Eisverhältnisse. Im ersten Winter bildete unterkühltes Wasser Frazil-Eis-Kristalle, die an den Keildrahtoberflächen anhafteten. Innerhalb weniger Stunden war der gesamte Rechen blockiert. Die Turbine schaltete wegen zu geringen Durchflusses ab, und der Anlagentechniker musste das Eis von Hand vom Rechen entfernen: an einem steilen, vereisten Wehrbauwerk, im Winter, an einem abgelegenen Bergstandort.

Untersuchungen zum Verhalten von Coanda-Rechen in kalten Klimazonen [8] haben zwei verschiedene Mechanismen der Verstopfung durch Eis dokumentiert: Anhaften von Frazil-Eis an den Keildrahtoberflächen aus unterkühltem Wasser und atmosphärischer Eisaufbau durch gefrierende Gischt und Umgebungslufttemperaturen. Beides kann einen Rechen innerhalb von Stunden vollständig blockieren.

Die Verhinderung der Blockierung von Wasserfassungen durch Eis bei Unterkühlungsereignissen ist ein gut untersuchtes Thema [9], und es gibt Lösungen; sie müssen jedoch in der Planungsphase spezifiziert und nicht nach dem ersten Frost nachgerüstet werden.

Die Lösung

Nehmen Sie für jeden Standort, an dem die Wassertemperatur unter 4 °C oder die Lufttemperatur unter 0 °C fallen kann, Folgendes in Ihre Spezifikation auf:

Betriebstemperaturbereich: minimale und maximale Wassertemperatur, minimale Lufttemperatur.
Bewertung der Eisverhältnisse: Risiko von Frazil-Eis (unterkühltes Wasser in turbulenten Flussabschnitten), Oberflächeneis, atmosphärische Vereisung.
Anforderungen an den Vereisungsschutz: angeben, ob beheizte Siebpaneele, Warmwasser-Rezirkulation, Luftblasensysteme oder die firmeneigenen Vereisungsschutzsysteme von ADENCO erforderlich sind.
Not-Bypass: einen alternativen Wasserweg festlegen, falls der primäre Rechen bei Extremereignissen durch Eis blockiert wird.

Die Berücksichtigung von Maßnahmen für kalte Klimazonen in der Spezifikationsphase erhöht die Rechenkosten um 15–30 %. Werden sie erst nach dem ersten Winterstillstand ergänzt, kostet dies typischerweise das 3- bis 5-Fache dieses Betrags, zuzüglich der Erlösausfälle während der Stillstandszeit.

Fehler Nr. 5: Fischschutzanforderungen in der Spezifikation weglassen

Der Fehler

Die Spezifikation deckt die hydraulische Leistung ab (Durchfluss, Druckverlust, Spaltweite), erwähnt jedoch weder Vorschriften zum Fischschutz noch Zielarten, am Standort der Wasserfassung vorkommende Lebensstadien oder die maximal zulässige Anströmgeschwindigkeit.

Warum das passiert

Vorschriften zur Fischsiebung sind über mehrere Behörden, Rechtsräume und artspezifische Regelwerke verteilt. Ein Ingenieur, der eine Wasserfassung für ein Wasserkraftwerk plant, kennt möglicherweise weder die Eels Regulations 2009 im Vereinigten Königreich [10] noch die Anforderungen nach Section 316(b) in den USA [11] oder die Murray-Darling-Siebungsstandards in Australien [12]. Zuerst wird die hydraulische Auslegung abgeschlossen; die behördlichen Anforderungen werden erst später entdeckt: oft im Genehmigungsverfahren, wenn eine Umplanung teuer ist.

Was wir auf der Baustelle gesehen haben

Ein europäisches Wasserkraftprojekt spezifizierte einen Coanda-Rechen mit 2,0 mm Spalten, optimiert auf maximale Durchflusskapazität. Der Rechen wurde gefertigt, geliefert und teilweise montiert. Bei der Prüfung der Umweltgenehmigung stellte die Genehmigungsbehörde fest, dass die Wasserfassung in einem Flussabschnitt mit Anforderungen an den Aalschutz liegt, in dem nach der nationalen Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie eine maximale Spaltweite von 1,0 mm gilt. Die Siebpaneele mit 2,0 mm mussten verschrottet und durch Paneele mit 1,0 mm ersetzt werden: Das verdoppelte die Beschaffungskosten für den Rechen und verzögerte das Projekt um vier Monate.

Dieses Szenario ist vermeidbar. Vorschriften zur Fischsiebung bestehen in nahezu jedem Industrieland, und sie gelten für die meisten Arten der Wasserentnahme, nicht nur für Kraftwerke. Die regulatorische Entwicklung geht in allen Rechtsräumen hin zu strengeren Anforderungen, engeren Spaltweiten und niedrigeren Anströmgeschwindigkeiten [13].

Die Lösung

Bevor Sie die Spezifikation eines Einlaufrechens abschließen, beantworten Sie diese Fragen:

Welche Fischarten kommen am Standort der Wasserfassung vor? Wenden Sie sich an die örtliche Umweltbehörde oder Fischereibehörde, um Artenerhebungen und Ausweisungen kritischer Lebensräume zu erhalten.
Welche Lebensstadien kommen während der Betriebssaison vor? Eier, Larven, Brütlinge (frisch geschlüpfte Fische), Jungfische und adulte Tiere stellen unterschiedliche Anforderungen an die Siebung. Das kleinste Lebensstadium bestimmt die Spaltweite.
Welche Vorschriften gelten? Ermitteln Sie alle anwendbaren Vorschriften: auf Bundes-, Landes-/Provinz- und kommunaler Ebene. Im Vereinigten Königreich sind sowohl die allgemeinen Siebungsvorgaben der Environment Agency (EA) als auch die Eels Regulations zu prüfen. In den USA sind sowohl die bundesweite Regelung 316(b) als auch die bundesstaatlichen Vorschriften zur Fischsiebung zu prüfen.
Wie hoch ist die maximale Anströmgeschwindigkeit? Geben Sie diese in der Auslegung des Rechens zusammen mit dem Durchfluss an. Bei Coanda-Rechen ist die Anströmgeschwindigkeit aus dem Gewässer praktisch null (Schwerkraftzulauf, keine Absaugung), die Genehmigungsbehörde kann jedoch dennoch einen Nachweis verlangen.
Nehmen Sie die Verweise auf die Vorschriften in Ihre Spezifikation auf. Nennen Sie die konkrete Vorschrift, die geforderte maximale Spaltweite und die geforderte maximale Anströmgeschwindigkeit. Damit erhält der Hersteller klare Vorgaben für die Einhaltung.

ADENCO-Empfehlung: Kommen mehrere Arten mit unterschiedlichen Anforderungen an die Siebung vor, ist die kleinste (sicherste) für eine dieser Arten erforderliche Spaltweite zu spezifizieren: typischerweise 1,0 mm an Standorten mit Fischlarven oder Empfindlichkeit gegenüber Aalen. Der USBR Coanda Design Guide (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) [3] zeigt, dass bei flachen Rechenneigungen die Kapazität mit engerem Spalt sinkt; ein engerer Spalt bedeutet also mehr Rechenbreite für denselben Durchfluss: Berücksichtigen Sie dies, wenn Sie 1,0 mm statt 2,0 mm spezifizieren.

Diese Fehler vermeiden: eine vollständige Spezifikations-Checkliste verwenden

Jeder Fehler in diesem Artikel geht auf dieselbe Grundursache zurück: fehlende Angaben in der ursprünglichen Spezifikation. Wäre die Wasserchemie enthalten gewesen, wäre die Werkstoffgüte richtig gewesen. Wäre die Messung der Fallhöhe vorgelegen, wäre das Problem der hydraulischen Machbarkeit bereits in der Planungsphase erkannt worden.

ADENCO hat eine umfassende Spezifikations-Checkliste mit 15 Parametern entwickelt, die sämtliche Daten abdeckt, die für Auslegung, Angebot und Fertigung eines Coanda-Einlaufrechens erforderlich sind, einschließlich der am häufigsten ausgelassenen Parameter. Die vollständige Checkliste mit einer einsatzbereiten RFQ-Vorlage finden Sie unter: So spezifizieren Sie einen Coanda-Einlaufrechen für Ihr nächstes Projekt.

Häufig gestellte Fragen

Woran erkenne ich, dass meine Spezifikation für einen Coanda-Rechen unvollständig ist?

Fünf Warnzeichen deuten auf eine Lücke in der Spezifikation hin: (1) keine Chlorid- oder pH-Daten für das Rohwasser, (2) keine Messung der verfügbaren Fallhöhe, (3) der Durchfluss ist als „Mittelwert“ statt als Spitzenbedarf angegeben, (4) kein Hinweis auf den Betriebstemperaturbereich oder auf Maßnahmen gegen Vereisung und (5) kein Verweis auf Vorschriften zum Fischschutz, obwohl die Wasserfassung an einem natürlichen Gewässer liegt. Fehlt eines dieser Angaben, führt die Spezifikation zu mehreren Rückfragerunden des Herstellers, die Ihr Projekt verzögern. Eine vollständige Checkliste mit 15 Parametern finden Sie unter: So spezifizieren Sie einen Coanda-Einlaufrechen.

Was ist der häufigste Fehler bei der Spezifikation eines Coanda-Rechens?

Der kostspieligste Fehler ist die Angabe der falschen Edelstahlsorte für die vorliegende Wasserchemie. Der Einsatz von Edelstahl 304 in Wasser mit Chloridgehalten über 200 ppm führt innerhalb von 2–5 Jahren zu Lochkorrosion und zum Ausfall des Rechens. Den vollständigen Entscheidungsbaum zur Werkstoffauswahl einschließlich PREN-Werten (Wirksumme) und Chlorid-Grenzwerten für alle sechs Werkstoffe finden Sie unter: 304 vs. 316 Edelstahl für Einlaufrechen von Wasserfassungen.

Wie bestimme ich die richtige Spaltweite für meinen Coanda-Rechen?

Die Spaltweite richtet sich nach dem kleinsten Organismus oder Partikel, den Sie zurückhalten müssen: nicht nach der Durchflusskapazität. Prüfen Sie zuerst die geltenden Vorschriften zum Fischschutz: maximal 1,0 mm für Standorte mit Fischlarven oder Aalsensibilität, 1,0–1,5 mm für die allgemeine Siebung von Geschwemmsel. Den vollständigen Leitfaden zur Wahl der Spaltweite mit anwendungsspezifischen Empfehlungen finden Sie hier: Der Ingenieurleitfaden zur Auslegung von Coanda-Rechen.

Wie viel Fallhöhe benötigt ein Coanda-Rechen?

Ein Coanda-Rechen benötigt eine verfügbare Fallhöhe von mindestens etwa 450 mm (die Absturzhöhe des kleinsten Standard-Rechenmodells) zwischen Wehrkrone und Auslaufrohr. Die Standardrechen von ADENCO haben Absturzhöhen von 450, 700 und 1.270 mm, und Sonderausführungen können mit größerer Absturzhöhe gefertigt werden; die an Ihrem Standort erforderliche Fallhöhe hängt von Rechenlänge, Spaltweite und Bemessungsdurchfluss ab. Stehen an Ihrem Standort weniger als 450 mm verfügbare Fallhöhe zur Verfügung, ist ein Coanda-Rechen möglicherweise nicht die richtige Technologie: Ziehen Sie stattdessen ein passives Spaltsieb oder ein gepumptes Trommelsieb in Betracht.

Kann ADENCO meine Spezifikation vor der Fertigung prüfen?

Ja. ADENCO bietet vor der Angebotserstellung eine kostenlose Prüfung durch einen Ingenieur für Spezifikationen von Einlaufrechen an. Unser Team weist auf fehlende Parameter hin, erkennt mögliche Auslegungsprobleme und empfiehlt Optimierungen auf Grundlage der USBR-Auslegungsmethodik. Diese Prüfung hat jede in diesem Artikel beschriebene Art von Fehler erkannt, bevor die Fertigung begonnen hat. Reichen Sie Ihre Spezifikation zur Prüfung ein.

Quellen

"Susceptibility of Type 304/304L and 316/316L Austenitic Stainless Steels to Chlorides in Cooling Water." Digital Refining. Abgerufen im April 2026 von https://www.digitalrefining.com/article/1002873/
British Stainless Steel Association. "Selection of 316, 304, and 303 Types of Stainless Steels for Seawater Applications." Abgerufen im April 2026 von https://bssa.org.uk/bssa_articles/selection-of-316-304-and-303-types-of-stainless-steels-for-seawater-applications/
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Forschungsbericht R-2003-03. Denver, CO.
"The Coanda Effect." International Water Power & Dam Construction. Abgerufen im April 2026 von https://www.waterpowermagazine.com/analysis/the-coanda-effect/
USBR. "Coanda-Effect Screens Software & Design Tools." Abgerufen im April 2026 von https://usbr.gov/tsc/techreferences/computer%20software/software/coanda/
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 127, Nr. 6, S. 480–488. ASCE.
Wahl, T.L. et al. (2021). "Surface Tension Effects on Discharge Capacity of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 147, Nr. 8. ASCE.
Gebre, S. et al. (2014). "Performance of Coanda-Effect Screens in a Cold Climate." Journal of Cold Regions Engineering, Bd. 28, Nr. 4. ASCE.
Daly, S.F. et al. (2023). "Prevention of Water Intake Blockage by Ice during Supercooling Events." Journal of Cold Regions Engineering, Bd. 37, Nr. 1. ASCE.
UK Environment Agency. "Screening at Intakes and Outfalls: Measures to Protect Eel." https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1097095/Withdrawn-Screening-at-intakes-and-outfalls-measures-to-protect-eel.pdf
U.S. EPA. (2014). "Final Regulations for Cooling Water Intake Structures at Existing Facilities." Federal Register, 79 FR 48300.
Baumgartner, L. et al. (2025). "Protecting Larval Fish at Water Intakes." Biology Open, Bd. 14, Nr. 12. PMC12755069.
Meister, J. et al. (2026). "Barriers for Fish Guidance: A Systematic Review." MDPI Water, Bd. 18, Nr. 2, 225.

Herausgegeben von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. Mit weltweit hunderten ausgeführten Projekten prüft das Ingenieurteam von ADENCO jede Spezifikation, um diese Fehler vor Beginn der Fertigung zu vermeiden. Spezifikation zur kostenlosen technischen Prüfung einreichen.

Anwendungen|Lesezeit: 13 min

Wasserfassung für die Beschneiung: Der vollständige Leitfaden zu sauberem Wasser für Beschneiungsanlagen

Eine einzelne Blattfaser kann die Düse einer Schneekanone verstopfen. Eine Handvoll feines Sediment kann das Laufrad einer Hochdruckpumpe zerkratzen (Riefenbildung). Und ein Ereignis mit Frazil-Eis (kleine, im strömenden Wasser mitgeführte Eiskristalle) kann eine ganze Beschneiungsanlage über Nacht stilllegen: genau in dem Moment, in dem Ihr Skigebiet den Schnee am dringendsten braucht.

Hersteller von Beschneiungsausrüstung wie TechnoAlpin und Demaclenko legen ihre Schneekanonen (Propellermaschinen) und Schneilanzen mit Düseneinsätzen aus Keramik und Rubin aus, die für einen jahrzehntelangen Einsatz ausgelegt sind, allerdings nur, wenn das Wasser, das sie erreicht, sauber ist. Die Wasserfassung ist der erste und wichtigste Filtrationspunkt jeder Beschneiungsanlage, und dennoch ist sie die Komponente, der in den meisten Planungen von Beschneiungsinfrastruktur die geringste Aufmerksamkeit zukommt.

Dieser Leitfaden behandelt alle Aspekte der Auslegung einer Wasserfassung für die Beschneiung: Anforderungen an die Wasserqualität, Wahl der Fassungstechnologie, Lösungen gegen Vereisung und Anlagenauslegung. Er ist aus der Sicht eines Herstellers geschrieben, der Coanda-Einlaufrechen an Skigebiete in den anspruchsvollsten alpinen Umgebungen geliefert hat.

Inhaltsverzeichnis

Warum die Wasserqualität für die Beschneiung entscheidend ist
Anforderungen an die Wasserqualität bei der Beschneiung
Die Wasserversorgungskette der Beschneiung
Wasserfassungstechniken für Skigebiete
Warum Coanda-Rechen für Beschneiungsfassungen ideal sind
Vereisungsschutz: die zentrale Herausforderung
Auslegung einer Beschneiungsfassung
Beschneiung mit aufbereitetem Wasser: der aufkommende Trend
Häufige Fragen
Quellen

Warum die Wasserqualität für die Beschneiung entscheidend ist

Beschneiung ist ein Präzisionsprozess. Moderne Schneekanonen zerstäuben Wasser durch Düsen mit Öffnungen im Bereich von Bruchteilen eines Millimeters und arbeiten mit Drücken bis zu 700 psi (48 bar) [1]. Jedes Partikel, das diese Düsen erreicht, verursacht Probleme:

Düsenverstopfung: Organisches Geschwemmsel (Nadeln, Laub, Algen) und mineralische Partikel blockieren Düsenöffnungen, verringern die Schneeleistung und erfordern manuelles Freimachen während der Spitzenproduktionszeiten.
Düsenverschleiß: Abrasives Sediment (Sand, Schluff, feiner Kies) erodiert Düseneinsätze aus Keramik und Rubin und verschlechtert mit der Zeit die Zerstäubungsqualität und die Gleichmäßigkeit des Schnees.
Pumpenschäden: Hochdruckpumpen für die Beschneiung sind Präzisionsgeräte. Sediment, das durch die Laufräder gelangt, führt zu Oberflächenkratzern (Riefenbildung), Dichtungsverschleiß und vorzeitigem Ausfall. Die Überholung oder der Austausch von Pumpen gehört zu den teuersten Wartungspositionen der Beschneiung.
Ausfall der UV-Entkeimung: Viele Anlagen umfassen eine UV-Behandlung zur Einhaltung der Wasserqualitätsvorgaben. Trübung durch Schwebstoffe verringert die Wirksamkeit der UV-Transmission.

Die finanziellen Folgen summieren sich: Eine verstopfte Düse an einer Schneekanone bedeutet, dass dieser Abschnitt der Piste während der Produktionsphase keinen Schnee erhält. Da Beschneiungsanlagen in der Regel nur bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt betrieben werden (oft nur nachts), bedeutet jede Stunde entgangener Produktion unmittelbar weniger befahrbares Gelände [2].

Anforderungen an die Wasserqualität bei der Beschneiung

Hersteller von Beschneiungsausrüstung schreiben eine Wasserfiltration bis 100 Mikrometer (0,1 mm) als Mindeststandard zum Schutz von Hochdruckpumpen, Schneekanonen und Schneilanzendüsen vor [3][4]. Diese Vorgabe von 100 Mikrometern gilt jedoch für die letzte Filtrationsstufe im Pumpenhaus: nicht für die Rohwasserfassung.

Die Wasserversorgungskette der Beschneiung umfasst mehrere Filtrationsstufen mit jeweils unterschiedlicher Aufgabe:

Filtrationsstufe	Ort	Ziel	Typische Feinheit
Primäre Siebung an der Fassung	Gewässer (Fluss, See, Speicher)	Laub, Äste, Kies, aquatisches Geschwemmsel, Fische	0,5–2,0 mm
Sekundäre Vorfiltration	Eintritt Pumpenhaus	Feines Sediment, organisches Material, Algen	200–500 Mikrometer
Endfiltration	Pumpenhaus, vor der Verteilung	Feine Partikel, verbleibende Verunreinigungen	100 Mikrometer

Der primäre Einlaufrechen ist die wichtigste Stufe, denn er bestimmt die Geschwemmselfracht, die alle nachgelagerten Anlagenteile erreicht. Ein gut ausgelegter Einlaufrechen, der Geschwemmsel bis 0,5–1,0 mm entfernt, verringert die Belastung der nachgeschalteten Filter erheblich, verlängert die Standzeit der Filter im Pumpenhaus und verhindert die Kette von Problemen, die beginnt, wenn verunreinigtes Wasser in das Drucksystem gelangt.

Häufige Verunreinigungen im Rohwasser für die Beschneiung

Beschneiungswasser wird in der Regel aus Gebirgsbächen, Flüssen, Seen oder eigens angelegten Speicherbecken entnommen. Jede dieser Quellen bringt eigene Herausforderungen hinsichtlich der Verunreinigung mit sich:

Gewässer	Hauptverunreinigungen	Herausforderung an der Wasserfassung
Gebirgsbach	Kies, Sand, Schluff, Laub, Nadeln, Äste, Wasserinsekten	Hoher Sedimentanfall bei Schneeschmelze und Unwettern; Geschwemmselschübe im Herbst
Alpensee / Speicherbecken	Algen, organischer Schluff, Laub, Kiefern-/Tannennadeln, Wasserorganismen	Saisonale Algenblüten; Änderungen der Schichtung; Ansammlung von windverfrachtetem Geschwemmsel
Flussausleitung	Alles Vorgenannte sowie größeres Geschwemmsel, Holzmaterial, Fische	Höhere Fließgeschwindigkeiten; Hochwassergeschwemmsel; Vorschriften zum Fischschutz
Wiederverwendetes Wasser	Gereinigtes Abwasser mit verbleibenden Schwebstoffen	Erfordert feinste Siebung; behördliche Anforderungen; UV-Behandlung

Wasser aus Talsperren oder Speicherbecken ist besonders anspruchsvoll, weil diese Quellen "häufig mit Tannen-, Fichten- und Lärchennadeln, Laub und Abfall verunreinigt" sind, die sich im hinter der Sperre gespeicherten Wasser ansammeln [3].

Die Wasserversorgungskette der Beschneiung

Das Verständnis der gesamten Wasserversorgungskette hilft Ingenieuren, den Einlaufrechen richtig im System zu positionieren.

Schritt 1: Das Gewässer

Das Wasser wird einem genehmigten Gewässer (Fluss, See oder Speicherbecken) oder einer Anlage zur Wasserwiederverwendung entnommen. Wasserentnahmegenehmigungen legen in der Regel maximale Entnahmemengen fest und können Umweltauflagen enthalten (Mindestrestwassermenge, Anforderungen an den Fischschutz).

Schritt 2: Primäre Siebung am Einlaufrechen

Der Einlaufrechen ist die erste physische Barriere zwischen dem Rohwasser und der Beschneiungsinfrastruktur. Er entfernt Geschwemmsel, Sediment und organisches Material, bevor das Wasser in die Zuleitung gelangt. Bei Systemen mit Schwerkraftzulauf bestimmt der Einlaufrechen zudem den Durchfluss auf Grundlage der verfügbaren Fallhöhe.

Schritt 3: Zuleitung

Das Wasser wird von der Wasserfassung über eine Rohrleitung zum Pumpenhaus geführt, im Gebirge oft über erhebliche Entfernungen und Höhenunterschiede. Geschwemmsel, das den Einlaufrechen passiert, kann sich in Tiefpunkten absetzen, Armaturen verstopfen und den Durchfluss in der Leitung einschränken.

Schritt 4: Pumpenhaus

Das Pumpenhaus enthält Hochdruckpumpen, sekundäre/tertiäre Filtration, Steuerungssysteme und häufig Luftkompressoren für Schneilanzen. Das Wasser wird auf 300–700 psi verdichtet und über das Beschneiungsnetz verteilt [1].

Schritt 5: Verteilung und Beschneiung

Das unter Druck stehende Wasser gelangt über erdverlegte oder oberirdische Rohrleitungen zu Hydranten entlang der Pisten, wo Schneekanonen oder Schneilanzen das Wasser zu Schneekristallen zerstäuben.

Technologien für die Wasserfassung in Skigebieten

Wasserfassungen in Skigebieten stehen vor einer besonderen Kombination von Anforderungen, die in kaum einer anderen Anwendung so auftritt:

Abgelegene Standorte im Gebirge mit eingeschränkter oder fehlender Stromversorgung an der Wasserfassung
Extreme Kälte: Die Wasserfassung muss funktionieren, wenn die Temperaturen deutlich unter dem Gefrierpunkt liegen, also genau dann, wenn der Beschneiungsbedarf am höchsten ist
Jahreszeitlich wechselnder Geschwemmselanfall: Laubfall im Herbst, Sediment aus der Schneeschmelze im Frühjahr, Algen im Sommer
Hochgelegene Bäche mit starkem Gefälle und raschen Abflussänderungen sowie plötzlichen Geschwemmselschüben
Ökologische Empfindlichkeit: Für Gebirgsgewässer gelten häufig Anforderungen an den Fischschutz

Diese Randbedingungen schließen die meisten herkömmlichen Einlaufrechen-Technologien aus:

Technologie	Strom erforderlich	Verhalten in kaltem Klima	Eignung für abgelegene Standorte	Feinsiebung
Grobrechen (maschinell geräumt)	Ja	Gut	Schlecht (benötigt Strom)	Nein (20+ mm)
Trommelsieb	Ja	Schlecht (Vereisungsgefahr)	Schlecht (benötigt Strom)	Ja
Bandsieb	Ja	Schlecht (Vereisungsgefahr)	Schlecht (benötigt Strom)	Ja
Passiver Keildraht (getaucht)	Nein	Schlecht (Eisanhaftung)	Gut	Ja
Coanda-Rechen	Nein	Gut (mit Vereisungsschutz)	Sehr gut	Ja (0,5 mm)

Warum Coanda-Rechen für Beschneiungs-Wasserfassungen geeignet sind

Coanda-Rechen lösen alle Herausforderungen der Wasserfassung für die Beschneiung gleichzeitig.

Kein Strom erforderlich

Wasserfassungen im Gebirge liegen häufig weit entfernt von der elektrischen Infrastruktur. Die Verlegung von Stromleitungen zu einer abgelegenen Wasserfassung kann mehr kosten als die Wasserfassung selbst. Ein Coanda-Rechen arbeitet vollständig durch Schwerkraft: keine Motoren, keine Pumpen, kein Stromanschluss [5][6]. Die Schwerkraft ist der Antrieb: Sie beschleunigt das Wasser über das Beschleunigungsblech, und der Coanda-Effekt zieht das Wasser durch die Spalte.

Feinsiebung in einer einzigen Stufe

Mit Spaltweiten bis hinunter zu 0,5 mm entfernt ein Coanda-Rechen Laub, Nadeln, Insekten, Kies, grobes Sediment und organisches Geschwemmsel in einer Stufe. Ein Spalt von 0,5 mm ist gröber als die 100-Mikrometer-Vorgabe, die das Pumpenhaus in der letzten Filtrationsstufe anwendet; der Einlaufrechen ersetzt diese Filter daher nicht: Er entfernt den größten Teil des Geschwemmsels, bevor es sie erreicht, und genau das verlängert die Abstände zwischen Rückspülungen und dem Wechsel der Filterkerzen [5].

Selbstreinigend ohne Eingriff

Im Herbst, wenn Laubbäume ihre Blätter in Gebirgsbäche abwerfen, kann die Geschwemmselfracht stark ansteigen. Herkömmliche Einlaufrechen verstopfen innerhalb von Stunden und müssen an abgelegenen, oft schwer zugänglichen Standorten von Hand gereinigt werden. Coanda-Rechen reinigen sich kontinuierlich selbst: Die gekrümmte Siebgeometrie und die Fließgeschwindigkeit tragen das Geschwemmsel über die Siebfläche hinweg in den Bypass-Kanal [5][6]. Eine Verstopfung baut sich nicht auf.

Kompakt und mit niedriger Bauhöhe

Wasserfassungen im Gebirge haben oft wenig Platz: steile Ufer, enge Flussläufe, eingeschränkter Zugang. Coanda-Rechen werden in kompakter, niedriger Anordnung direkt auf der Wehrkrone montiert. Eine 0,75 m breite ADENCO-70-Einheit ist zum Beispiel mit 50 l/s angegeben (siehe die Produktseite).

Fischschutz und Umweltschutz

Gebirgsbäche sind häufig Lebensraum für Forellen, Lachse und andere empfindliche Arten. Coanda-Rechen mit 1,0 mm Spalt bieten einen vollständigen Fischausschluss ohne Sog und ohne dass Fische gegen den Rechen gedrückt werden (Impingement), und können so geliefert werden, dass sie die Anforderungen an den Fischschutz in der EU, im Vereinigten Königreich und in Nordamerika erfüllen [7][8]. Untersuchungen haben bestätigt, dass Lachssmolts und -brut (frisch geschlüpfte Fische) unbeschädigt über Coanda-Rechen gelangen [9].

Vereisungsschutz: die entscheidende Herausforderung bei Beschneiungs-Wasserfassungen

Darin liegt das Paradox der Beschneiungs-Wasserfassungen: Der Rechen muss bei Frost einwandfrei funktionieren, denn genau bei Frost wird beschneit.

Beschneiungsanlagen arbeiten in den kältesten Nächten der Saison, also genau dann, wenn das Risiko von Frazil-Eis am höchsten ist. Die Gebirgsbäche, die die Wasserfassungen von Skigebieten speisen, sind turbulent, flach und sehr kalter Luft ausgesetzt: ideale Bedingungen dafür, dass unterkühltes Wasser Eiskristalle auf den Keildrähten bildet. Ein ungeschützter Rechen kann während einer Unterkühlung innerhalb weniger Stunden vollständig blockieren und die Beschneiung zum denkbar ungünstigsten Zeitpunkt stilllegen [10][11].

Deshalb ist ein Vereisungsschutz bei Beschneiungsfassungen nicht optional, sondern eine zentrale Anforderung der Spezifikation. ADENCO integriert Vereisungsschutzsysteme bereits in der Fertigung in die Rechenbaugruppe. Diese Systeme sind speziell auf die Geometrie des Coanda-Rechens und den Temperaturbereich des Standorts ausgelegt. Die Optionen reichen von elektrischen Heizelementen und Warmwasser-Rezirkulation bis zu Warmluftdiffusoren und isolierten Einhausungen, je nach Härte des kalten Klimas und Verfügbarkeit von Strom an der Wasserfassung.

Ein vollständiger technischer Leitfaden zu Methoden des Vereisungsschutzes (einschließlich der Physik der Frazil-Eis-Bildung, 5 verglichener Schutztechnologien und der Auswahlkriterien für jede davon) findet sich hier: Vereisungsschutztechnik für Einlaufrechen.

Auslegung einer Beschneiungs-Wasserfassung

Schritt 1: Spitzenwasserbedarf bestimmen

Der Wasserbedarf für die Beschneiung hängt von der zu beschneienden Pistenfläche, der angestrebten Schneehöhe und der verfügbaren Produktionszeit (Stunden mit Frosttemperaturen pro Nacht) ab.

Wichtige Kennwerte:

Wasser je Kubikmeter Schnee: Rund 0,5 m³ Wasser ergeben 1 m³ Maschinenschnee [3]
Wasser je Hektar Piste: 3.000–4.000 m³ je Hektar und Saison für die erste Schneegrundlage [12][13]
Spitzendurchflüsse: Große Anlagen fördern über 5.000 Gallonen pro Minute (über 315 l/s); Systeme mittelgroßer Skigebiete arbeiten typischerweise mit 50–300 l/s [1][14]

Schritt 2: Einlaufrechen auslegen

Ein Coanda-Rechen liefert auf der Referenzgeometrie des US Bureau of Reclamation (USBR) rund 140 l/s je Meter Wehrbreite [6]; das ist der allgemeine Branchenrichtwert für die Vorplanung. Die eigenen Baureihen von ADENCO sind mit 35, 67 und 150 l/s je Meter für ADENCO-45, ADENCO-70 und ADENCO-127 ausgelegt; sobald Sie ein bestimmtes Modell gewählt haben, verwenden Sie dessen Nennkapazität von der Produktseite. Für eine Planungsabschätzung berechnen Sie die erforderliche Wehrbreite:

Größe des Skigebietssystems	Typischer Spitzendurchfluss	Erforderliche Wehrbreite	Typische Konfiguration
Klein (einzelne Piste, privat)	10–30 l/s	0,1–0,2 m	Einzelnes kleines Paneel
Mittelgroß (5–15 Pisten)	50–150 l/s	0,4–1,1 m	1–2 Paneele
Großes Skigebiet (25+ Pisten)	150–500 l/s	1,1–3,6 m	Mehrpaneel-Anordnung
Großes Zielgebiet (50+ Pisten)	500–2.000 l/s	3,6–14,3 m	Große Mehrpaneel-Anordnung oder mehrere Entnahmestellen

Schritt 3: Verfügbare Fallhöhe prüfen

Stellen Sie sicher, dass am Standort der Wasserfassung mindestens 450 mm verfügbare Fallhöhe zwischen dem normalen Wasserspiegel des Flusses und der Höhenlage der Ablaufleitung vorhanden sind. Standorte an Gebirgsbächen weisen aufgrund des natürlichen Gefälles fast immer ausreichend verfügbare Fallhöhe auf [5][6].

Schritt 4: Anforderungen an den Vereisungsschutz festlegen

Für jeden Standort, an dem sich die Wassertemperatur während der Beschneiungssaison 0 °C nähern kann (praktisch alle Standorte), sind Spezifikationen zum Vereisungsschutz aufzunehmen. Geben Sie die minimale Lufttemperatur, die minimale Wassertemperatur und die Angabe an, ob am Ort der Wasserfassung Strom verfügbar ist.

Schritt 5: Werkstoff und Spaltweite festlegen

Werkstoff: Edelstahl 304 ist der Standard für Süßwasser-Gebirgsbäche. Geben Sie 316L an, wenn das Rohwasser einen erhöhten Mineralgehalt aufweist oder wenn Streusalz von der Straße (Abfluss von gesalzenen Straßen) in das Gewässer gelangen kann.
Spaltweite: Für Einlaufbauwerke der Beschneiung werden 1,0 mm empfohlen. Das ergibt eine feine Siebung, die alle für Düsen und Pumpen schädlichen Geschwemmsel entfernt, und kann so geliefert werden, dass die geltenden Anforderungen an den Fischschutz erfüllt werden.

Beschneiung mit aufbereitetem Wasser: der aufkommende Trend

Immer mehr Skigebiete setzen für die Beschneiung auf behandeltes Abwasser (Brauchwasser), als Reaktion auf Wasserknappheit, Umweltauflagen und Nachhaltigkeitsziele.

Big Sky Resort (Montana) erhielt 2025 die Genehmigung, jährlich bis zu 23 Millionen Gallonen aufbereitetes Wasser für die Beschneiung zu nutzen, mit Plänen für eine Erweiterung auf 44 Millionen Gallonen in einer zweiten Stufe [15].
Arizona Snowbowl war 2012 das erste Skigebiet, das für die gesamte Beschneiung zu 100 % aufbereitetes Wasser einsetzte [16].
Yellowstone Club (Montana) begann in der Saison 2023–2024 mit einer 12 Millionen Dollar teuren Anlage, Schnee aus aufbereitetem Wasser zu erzeugen [1].
Über ein Dutzend Skigebiete in 8 US-Bundesstaaten, Kanada, der Schweiz und Australien nutzen inzwischen aufbereitetes Wasser für die Beschneiung [15].

Folgen für die Auslegung des Einlaufrechens: Aufbereitetes Wasser wurde behandelt, um den Großteil der Schwebstoffe zu entfernen, dennoch können Restpartikel, Biofilmfragmente und ausgefällte Mineralien vorhanden sein. Die Siebung an der Wasserfassung erfordert bei Anlagen mit aufbereitetem Wasser:

Geringere Spaltweiten (0,5–1,0 mm), um Restpartikel zurückzuhalten
Werkstoffgüte 316L oder höher wegen erhöhter Chlorid- und Chemikalienrückstände im behandelten Wasser
Verträglichkeit mit UV-Desinfektion: Der Rechen darf keine Verunreinigungen einbringen, die die UV-Wirksamkeit mindern

Auch bei Anlagen mit aufbereitetem Wasser bietet ein Coanda-Rechen eine zuverlässige Siebung der ersten Stufe, die das Hochdruck-Pumpensystem schützt: die teuerste Komponente der Beschneiungsinfrastruktur.

Häufig gestellte Fragen

Welche Wasserfiltration benötigt eine Beschneiungsanlage?

Die Beschneiung erfordert eine mehrstufige Filtration: primäre Siebung an der Wasserfassung (0,5–2,0 mm) zur Entfernung von Geschwemmsel und organischem Material an der Entnahmestelle, sekundäre Vorfiltration (200–500 Mikrometer) im Pumpenhaus und eine Endfiltration auf 100 Mikrometer vor der Verteilung an die Schneekanonen. Der primäre Einlaufrechen ist die kritischste Stufe, weil er die Geschwemmselfracht für alle nachgelagerten Anlagenteile bestimmt.

Kann ein Coanda-Rechen für die Wasserfassung einer Beschneiungsanlage eingesetzt werden?

Ja: Coanda-Rechen eignen sich hervorragend für Beschneiungsfassungen. Sie arbeiten ohne Strom (entscheidend für abgelegene Standorte im Gebirge), bieten eine feine Siebung bis 0,5 mm in einer einzigen Stufe, reinigen sich ohne Eingriff selbst und schützen Fische in ökologisch empfindlichen Gebirgsbächen. Mit den Vereisungsschutzsystemen von ADENCO funktionieren sie zuverlässig unter den Frostbedingungen, die für die Beschneiung erforderlich sind.

Wie viel Wasser verbraucht die Beschneiung?

Für die Erzeugung von 1 m³ Maschinenschnee werden etwa 0,5 m³ Wasser benötigt. Um einen Hektar Piste mit einer Schneegrundlage zu bedecken, sind 3.000–4.000 m³ Wasser pro Saison erforderlich. Ein mittelgroßes Skigebiet mit 50 Hektar beschneiter Fläche kann 150.000–200.000 m³ pro Saison verbrauchen.

Ab welcher Wassertemperatur ist der Betrieb einer Wasserfassung für die Beschneiung ohne Vereisungsschutz nicht mehr möglich?

Jede Wassertemperatur unterhalb von etwa 1 °C erzeugt ein Risiko von Frazil-Eis auf den Keildrahtoberflächen. Da die Beschneiung ausschließlich bei Lufttemperaturen unter 0 °C erfolgt, benötigen praktisch alle Standorte von Beschneiungsfassungen eine Ausrüstung zum Vereisungsschutz. ADENCO integriert den Vereisungsschutz bereits in der Fertigung in die Rechenbaugruppe. Den vollständigen Leitfaden zu Methoden und Auswahlkriterien des Vereisungsschutzes finden Sie unter: Anti-Icing-Technologie für Einlaufrechen.

Welche Spaltweite sollte ich für einen Einlaufrechen einer Beschneiungsanlage wählen?

Für Einlaufbauwerke der Beschneiung empfehlen wir eine Spaltweite von 1,0 mm. Damit werden alle Geschwemmsel entfernt, die Düsen beschädigen könnten (Laub, Nadeln, Insekten, grobes Sediment), es wird der Grad an feiner Siebung erreicht, der die Belastung nachgeschalteter Filter verringert, und die Anforderungen an den Fischschutz können erfüllt werden. Spaltweiten unter 1,0 mm bringen für die Wasserqualität der Beschneiung kaum zusätzlichen Nutzen.

Kann ich aufbereitetes Wasser für die Beschneiung verwenden?

Ja, bei entsprechender Aufbereitung und mit den erforderlichen Genehmigungen. Über ein Dutzend Skigebiete in den USA, Kanada, der Schweiz und Australien nutzen bereits aufbereitetes Abwasser für die Beschneiung. Brauchwasser muss auf die Klassifizierung A-1 oder gleichwertige Standards aufbereitet werden. Ein Coanda-Rechen mit 0,5–1,0 mm Spalten aus Edelstahl 316L bietet eine geeignete erste Siebstufe für Systeme mit aufbereitetem Wasser.

Wie schütze ich Schneeerzeuger vor Verstopfung?

Der wirksamste Schutz beginnt an der Wasserfassung, nicht an der Schneekanone. Ein Coanda-Einlaufrechen mit 1,0 mm Spalten entfernt das Geschwemmsel, das die Verstopfung der Düsen verursacht, bevor es in die Rohrleitung gelangt. In Kombination mit einer Filtration im Pumpenhaus auf 100 Mikrometer verhindert dieser zweistufige Ansatz nahezu jede Verstopfung. Die einzelnen Schneekanonen verfügen als letzte Schutzstufe über eigene Feinsiebfilter.

Was kostet eine Wasserfassung für eine Beschneiungsanlage?

Eine einzelne ADENCO-Recheneinheit kostet ab Werk zwischen 1.500 € und 5.000 €, je nach Spaltweite, Werkstoffgüte, Rechenabmessungen und Stückzahl. Ausrüstung zum Vereisungsschutz und die Betonarbeiten erhöhen die Gesamtprojektkosten, abhängig von den Standortbedingungen. Eine ausführliche Aufschlüsselung der 11 Faktoren, die den Preis eines Coanda-Rechens bestimmen, finden Sie hier: Was kostet ein Coanda-Rechen?.

Quellen

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Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO liefert Coanda-Rechen mit integrierten Vereisungsschutzsystemen, die speziell für Beschneiungswasserfassungen im alpinen Umfeld ausgelegt sind. Kontaktieren Sie unser Ingenieurteam für eine standortspezifische Auslegung Ihrer Beschneiungswasserfassung und ein Angebot.

Technik|Lesezeit: 12 min

Technik gegen Vereisung an Einlaufrechen

Am 7. Januar 2010 zwang Frazil-Eis das Kernkraftwerk Salem in New Jersey zu einer manuellen Reaktorabschaltung (einem „Trip"). Im Januar 2000 führte eine Eisblockade im Kernkraftwerk Point Beach am Michigansee zu einem raschen Absinken des Kühlwasserstands an der Wasserfassung und löste eine Notabschaltung des Reaktors (einen „Scram") aus. Und von Januar bis März 2025 musste Trenton Water Works in New Jersey seine Hauptwasserfassung umgehen und sich fast zwei Monate lang auf dieselbetriebene Notpumpen stützen, nachdem Frazil-Eis die Systemkapazität verringert hatte [1][2].

Das sind keine Einzelfälle. Jeden Winter sind Wasserfassungen auf der gesamten Nordhalbkugel derselben Bedrohung ausgesetzt. Frazil-Eis (kleine Eiskristalle, die sich in unterkühltem, strömendem Wasser bilden und an Rechenoberflächen anhaften) kann eine Wasserfassung innerhalb von Minuten blockieren und legt Wasserkraftturbinen, kommunale Wasseraufbereitungsanlagen, industrielle Kühlwassersysteme und Beschneiungsanlagen genau in dem Moment still, in dem sie am dringendsten gebraucht werden.

Dieser Leitfaden erläutert die Physik der Eisbildung an Wasserfassungen, dokumentiert die fünf bewährten Verfahren zum Vereisungsschutz und stellt den technischen Ansatz vor, den ADENCO speziell für Coanda-Rechen im Einsatz bei extremer Kälte entwickelt hat.

Inhaltsverzeichnis

Die Physik der Eisbildung an Wasserfassungen
Zwei Arten der Eisverstopfung an Coanda-Rechen
Fünf Verfahren zum Vereisungsschutz: Wie sie jeweils wirken
Die richtige Vereisungsschutz-Strategie wählen
ADENCOs Ansatz zum Vereisungsschutz von Coanda-Rechen
Auslegung für kaltes Klima: Checkliste für die Spezifikation
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Die Physik der Eisbildung an Wasserfassungen

Zu verstehen, wie sich Eis an Einlaufrechen bildet, ist die Voraussetzung für die Wahl der richtigen Schutzstrategie. Es gibt drei verschiedene Mechanismen der Eisbildung, die jeweils eine andere Reaktion erfordern.

Frazil-Eis

Frazil-Eis ist die gefährlichste und am wenigsten verstandene Gefahr für Wasserfassungen. Es entsteht, wenn turbulentes Wasser knapp unter seinen Gefrierpunkt abgekühlt wird (ein Zustand, der als Unterkühlung bezeichnet wird), typischerweise um nur 0,01 °C bis 0,1 °C [3][4].

Der Entstehungsprozess verläuft schnell und selbstbeschleunigend:

Unterkühlung: Turbulentes, schnell strömendes Wasser (Stromschnellen, Riffel, Unterwasserkanäle) verliert Wärme schneller an die kalte Luft als ruhiges Wasser. Die gesamte Wassertiefe sinkt unter 0 °C, ohne dass sich eine stabile Eisdecke bildet.
Keimbildung: Eiskristalle bilden sich, wenn winzige Keimpartikel (Eiskristalle aus der Luft, Staub oder Kavitationsblasen) in das unterkühlte Wasser gelangen. Die ersten Kristalle haben einen Radius von etwa 0,3 mm [3].
Sekundäre Keimbildung: Vorhandene Kristalle stoßen in der Turbulenz zusammen und zerbrechen, und jedes Bruchstück wird zu einem neuen Keimbildungspunkt. Die Kristallbildung beschleunigt sich rasch, und ein Fluss kann innerhalb von Minuten von klarem Wasser zu einem dichten Eisbrei übergehen [3].
Anhaftung: Schon bei einer Unterkühlung von 0,1 °C haften Frazil-Eiskristalle an Metalloberflächen. Bei 0,2–0,3 °C Unterkühlung haften sie an praktisch jeder Oberfläche, auch an Kunststoffen [3]. Kristalle lagern sich auf den Keildrähten ab, füllen die Spaltweiten aus und blockieren den Wasserdurchtritt.

Entscheidend ist: Frazil-Eis haftet an jeder Oberfläche, die 0 °C oder kälter ist. Die zuverlässigste Vorbeugung besteht darin, die Rechenoberflächen über dem Gefrierpunkt zu halten: und sei es nur um Bruchteile eines Grades [1][5].

Plättcheneis (Grundeis)

Plättcheneis entsteht, wenn sich Frazil-Eiskristalle auf getauchten Oberflächen (Keildrähte, Tragstäbe, Wehrkrone) ablagern und zu festen Platten zusammenwachsen. Es ist die Hauptursache für Blockaden an vollständig getauchten Wasserfassungen [1]. Anders als loses Frazil-Eis ist Plättcheneis mechanisch fest und lässt sich nicht allein durch die Strömungsgeschwindigkeit ablösen.

Atmosphärische Vereisung

Atmosphärische Vereisung tritt auf, wenn die Umgebungstemperatur deutlich unter dem Gefrierpunkt liegt und Sprühwasser oder Spritzwasser auf freiliegenden Rechenoberflächen gefriert. Dies betrifft oberflächlich angeordnete Rechen (einschließlich Coanda-Rechen), die sowohl dem Wasser als auch der kalten Luft ausgesetzt sind. Atmosphärische Vereisung baut sich von der Luftseite her auf, nicht von der Wasserseite, und ist bei starkem Wind und tiefen Temperaturen am ausgeprägtesten.

Zwei Arten der Eisverstopfung an Coanda-Rechen

Untersuchungen im Frostlabor der NTNU in Norwegen sowie eine Vor-Ort-Überwachung einer Wasserfassung mit Coanda-Rechen haben zwei unterschiedliche Verstopfungsmechanismen identifiziert, die für die Geometrie des Coanda-Rechens spezifisch sind [6][7]:

Typ I: Ansammlung von Weicheis

Weicher, nasser Eisbrei sammelt sich auf der Oberseite der Keildrähte des Rechens an, unmittelbar stromab der Nasszone, in der das Wasser in die Spalte eintritt. Das Eis haftet an den Keildrahtoberflächen, dringt aber nicht zwischen die Drähte ein. Unter der Eisdecke bleibt der Rechen teilweise offen, und ein Teil des Wassers fließt weiterhin hindurch.

Merkmale:

Tritt auf, wenn Eispartikel im anströmenden Wasser die Rechenoberfläche berühren
Der Rechen bleibt teilweise funktionsfähig
Kann von selbst eisfrei werden, wenn die Wassertemperatur über 0 °C steigt
Der Rückgang des Durchflusses erfolgt allmählich, nicht plötzlich

Typ II: Festeisbildung zwischen den Keildrähten

Festes Eis bildet sich zwischen den Keildrähten des Rechens, bevor überhaupt Eispartikel aus dem Wasser den Rechen erreichen. Dies geschieht, wenn der Rechen selbst infolge extremer Lufttemperaturen unter 0 °C abkühlt (beobachtet in Laborversuchen bei Lufttemperaturen von −13,8 °C bis −14,0 °C und Rechentemperaturen von −5,9 °C bis −7,1 °C) [6].

Merkmale:

Tritt bei extremer Kälte auch ohne Frazil-Eis im Wasser auf
Die Verstopfung des Rechens erfolgt schnell und vollständig
Wird nicht eisfrei, solange die Frostbedingungen anhalten
Erfordert einen aktiven Eingriff oder einen Temperaturanstieg, um den Durchfluss wiederherzustellen

Die norwegische Untersuchung kam zu einem ermutigenden Ergebnis: Der Coanda-Rechen öffnete sich nach allen Eisblockade-Ereignissen ohne jeden betrieblichen Eingriff wieder, sobald sich die Bedingungen verbesserten [6]. Der Rechen arbeitete unter allen normalen Winterbedingungen gut und war vollständig selbstreinigend. Eine vollständige Blockade trat nur bei den extremsten Unterkühlungsereignissen auf.

Fünf Methoden gegen Vereisung: Wie sie jeweils funktionieren

1. Elektrische Heizelemente

Prinzip: In die Rechenkonstruktion eingebettete oder an ihr befestigte Widerstandsheizelemente halten die Oberflächentemperatur der Keildrähte über 0 °C und verhindern so die Eiskeimbildung.

Funktionsweise: Heizkabel oder Heizelemente mit geringer Leistung werden während der Fertigung in das Siebpaneel integriert, entlang der Tragstäbe geführt oder in die Befestigungskonstruktion der Keildrähte eingebettet. Ein Temperaturfühler und ein Regler schalten die Heizung ein, wenn sich die Wasser- oder Lufttemperatur 0 °C nähert.

Wirksamkeit: Sehr hoch. Da Frazil-Eis nicht an Oberflächen über 0 °C haften kann, ist bereits eine minimale Beheizung (Anhebung der Oberflächentemperatur um 0,5–1,0 °C) gegen Verstopfung vom Typ I wie vom Typ II vollständig wirksam [1][5].

Einschränkungen: Erfordert eine Stromversorgung am Standort der Wasserfassung. Der Energieverbrauch ist gering (typischerweise 100–500 W/m² Siebfläche je nach Umgebungsbedingungen), erfordert jedoch eine Verkabelung zu einer Stromversorgung.

Geeignet für: Standorte mit vorhandener Elektroinfrastruktur; alle Rechentypen einschließlich Coanda-Rechen.

2. Rückführung von warmem Wasser

Prinzip: Ein Teil des unterstromigen Wassers (das nach dem Durchgang durch die Sammelkammer über 0 °C liegt) wird zur Wasserfassung zurückgeführt und erwärmt das anströmende Wasser sowie die Rechenoberfläche.

Funktionsweise: Eine kleine Umwälzpumpe entnimmt Wasser aus der Sammelkammer oder der stromabwärts liegenden Leitung und führt es der Wehrkrone oberhalb des Rechens oder direkt auf die Siebfläche zurück. Das rückgeführte Wasser ist (selbst bei nur 1–2 °C) warm genug, um eine Unterkühlung an der Siebfläche zu verhindern [1][5].

Wirksamkeit: Hoch bei mäßiger Kälte. Die Erwärmungswirkung hängt vom Verhältnis des zurückgeführten Durchflusses zum zuströmenden kalten Durchfluss und von der Temperaturdifferenz ab.

Einschränkungen: Erfordert eine Pumpe (Strom), Rückführleitungen und ein ausreichendes Volumen an warmem Wasser. Bei extremer Kälte kann sich das rückgeführte Wasser selbst unter 0 °C abkühlen, bevor es den Rechen erreicht. Zudem verringert es den Nettodurchfluss durch das System.

Geeignet für: Wasserkraft- und kommunale Wasserfassungen, bei denen unterstromiges Wasser mit Temperaturen über dem Gefrierpunkt verfügbar ist; Standorte, an denen bereits kleine Pumpen vorhanden sind.

3. Diffusor für erwärmte Druckluft

Prinzip: Ein Drucksystem gibt erwärmte Luftblasen unterhalb oder vor dem Einlaufrechen ab und erzeugt eine Mischzone, die Frazil-Kristalle von der Rechenoberfläche wegtreibt und Wärme einträgt.

Funktionsweise: Ein Kompressor und ein Lufterhitzer führen warme, druckbeaufschlagte Luft über einen Grobblasen-Diffusor zu, der am Fuß des Rechens oder des Wehrbauwerks installiert ist. Die aufsteigenden Blasen erzeugen eine vertikale Zirkulation, die wärmeres Wasser aus der Tiefe nach oben bringt (in Seen) oder Wärme in den siebnahen Bereich einmischt [8][9].

Wirksamkeit: Gut bis hoch, abhängig von der Einbaugeometrie und den Eigenschaften des Gewässers. Am wirksamsten bei Wasserfassungen an Seen und Speichern, in denen in der Tiefe wärmeres Wasser vorhanden ist.

Einschränkungen: Erfordert Kompressor, Erhitzer und Stromversorgung. Weniger wirksam in flachen, schnell fließenden Gebirgsbächen, in denen kein warmes Wasser in der Tiefe verfügbar ist. Während Frostereignissen ist eine kontinuierliche Luftzufuhr erforderlich.

Am besten geeignet für: Entnahmen aus Seen und Speichern; getauchte Rechen; große kommunale und industrielle Wasserfassungen.

4. Gedämmte Einhausung

Prinzip: Eine gedämmte Einhausung um den Rechen hält die Restwärme des durchströmenden Wassers zurück und verhindert, dass die Rechenoberfläche auf Lufttemperatur abkühlt.

Funktionsweise: Der Rechen wird in einer gedämmten Konstruktion (aus Glasfaser-, Schaum- oder Verbundplatten) eingehaust, die ihn vor Wind und Kaltluft schützt und dabei den Wasserdurchfluss zulässt. Das Wasser selbst liefert bei etwa 0,5–4 °C genug Wärme, um den Rechen über dem Gefrierpunkt zu halten: solange die Einhausung den Wärmeverlust an die Luft verhindert.

Wirksamkeit: Mäßig. Wirksam bei leichtem Frost (Lufttemperaturen bis etwa −10 °C), aber unzureichend bei extremer Kälte oder anhaltenden Unterkühlungsereignissen.

Einschränkungen: Schützt nicht vor Frazil-Eis, das mit dem Wasserstrom antransportiert wird. Sie verhindert die Sichtprüfung des Rechens. Sie kann Geschwemmsel am Rechen zurückhalten, wenn kein ausreichender Bypass vorgesehen ist.

Geeignet für: Standorte mit mildem Kaltklima; ergänzender Schutz in Kombination mit einer anderen Hauptmethode.

5. Hydrophobe und eisabweisende Oberflächenbeschichtungen

Prinzip: Spezielle Beschichtungen verringern die Eishaftung an den Rechenoberflächen, sodass die Strömungskräfte Eiskristalle leichter abtragen können, bevor sie sich ansammeln.

Funktionsweise: Superhydrophobe Beschichtungen erzeugen eine Oberfläche, an der Wasser und Eiskristalle nur schwer haften können. Der Kontaktwinkel des Wassers übersteigt 150°, das heißt, das Wasser bildet Tropfen, die abrollen, statt die Oberfläche zu benetzen und darauf zu gefrieren. Neuere Forschung (2024–2025) hat photothermische superhydrophobe Beschichtungen entwickelt, die passive Eisabweisung mit aktiver Umwandlung von Solar- in Wärmeenergie verbinden [10].

Wirksamkeit: Vielversprechend, aber noch in Entwicklung. Laborergebnisse zeigen deutliche Verzögerungen der Eisbildung (die Gefrierzeit wurde in einer Studie von 150 auf 2.140 Sekunden verlängert) [10]. Die Beständigkeit im Betrieb unter kontinuierlicher Strömung, Abrasion und Biofouling bleibt jedoch eine Herausforderung.

Einschränkungen: Beschichtungen bauen sich mit der Zeit ab und müssen erneut aufgetragen werden. Die Leistung bei starken Unterkühlungsereignissen (bei denen die Eishaftkräfte am größten sind) ist im industriellen Maßstab noch nicht nachgewiesen. Für kritische Wasserfassungen allein nicht ausreichend.

Geeignet für: Ergänzender Schutz in Kombination mit einer aktiven Hauptmethode; eine Technologie in Entwicklung, die zu beobachten ist.

Auswahl der richtigen Strategie gegen Vereisung

Die optimale Strategie hängt von den Standortbedingungen, der verfügbaren Infrastruktur und den Folgen eines Ausfalls der Wasserfassung ab.

Faktor	Elektrische Beheizung	Warmwasser-Rückführung	Luftdiffusor	Gedämmte Einhausung	Oberflächenbeschichtung
Strom erforderlich	Ja (gering)	Ja (Pumpe)	Ja (Kompressor)	Nein	Nein
Wirksamer Temp.-Bereich	Alle (bis −40 °C und darunter)	Mittel (bis −15 °C)	Mittel (bis −20 °C)	Mild (bis −10 °C)	Nur ergänzend
Frazil-Schutz	Sehr gut	Gut	Gut	Gering	Mittel
Schutz vor atmosphärischer Vereisung	Sehr gut	Mittel	Gering	Gut	Mittel
Installationsaufwand	Gering–mittel	Mittel	Mittel–hoch	Gering	Gering
Betriebskosten	Gering (Strom)	Gering (Pumpenenergie)	Mittel (Kompressor)	Null	Kosten der Neubeschichtung
Bester Rechentyp	Alle Typen	Alle Typen	Getauchte Rechen	Oberflächenmontierte Rechen	Alle Typen
Zuverlässigkeit	Sehr hoch	Hoch	Hoch	Mittel	Mittel

Für kritische Wasserfassungen (kommunale Wasserversorgung, nukleare Kühlung, Beschneiung in der Hochsaison): Elektrische Beheizung als primäre Methode einsetzen: Sie ist über alle Temperaturbereiche und Eisarten hinweg die zuverlässigste und wirksamste Lösung.

Für gemäßigt kalte Klimate (gelegentlicher Frost, Temperaturen selten unter −15°C): Warmwasser-Umwälzung oder eine gedämmte Einhausung können ausreichen, bei geringerem Infrastrukturbedarf.

Für maximalen Schutz: Methoden kombinieren: zum Beispiel elektrische Beheizung der Siebfläche plus gedämmte Einhausung zum Schutz vor atmosphärischer Vereisung. Die Kombination von Methoden bietet eine Rückfallebene, falls eine Methode ausfällt.

ADENCOs Ansatz zum Vereisungsschutz für Coanda-Rechen

Übliche Anti-Vereisungsmethoden wurden für konventionelle flache Rechen, getauchte zylindrische Siebe oder Grobrechenstäbe entwickelt. Coanda-Rechen haben eine besondere Geometrie (das gekrümmte, geneigte Keildraht-Paneel, das Beschleunigungsblech, die oberflächenmontierte Wehranordnung), die eigens ausgelegte Anti-Vereisungssysteme erfordert.

ADENCO hat ein Vereisungsschutzsystem entwickelt, das speziell auf die Geometrie des Coanda-Rechens ausgelegt ist. Unser Ansatz integriert den Vereisungsschutz unmittelbar in die Fertigung des Rechens, statt ihn als nachträglich ergänztes Zubehör zu behandeln.

Konstruktionsprinzipien

Integriert, nicht nachträglich angebaut: Die Anti-Vereisungselemente sind Teil der Rechenbaugruppe und keine externen Anbauteile. Das sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung über die gesamte Keildrahtfläche und beseitigt thermische Kältestellen, an denen sich Eis bilden könnte.
Zonenspezifische Beheizung: Die norwegische Forschung [6] hat gezeigt, dass Eisverstopfung in bestimmten Zonen des Coanda-Rechens auftritt: am Übergang vom Beschleunigungsblech zum Siebpaneel (Typ II) und an der stromabwärtigen Kante der benetzten Zone (Typ I). Unser System konzentriert die Anti-Vereisungsenergie dort, wo die Verstopfung beginnt, statt den gesamten Rechen gleichmäßig zu beheizen.
Automatische Aktivierung: Temperatursensoren an der Siebfläche lösen den Anti-Vereisungsbetrieb nur aus, wenn sich die Bedingungen den Frostschwellen nähern. In den warmen Monaten ist das System inaktiv und verbraucht keine Energie.
Auch für den Betrieb ohne Strom geeignet: Für abgelegene Standorte ohne elektrische Infrastruktur bietet ADENCO passive Anti-Vereisungskonfigurationen an, die thermische Masse, Strömungsführung und die Optimierung der Rechengeometrie nutzen, um den Bereich der Bedingungen zu erweitern, unter denen der Rechen ohne Strom betrieben werden kann. Für Standorte mit Stromversorgung, an denen maximale Zuverlässigkeit bei Kälte gefordert ist, ist eine aktive Beheizung verfügbar.

ADENCO kontaktieren für technische Angaben zu unseren Anti-Vereisungssystemen und zur Besprechung Ihrer konkreten Anforderungen im kalten Klima.

Auslegung für kaltes Klima: Checkliste für die Spezifikation

Wenn Sie einen Einlaufrechen für einen Standort spezifizieren, an dem Frostbedingungen möglich sind, nehmen Sie diese Parameter in Ihre Spezifikation auf:

Parameter	Was anzugeben ist	Warum es wichtig ist
Minimale Lufttemperatur	Rekordtiefstwert und typisches Winterminimum (°C)	Bestimmt, ob ein passiver oder aktiver Vereisungsschutz erforderlich ist
Minimale Wassertemperatur	Niedrigste gemessene oder erwartete Wassertemperatur (°C)	Wasser unter 0 °C weist auf Unterkühlung und Frazil-Eis-Risiko hin
Art des Gewässers	Offener Kanal (turbulent) vs. See/Speicher (ruhig)	Turbulente Flüsse haben ein deutlich höheres Frazil-Eis-Risiko als ruhige Seen
Flussgefälle und Turbulenz	Stromschnellen, Furten oder Wasserfälle oberhalb der Wasserfassung	Hohe Turbulenz = starke Unterkühlung = hohes Frazil-Eis-Risiko
Historie der Eisdecke	Bildet das Gewässer im Winter eine stabile Eisdecke?	Eine stabile Eisdecke isoliert das Wasser gegen kalte Luft und verringert das Frazil-Eis-Risiko
Windexposition	Grad der Windexposition am Standort der Wasserfassung	Wind erhöht sowohl die Unterkühlungsrate als auch die atmosphärische Vereisung
Stromverfügbarkeit	Ist an der Wasserfassung Strom verfügbar? Mit welcher Leistung?	Bestimmt, welche Methoden des Vereisungsschutzes umsetzbar sind
Folgen eines Ausfalls	Was passiert, wenn der Rechen blockiert? (Ertragsausfall, Sicherheitsrisiko usw.)	Bestimmt die erforderliche Redundanz und Zuverlässigkeitsstufe
Betriebssaison	Ganzjährig oder saisonal? Welche Monate?	Legt Dauer und Schärfe der Anforderungen an den Vereisungsschutz fest

Häufig gestellte Fragen

Wie verhindert man Eis auf Einlaufrechen?

Die zuverlässigste Methode besteht darin, die Oberflächentemperatur des Rechens mit elektrischen Heizelementen, Warmwasserumwälzung oder beheizten Luftdiffusorsystemen über 0 °C zu halten. Da Frazil-Eis an Oberflächen oberhalb des Gefrierpunkts nicht anhaften kann, verhindert schon eine minimale Beheizung die Anlagerung. In mild kalten Klimazonen können isolierte Einhausungen oder hydrophobe Oberflächenbeschichtungen ergänzenden Schutz bieten. Die Wahl hängt vom Temperaturbereich des Standorts, der Verfügbarkeit von Strom und den Folgen eines Ausfalls der Wasserfassung ab.

Was ist Frazil-Eis und warum blockiert es Wasserfassungen?

Frazil-Eis besteht aus kleinen Eiskristallen (etwa 0,3–1,0 mm), die sich in unterkühltem, turbulentem Wasser bilden: in Wasser, das nur 0,01–0,1 °C unter den Gefrierpunkt abgekühlt ist. Diese Kristalle haften an jeder Oberfläche mit 0 °C oder darunter und lagern sich in den Spalten des Rechens an, bis der Durchfluss blockiert ist. Die Bildung von Frazil-Eis verläuft schnell und selbstbeschleunigend: Sekundäre Keimbildung lässt die Kristallproduktion innerhalb von Minuten rasch ansteigen, und ein Rechen kann bei starken Unterkühlungsereignissen in weniger als einer Stunde von vollständig offen auf vollständig blockiert übergehen.

Funktionieren Coanda-Rechen in kalten Klimazonen?

Ja. Untersuchungen im Frostlabor der NTNU in Norwegen haben gezeigt, dass Coanda-Rechen unter allen normalen Winterbedingungen gut arbeiten und vollständig selbstreinigend sind. Eine vollständige Blockierung durch Eis trat nur bei extremen Unterkühlungsereignissen auf, und die Rechen öffneten sich ohne betrieblichen Eingriff wieder, sobald sich die Bedingungen besserten. Für Wasserfassungen, die den ganzen Winter über in Betrieb sein müssen (etwa für die Beschneiung oder die ganzjährige kommunale Versorgung), verhindern die Vereisungsschutzsysteme von ADENCO eine Blockierung auch unter härtesten Bedingungen.

Bei welcher Temperatur entsteht Frazil-Eis?

Frazil-Eis bildet sich, wenn Wasser unter 0 °C unterkühlt wird: typischerweise nur um 0,01 °C bis 0,1 °C. Diese Unterkühlung tritt am ehesten in turbulenten Gerinneströmungen auf, die Lufttemperaturen deutlich unter dem Gefrierpunkt ausgesetzt sind. Ruhige, tiefe Gewässer sind weniger anfällig, weil die Oberfläche zu einer stabilen Eisdecke gefriert, die das darunterliegende Wasser gegen weitere Abkühlung isoliert. Frazil-Eiskristalle beginnen bereits bei einer Unterkühlung von nur 0,1 °C an Metalloberflächen zu haften.

Kann ein beheizter Rechen eine Blockade durch Frazil-Eis verhindern?

Ja. Beheizung ist die wirksamste und zuverlässigste Methode des Vereisungsschutzes. Frazil-Eis kann an einer Oberfläche über 0 °C weder Keime bilden noch anhaften. In die Rechenstruktur integrierte Heizelemente mit geringer Leistungsaufnahme (je nach Bedingungen 100–500 W/m²) genügen, um die Oberfläche selbst bei extremen Umgebungstemperaturen unter −30 °C über dem Gefrierpunkt zu halten. Die Energiekosten sind gering im Vergleich zu den Folgen einer Blockierung der Wasserfassung.

Worin unterscheidet sich das Vereisungsschutzsystem von ADENCO von Standardsystemen?

Übliche Vereisungsschutzsysteme sind für flache Siebe oder Grobrechenstäbe ausgelegt und berücksichtigen die Geometrie des Coanda-Rechens nicht. Das System von ADENCO wird bereits während der Fertigung integriert, heizt zonenweise gezielt an den Stellen, an denen die Verstopfung beginnt, wie von norwegischen Untersuchungen ermittelt, wird automatisch auf Basis der Oberflächentemperatur aktiviert und ist je nach Verfügbarkeit von Strom in aktiver (beheizter) und passiver Ausführung erhältlich.

Was kostet der Vereisungsschutz für einen Einlaufrechen?

Systeme zum Vereisungsschutz erhöhen die Kosten der Rechenbaugruppe je nach gewähltem Verfahren und Standortbedingungen typischerweise um 15–30 %. Die Kosten, keinen Vereisungsschutz zu haben (gemessen an entgangener Wasserkrafterzeugung, dem Notbetrieb von Dieselpumpen oder Ausfallzeiten der Beschneiung in der Hochsaison), übersteigen die Investition in den Vereisungsschutz in der Regel schon im ersten Betriebswinter.

Sollte ich für meinen Einlaufrechen einen Vereisungsschutz vorsehen?

Wenn an Ihrem Standort während der Betriebszeit Wassertemperaturen nahe 0 °C oder Lufttemperaturen unter 0 °C auftreten: ja. Die Frage ist nicht, ob sich Eis bildet, sondern wann. Für Wasserfassungen zur Beschneiung ist der Vereisungsschutz unverzichtbar: Beschneiung findet ausschließlich bei Frost statt. Für Wasserkraft- und kommunale Wasserfassungen in nördlichen Breiten wird er dringend empfohlen. Die Kosten der Vorbeugung sind ein Bruchteil der Kosten eines ungeplanten Stillstands.

Quellen

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"Advances in Frazil Ice Evolution Mechanisms and Numerical Modelling in Rivers and Channels in Cold Regions." MDPI Water, Bd. 15, Nr. 14, 2582 (2023). DOI: 10.3390/w15142582

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. Die Vereisungsschutztechnik von ADENCO ist speziell auf die Geometrie des Coanda-Rechens ausgelegt und sorgt für einen zuverlässigen Betrieb der Wasserfassung auch unter extremsten Kaltklimabedingungen. Kontaktieren Sie unser Ingenieurteam, um Ihre Anforderungen an Wasserfassungen im Kaltklima zu besprechen.

Beschaffung|Lesezeit: 9 min

Maßgefertigte vs. vorgefertigte Coanda-Rechen: Warum eine Bauart nicht zu jedem Standort passt

Einen Coanda-Einlaufrechen können Sie online für unter 500 $ kaufen. Er wird in einem Karton geliefert, vorgefertigt aus Edelstahl 304, mit einer festen Spaltweite von 1,5 mm, einer Drahtneigung von 5 Grad, einer einzigen Standardabmessung und einem Nenndurchfluss von 6 Litern pro Sekunde.

Für eine selbst gebaute (DIY-)Mikrowasserkraftanlage, die eine abgelegene Hütte versorgt, kann dieser Rechen einwandfrei funktionieren.

Bei einer kommunalen Ausleitung von 200 l/s, einer Beschneiungsanlage, die 30 Schneekanonen auf 2.000 Metern Höhe versorgt, oder einer Wasserfassung für Wasserkraft, die in einem brackigen Ästuar die Aalschutzvorschriften Bei einer kommunalen Ausleitung von 200 l/s, einer Beschneiungsanlage, die 30 Schneekanonen auf 2.000 Metern Höhe versorgt, oder einer Wasserfassung für Wasserkraft, die in einem brackigen Ästuar die Aalschutzvorschriften erfüllen muss, ist derselbe Rechen nicht nur unzureichend – er wird versagen.

Ein Coanda-Rechen ist kein Standard-Massenprodukt wie ein Rohrfitting oder eine Filterkerze. Er ist ein hydraulisches Bauteil, dessen Leistung vollständig davon abhängt, wie gut seine Auslegungsparameter zu Ihren konkreten Standortbedingungen passen. Spaltweite, Drahtneigungswinkel, Krümmung des Rechens, Form des Beschleunigungsblechs, Werkstoffgüte, Anordnung der Einheiten und Maßnahmen zum Vereisungsschutz müssen sämtlich für Ihren Durchfluss, Ihre verfügbare Fallhöhe, die Wasserchemie, die Art des Geschwemmsels, die Anforderungen an den Fischschutz und das Klima berechnet werden.

Dieser Leitfaden erläutert den Unterschied zwischen vorgefertigten Rechen fester Baugröße, die als Lagerware für den DIY-Mikrowasserkraftmarkt verkauft werden, und maßgefertigten Coanda-Rechen, zeigt, wann welche Lösung angemessen ist, und erklärt Schritt für Schritt den projektspezifischen Engineering-Prozess von ADENCO.

Inhaltsverzeichnis

Was vorgefertigte Coanda-Rechen bieten
Wo vorgefertigte Rechen an ihre Grenzen stoßen
Was ein kundenspezifischer Coanda-Rechen leistet
Wann ein vorgefertigter Rechen ausreicht
Wann eine kundenspezifische Auslegung erforderlich ist
ADENCOs 6-stufiger Prozess der kundenspezifischen Auslegung
Was eine kundenspezifische Auslegung kostet und was sie einspart
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Was vorgefertigte Coanda-Rechen bieten

Mehrere Hersteller verkaufen vorgefertigte Coanda-Rechen in festen Größen, vor allem für den DIY-Markt der Mikrowasserkraft. Sie weisen typischerweise folgende Merkmale auf:

Feste Abmessungen: ein oder zwei feste Paneelgrößen (z. B. 380 mm × 380 mm)
Feste Spaltweite: meist 1,5 mm oder 2,0 mm
Feste Drahtneigung: standardmäßig 5 Grad
Ein einziger Werkstoff: Edelstahl 304
Geringe Nennkapazität: typischerweise 6–17 l/s je Paneel [1]
Keine Optimierung des Beschleunigungsblechs: universelles oder selbst gefertigtes Beschleunigungsblech mit ogivalem (S-förmigem) Profil
Keine Ausrüstung zum Vereisungsschutz
Keine hydraulische Untersuchung: der Anwender muss selbst feststellen, ob der Rechen zu seinem Standort passt

Vorgefertigte Rechen sind günstig (200–750 $ je Paneel), schnell lieferbar und funktionieren innerhalb ihres vorgesehenen Betriebsbereichs gut. Sie haben weltweit Hunderte kleiner DIY-Wasserkraftanlagen ermöglicht [2].

Wo vorgefertigte Rechen nicht ausreichen

Die Grenzen vorgefertigter Rechen zeigen sich, sobald ein Projektparameter außerhalb dieses engen Betriebsbereichs liegt.

Nicht passender Durchfluss

Ein vorgefertigtes Paneel mit 6–17 l/s eignet sich für die Ausleitung aus einem kleinen Gewässer. Die meisten professionellen Anwendungen erfordern jedoch 50 bis über 2.000 l/s. Das Aneinanderreihen mehrerer vorgefertigter Paneele löst das nicht: Wehrgeometrie, Form des Beschleunigungsblechs und Sammelkammer müssen als integriertes System ausgelegt und nicht aus Modulteilen zusammengesetzt werden [3].

Falscher Werkstoff für das Wasser

Vorgefertigte Rechen bestehen in der Regel aus Edelstahl 304. Liegt der Chloridgehalt des Rohwassers über 200 ppm (Küstenflüsse, Ästuarstandorte, brackiges Grundwasser oder Standorte unterhalb von Streusalzeinsatz), korrodiert 304. Der Rechen muss auf Basis einer wasserchemischen Analyse in 316L, Duplex 2205 oder einer höheren Güte spezifiziert werden [4][5]. Vorgefertigte Produkte bieten diese Wahl nicht.

Spaltweite passt nicht zu den Anforderungen

Ein fester Spalt von 1,5 mm oder 2,0 mm kann für die Einhaltung des Fischschutzes zu weit sein (die britischen Eels Regulations fordern in Ästuarzonen 1,0 mm [6]) oder für die maximale Durchflusskapazität in Anwendungen ohne Fischschutzanforderungen zu eng. Die Spaltweite sollte eine ingenieurtechnische Entscheidung auf Basis der standortspezifischen Biologie und der behördlichen Anforderungen sein: keine Fertigungsvorgabe.

Keine Auslegung des Beschleunigungsblechs

Das Beschleunigungsblech ist nicht optional: Es ist eine kritische hydraulische Komponente, die bestimmt, wie das Wasser auf die Rechenoberfläche geführt wird [3][7]. Die richtige Form des Beschleunigungsblechs hängt von der Wehrhöhe, der Geometrie der Wehrkrone und dem Bemessungsdurchfluss ab. Ein unpassendes Beschleunigungsblech führt zu Strömungsablösung, Turbulenz am Recheneintritt, verringerter Kapazität und beeinträchtigter Selbstreinigung. Vorgefertigte Rechen lassen das Beschleunigungsblech entweder ganz weg oder liefern eine generische Form, die möglicherweise nicht zu Ihrem Wehr passt.

Kein Schutz gegen Vereisung

Vorgefertigte Rechen verfügen über keine Ausrüstung für den Betrieb in kaltem Klima. An jedem Standort, an dem sich Wasser- oder Lufttemperaturen dem Gefrierpunkt nähern (dazu zählen praktisch alle Beschneiungsanlagen, die meisten Wasserkraftanlagen und viele kommunale Wasserfassungen in nördlichen Breiten), benötigt der Rechen eine integrierte Auslegung gegen Vereisung [8][9].

Keine behördliche Dokumentation

Professionelle Projekte erfordern eine technische Dokumentation: hydraulische Berechnungen, Werkstoffzeugnisse, Maßtoleranzen und Nachweisdaten zum Fischschutz. Vorgefertigte Produkte werden mit einem Produktblatt geliefert, nicht mit einem Ingenieurpaket.

Was ein kundenspezifischer Coanda-Rechen leistet

Ein kundenspezifisch ausgelegter Coanda-Rechen wird für ein bestimmtes Projekt, einen bestimmten Standort und einen bestimmten Satz von Betriebsbedingungen ausgelegt. Jeder Parameter wird berechnet, statt aus einem Vorgabewert übernommen zu werden:

Parameter	Vorgefertigt	Kundenspezifisch
Rechenbreite	Fest (ein oder zwei Größen)	Aus Bemessungsdurchfluss und Standortgeometrie berechnet
Rechenlänge	Fest	Optimiert für das Gleichgewicht zwischen dem durch den Rechen tretenden Durchfluss und dem Druckverlust
Spaltweite	Fest (1,5 oder 2,0 mm)	Nach Fischschutz + Geschwemmsel + Wasserqualität gewählt
Drahtneigungswinkel	Fest (5°)	Optimiert für das Verhältnis von Kapazität zu Filtration (3°–7°)
Werkstoffgüte	Nur 304	304, 304L, 316, 316L, Duplex oder Superduplex je nach Wasserchemie
Beschleunigungsblech	Generisch oder keines	Form berechnet für die standortspezifische Wehrgeometrie
Rechenkrümmung	Fester Radius	Radius optimiert für die verfügbare Fallhöhe und die Abflussverhältnisse
Vereisungsschutz	Keiner	Integriertes System, abgestimmt auf die klimatischen Bedingungen
Anordnung der Paneele	Einzelnes Paneel	Mehrpaneel-Anordnungen mit gemeinsamem Sammelsystem
Technische Dokumentation	Produktblatt	Vollständige hydraulische Berechnung, Werkstoffzeugnisse, Nachweisdaten

Wann ein vorgefertigter Rechen ausreicht

Vorgefertigte Coanda-Rechen sind eine gute Wahl, wenn alle folgenden Punkte zutreffen:

Der Durchflussbedarf liegt unter 20 l/s
Das Wasser ist sauberes Süßwasser (Chlorid < 200 ppm)
Es gelten keine Vorschriften zum Fischschutz
Während des Betriebs treten keine Frostbedingungen auf
Das Wehr ist bereits vorhanden und verfügt über ausreichende verfügbare Fallhöhe (> 450 mm)
Die Genehmigungsbehörde verlangt keine technische Dokumentation
Der Anwender verfügt über die hydraulischen Kenntnisse, um die Betonbauwerke (Wehr, Sammelkammer, Bypass) auszulegen

Das beschreibt eine typische DIY-Mikrowasserkraftanlage oder eine kleine landwirtschaftliche Wasserausleitung; für solche Projekte ist ein vorgefertigter Rechen praktisch und wirtschaftlich.

Wann eine kundenspezifische Auslegung erforderlich ist

Sie benötigen einen kundenspezifisch ausgelegten Coanda-Rechen, wenn einer der folgenden Punkte zutrifft:

Durchfluss über 20 l/s: Mehrpaneel-Anordnungen erfordern eine integrierte hydraulische Auslegung
Vorschriften zum Fischschutz gelten: Die Spaltweite muss daraufhin geprüft werden, ob sie den artspezifischen Anforderungen entspricht
Wasser enthält Chlorid >200 ppm: Die Werkstoffgüte muss auf die Wasserchemie abgestimmt werden
Frostbedingungen sind möglich: Eine Ausrüstung zum Vereisungsschutz ist unerlässlich
Das Projekt erfordert behördliche Genehmigungen: Technische Dokumentation, Konformitätsnachweise und hydraulische Berechnungen sind erforderlich
Das Wehr muss ausgelegt oder angepasst werden: Die Form des Beschleunigungsblechs muss zur jeweiligen Wehrgeometrie passen
Die Anwendung ist kritisch (kommunale Wasserversorgung, Beschneiung (umsatzabhängig), Wasserkraft (umsatzabhängig)), wo ein Ausfall des Rechens finanzielle oder sicherheitsrelevante Folgen hat
Ungewöhnliche Randbedingungen am Standort: begrenzte Wehrbreite, sehr hohe oder sehr geringe verfügbare Fallhöhe, hohe Sedimentfracht, variabler Durchflussbereich oder Nachrüstung bestehender Infrastruktur

In der Praxis bedeutet das: jedes professionelle und kommerzielle Projekt erfordert eine projektspezifische Auslegung. Die Frage ist nicht, ob angepasst wird, sondern wie viel Engineering erforderlich ist.

ADENCOs 6-stufiger Prozess der kundenspezifischen Auslegung

Schritt 1: Erfassung der Standortdaten (Tag 1)

Sie liefern die wesentlichen Standortparameter, oder das Ingenieurteam von ADENCO hilft Ihnen zu bestimmen, welche Daten erforderlich sind:

Bemessungsdurchfluss (Spitzen- und Mindestwert)
Verfügbare Fallhöhe (brutto und minimaler Betriebswert)
Beschreibung des Gewässers und der Wasserchemie (Chlorid, pH-Wert, Temperaturbereich)
Vorkommende Fischarten und Lebensstadien (falls zutreffend)
Behördliche Anforderungen
Klimabedingungen (Luft- und Wassertemperaturbereich, Eisrisiko)
Fotos des Standorts und maßliche Randbedingungen

Schritt 2: Hydraulische Analyse (Tage 1–2)

Die Ingenieure von ADENCO führen die hydraulische Auslegung mit dem Coanda Design Guide des US Bureau of Reclamation (USBR) (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) [3] sowie mit unseren Auslegungstools durch, die anhand von Betriebsdaten installierter Rechen kalibriert sind. Diese Analyse bestimmt:

Optimale Breite und Länge des Rechens für den Bemessungsdurchfluss
Wahl der Spaltweite auf Basis der Anforderungen an Fischschutz und Wasserqualität
Optimierung des Drahtneigungswinkels für das Gleichgewicht zwischen Kapazität und Siebfeinheit
An die Wehrgeometrie angepasste Form des Beschleunigungsblechs
Krümmungsradius des Rechens
Nachweis des Druckverlusts bei minimalen und maximalen Betriebsbedingungen
Berechnung des Bypass-Durchflusses

Schritt 3: Festlegung von Werkstoff und Oberflächenbehandlung (Tag 2)

Auf Grundlage der Daten zur Wasserchemie wählt das Ingenieurteam:

Edelstahlgüte (304L, 316L, Duplex oder Super-Duplex)
Oberflächenbehandlung (standardmäßig gebeizt und passiviert, dazu etwaige Spezialbeschichtungen)
Typ und Konfiguration des Vereisungsschutzsystems (falls erforderlich)
Werkstoff der Tragkonstruktion

Schritt 4: Entwurfsprüfung und Freigabe (Tage 2–3)

ADENCO liefert ein vollständiges Entwurfspaket zu Ihrer Prüfung:

Übersichtszeichnung mit Abmessungen
Zusammenfassung der hydraulischen Leistung (Kurve Durchfluss über Fallhöhe)
Werkstoffspezifikationsblatt
Konformitätserklärung zum Fischschutz (falls zutreffend)
Spezifikation des Vereisungsschutzsystems (falls zutreffend)
Angebot mit Lieferzeit

Sie prüfen, fordern bei Bedarf Änderungen an und geben den Entwurf frei.

Schritt 5: Fertigung und Qualitätskontrolle (2–4 Wochen)

Der Rechen wird im Werk von ADENCO mit vollständiger Qualitätskontrolle gefertigt:

Fertigung der Keildraht-Paneele auf die vorgegebene Spaltweite (Toleranz ±0,1 mm)
Beschleunigungsblech in die berechnete Form gebracht
Fertigung und Montage der Tragkonstruktion
Integration des Vereisungsschutzes (falls vorgesehen)
Maßprüfung jedes Paneels
Verifizierung durch hydraulische Prüfung (bei kritischen Anwendungen)

Schritt 6: Lieferung und Montageunterstützung

ADENCO liefert die fertige Rechenbaugruppe mit:

Montageanleitung, abgestimmt auf Ihre Standortkonfiguration
Detaillierte Übersichts- und Anschlusszeichnungen
Werkstoffzeugnisse und Prüfberichte
Paket technischer Dokumentation zur Einreichung bei den Behörden
Montageunterstützung aus der Ferne oder vor Ort nach Bedarf

Gesamtdauer von der ersten Anfrage bis zur Lieferung: in der Regel 3–6 Wochen, abhängig von der Komplexität des Rechens und den Anforderungen an den Vereisungsschutz.

Was projektspezifische Auslegung kostet und was sie einspart

Eine projektspezifische Auslegung verursacht im Vergleich zu einem vorgefertigten Rechen zusätzliche Kosten. Die Frage ist, ob diese Kosten durch das gerechtfertigt sind, was sie verhindern.

Was die kundenspezifische Ausführung kostet

Technische Analyse und Auslegungsprüfung: im Angebot von ADENCO enthalten (keine gesonderte Engineering-Gebühr)
Projektspezifische Siebpaneele: in der Regel 20–40 % teurer als vorgefertigte Paneele gleicher Größe, abhängig von Werkstoffgüte und Spaltweite
Integration des Vereisungsschutzes: erhöht die Kosten der Rechenbaugruppe um 15–30 % (falls erforderlich)
Paket der technischen Dokumentation: im Angebot von ADENCO enthalten

Was eine kundenspezifische Ausführung einspart

Vermiedenes Risiko	Typische Kosten des Fehlers
Falscher Werkstoff → Korrosionsschaden	Vollständiger Austausch des Rechens, zuzüglich Stillstandszeit
Unterdimensionierter Rechen → unzureichender Durchfluss	Zusätzliche Siebpaneele + Anpassung der Betonbauwerke mitten im Projekt
Falsche Spaltweite → Nichteinhaltung der Vorschriften	Austausch des Rechens + Projektverzögerung (typisch 4+ Monate)
Kein Vereisungsschutz → Winterstillstand	Umsatzverlust bei jedem Winterstillstand, je nach Anwendung
Mangelhaftes Beschleunigungsblech → verringerte Kapazität	Rechen liefert 40–60 % des erwarteten Durchflusses; Neuauslegung erforderlich
Keine hydraulische Analyse → Fehlanpassung an die verfügbare Fallhöhe	Rechen arbeitet mit einem Bruchteil der Auslegungskapazität; Anpassung des Wehrs erforderlich

Jeder dieser Fehler ist in realen Projekten aufgetreten, in denen anstelle einer projektspezifischen Auslegung ein vorgefertigter Rechen ausgeschrieben wurde. Die Kosten der projektspezifischen Auslegung betragen einen Bruchteil der Kosten eines einzigen dieser Fehler.

Häufig gestellte Fragen

Kann ich einen kundenspezifischen Coanda-Rechen für mein Projekt auslegen lassen?

Ja. ADENCO ist auf die projektspezifische Auslegung von Coanda-Rechen spezialisiert. Jeder Rechen, den wir liefern, wird für Ihre genauen Standortbedingungen ausgelegt: Durchfluss, verfügbare Fallhöhe, Wasserchemie, Anforderungen an den Fischschutz, Klima und physische Randbedingungen. Es gibt keine Mindestprojektgröße; wir legen Rechen von kleinen Ausleitungen zur Bewässerung bis zu großen Mehrpaneel-Anordnungen für die kommunale Wasserversorgung aus.

Wie lange dauert die Auslegung eines kundenspezifischen Coanda-Rechens?

Die konstruktive Auslegung dauert nach Eingang der Standortdaten in der Regel 2 Arbeitstage. Die Fertigung dauert je nach Größe und Komplexität des Rechens 2–4 Wochen. Die gesamte Lieferzeit von der Anfrage bis zur Lieferung beträgt typischerweise 3–6 Wochen.

Ist eine projektspezifische Auslegung teurer als der Kauf eines vorgefertigten Rechens?

Projektspezifische Siebpaneele kosten in der Regel 20–40 % mehr als vorgefertigte Paneele gleicher Größe. ADENCO schließt jedoch sämtliche technischen Analysen, hydraulischen Berechnungen, Auslegungsunterlagen und die Unterstützung bei der Montage ohne zusätzliche Engineering-Gebühr in das Angebot ein. Die Kosten der projektspezifischen Auslegung betragen einen Bruchteil der Kosten für den Austausch eines falschen Rechens, die Anpassung von Betonbauwerken oder den Produktionsausfall durch einen vermeidbaren Fehler.

Welche Angaben muss ich für eine kundenspezifische Auslegung liefern?

Mindestens: Bemessungsdurchfluss (Spitzenwert), verfügbare Fallhöhe, Art des Gewässers und Wasserchemie sowie die Abmessungen des Standorts. Idealerweise zusätzlich: vorkommende Fischarten, geltende Vorschriften, Klimabedingungen (Temperaturbereich, Eisrisiko) und Fotos des Standorts. Wenn Sie sich bei einem Parameter unsicher sind, kann Ihnen das Ingenieurteam von ADENCO helfen zu bestimmen, welche Daten zu erheben sind.

Brauche ich für ein kleines Projekt einen kundenspezifischen Rechen?

Bei selbstgebauten Mikrowasserkraftanlagen unter 20 l/s in sauberem Süßwasser ohne Anforderungen an den Fischschutz und ohne Frostbedingungen kann ein vorgefertigter Rechen angemessen sein. Für alles Größere, für jede Anwendung mit behördlichen Anforderungen, für jeden Standort mit Brackwasser oder Frostbedingungen und für jede umsatzabhängige Anwendung wird eine kundenspezifische Auslegung nachdrücklich empfohlen.

Bietet ADENCO Unterstützung bei der Montage?

Ja. Zu jeder Lieferung eines projektspezifischen Rechens gehören eine auf Ihren Standort abgestimmte Montageanleitung, detaillierte Anschlusszeichnungen und technische Unterstützung aus der Ferne. Bei komplexen oder großen Projekten ist eine Überwachung der Montage vor Ort verfügbar.

Quellen

PowerSpout. "Coanda 2 Full Intake Screen." Abgerufen im April 2026 von https://www.powerspout.com/products/coanda2-full-intake-screen
"DIY Coanda Effect Micro Hydro Intake." EcoSnippets. Abgerufen im April 2026 von https://www.ecosnippets.com/alternative-energy/diy-coanda-effect-micro-hydro-intake/
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Forschungsbericht R-2003-03. Denver, CO.
"Susceptibility of Type 304/304L and 316/316L Austenitic Stainless Steels to Chlorides in Cooling Water." Digital Refining. Abgerufen im April 2026 von https://www.digitalrefining.com/article/1002873/
British Stainless Steel Association. "Selection of 316, 304, and 303 Types of Stainless Steels for Seawater Applications." Abgerufen im April 2026 von https://bssa.org.uk/bssa_articles/selection-of-316-304-and-303-types-of-stainless-steels-for-seawater-applications/
UK Environment Agency. "Screening at Intakes and Outfalls: Measures to Protect Eel." Abgerufen im April 2026 von https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1097095/
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 127, Nr. 6, S. 480–488. ASCE.
Gebre, S. et al. (2014). "Performance of Coanda-Effect Screens in a Cold Climate." Journal of Cold Regions Engineering, Vol. 28, Nr. 4. ASCE.
Daly, S.F. et al. (2023). "Prevention of Water Intake Blockage by Ice during Supercooling Events." Journal of Cold Regions Engineering, Vol. 37, Nr. 1. ASCE.
USBR. "Coanda-Effect Screens Software & Design Tools." Abgerufen im April 2026 von https://usbr.gov/tsc/techreferences/computer%20software/software/coanda/

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. Die kundenspezifische, projektbezogene Auslegung ist die Kernkompetenz von ADENCO. Jeder Rechen, den wir liefern, wird für Ihre konkreten Standortbedingungen ausgelegt, mit präzisen Toleranzen gefertigt und durch vollständige technische Dokumentation begleitet. Beratung für Ihre individuelle Auslegung anfordern.

Technik|Lesezeit: 14 min

Der Ingenieurleitfaden zur Auslegung von Coanda-Rechen

Jede Auslegung eines Coanda-Rechens ist ein System voneinander abhängiger Parameter. Ändert man eine Größe (Drahtneigungswinkel, Spaltweite, Rechenneigung, Krümmungsradius), so wirkt sich das gleichzeitig auf Kapazität, Filtrationsqualität, Selbstreinigungsverhalten und Druckverlust aus. Es gibt für keinen Parameter eine einzelne „beste“ Einstellung; es gibt nur die beste Kombination für Ihre konkreten Standortbedingungen.

Der Coanda-Auslegungsleitfaden des US Bureau of Reclamation (USBR), Design Guidance for Coanda-Effect Screens (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) [1], ist nach wie vor die grundlegende Referenz für die Hydraulik von Coanda-Rechen. Der vorliegende Leitfaden baut darauf auf, indem er die ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen in praktische Auslegungsentscheidungen überführt: Er erläutert die Zielkonflikte hinter jedem Parameter aus der Sicht eines Herstellers, der diese Rechen für Hunderte unterschiedlicher Standorte ausgelegt und gebaut hat.

Inhaltsverzeichnis

Der duale Strömungsmechanismus
Parameter 1: Drahtneigungswinkel
Parameter 2: Spaltweite
Parameter 3: Drahtbreite
Parameter 4: Neigungswinkel des Rechens
Parameter 5: Profil des Beschleunigungsblechs
Parameter 6: Krümmung des Rechens (Bogenradius)
Parameter 7: Absturzhöhe (verfügbare Fallhöhe)
Die dimensionslosen Kennzahlen, die die Leistung bestimmen
Zusammenfassung der Parameterwechselwirkungen
Auslegungsprozess: Von den Standortdaten zur Rechengeometrie
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Der duale Strömungsmechanismus

Bevor die einzelnen Parameter betrachtet werden, müssen Sie die beiden Strömungsmechanismen verstehen, die einen Coanda-Rechen von einem herkömmlichen ebenen (flachen) Rechen unterscheiden [1][2]:

Öffnungsströmung: Das Wasser tritt durch jede Spaltöffnung hindurch, getrieben von der Fallhöhe (Wassertiefe) über dem Rechen. Dieser Anteil verhält sich wie eine Strömung durch eine getauchte Öffnung: Er ist proportional zur Spaltweite und zur Quadratwurzel der Wassertiefe.

Scherströmung: Die geneigte Drahtgeometrie erzeugt an jedem Spalt eine Stufe (Versatz). Dieser Versatz trennt eine dünne Wasserschicht physisch von der Unterseite des Wasserfilms ab und lenkt sie durch die Spaltöffnung. Der Anteil der Scherströmung ist proportional zur Höhe des Versatzes und zur Geschwindigkeit über der Rechenfläche.

Das Zusammenwirken dieser beiden Mechanismen verleiht Coanda-Rechen ihre bemerkenswert hohe Kapazität bei derart schmalen Spaltöffnungen. Jeder Auslegungsparameter beeinflusst das Verhältnis zwischen Öffnungsströmung und Scherströmung, und das Verständnis dieses Verhältnisses ist der Schlüssel zur Optimierung der Leistung des Rechens.

Parameter 1: Drahtneigungswinkel

Definition: Der Winkel, um den jeder einzelne Keildraht gegenüber der Rechenoberfläche geneigt ist, wobei die Vorderkante in die Strömung ragt. Diese Neigung erzeugt den Scherversatz an jedem Spalt.

Typischer Bereich: 3° bis 7°, wobei 5° dem Industriestandard entspricht. Die meisten Hersteller bieten 3° bis 6° an; 7° ist die praktische Obergrenze, denn oberhalb von etwa 7° löst sich die Strömung von den Keildrähten ab und der Coanda-Effekt geht verloren [1][3][4].

Wie der Neigungswinkel die Leistung beeinflusst

Drahtneigungswinkel	Scherversatz	Kapazität	Filtrationsqualität	Selbstreinigung
3°	Klein	Geringer	Besser (feinere effektive Siebung)	Gut
5°	Mittel	Mittel–hoch	Gut (Standard)	Gut
6°	Groß	Hoch	Geringer (größere effektive Spaltweite)	Am besten
7°	Am größten	Am höchsten (Obergrenze)	Geringer	Am besten

Der Zielkonflikt: Ein größerer Neigungswinkel vergrößert den Scherversatz, wodurch der Anteil der Scherströmung und die Gesamtkapazität steigen. Ein größerer Versatz bedeutet jedoch auch, dass Partikel, die etwas kleiner als die nominale Spaltweite sind, durch die Scherwirkung hindurchgezogen werden können. Ein kleinerer Neigungswinkel verbessert die Filtrationsgenauigkeit, verringert aber die Kapazität.

Bei steilen Rechenneigungen verstärkt sich dieser Effekt. Bei steilen Neigungen (45°+) ist die Strömungsgeschwindigkeit über der Rechenfläche hoch, und die Scherströmung dominiert. In diesem Bereich hat der Neigungswinkel einen ausgeprägten Einfluss auf die Kapazität. Bei flachen Neigungen (25°–30°) dominiert die Öffnungsströmung, und der Neigungswinkel wirkt sich weniger aus [1][2].

Auslegungspraxis bei ADENCO

Für die meisten Anwendungen verwenden wir 5° als Standard: Dieser Winkel bietet das beste Verhältnis aus Kapazität, Filtration und Selbstreinigung. 3° wählen wir, wenn die Genauigkeit der Filtration entscheidend ist (Pharmawasser, Rückhalt von ultrafeinem Sediment), und nehmen die geringere Kapazität in Kauf. 6° oder 7° wählen wir, wenn maximale Kapazität im Vordergrund steht und die Anforderungen an die Filtration moderat sind (grobe Vorsiebung, Ausleitungen mit hohem Durchfluss); 7° ist das Maximum, das wir fertigen, da der Coanda-Effekt darüber zusammenbricht [1].

Die Fertigungstoleranz der Drahtneigung beträgt ±0,25°, und das ist entscheidend: Bei diesen kleinen Winkeln entspricht ein Fehler von 0,5° einer Änderung der Scherversatzhöhe um 10 %.

Parameter 2: Spaltweite

Definition: Die Spaltöffnung zwischen benachbarten Keildrähten (der Abstand von einem Draht zum nächsten), gemessen von der Hinterkante des einen Drahtes bis zur vorderen Spitze des nächsten. Dies ist der wichtigste Filtrationsparameter: Er bestimmt die maximale Partikelgröße, die den Rechen passiert.

Typischer Bereich: In der veröffentlichten Literatur liegt der typische Bereich bei 0,2 mm bis 2,0 mm [1][3], wobei 1,0 mm die häufigste Wahl ist.

Leitfaden zur Wahl der Spaltweite

Spaltweite	Anwendung	Fischschutz	Relative Kapazität
0,5 mm	Rückhalt von Fischlarven, Entfernung ultrafeiner Sedimente	Hält alle Fischlarven zurück	Basiswert (niedrigste)
0,75 mm	Feinsiebung mit Aalschutz	Erfüllt die britischen Vorschriften für Aale in Ästuaren	+10–15 % gegenüber 0,5 mm
1,0 mm	Standard-Fischschutz + allgemeine Siebung	Erfüllt die meisten behördlichen Anforderungen	+20–25 % gegenüber 0,5 mm
1,5 mm	Allgemeine Siebung von Geschwemmsel, Wasserkraft	Hält Jungfische und ausgewachsene Fische zurück	+35–40 % gegenüber 0,5 mm
2,0 mm	Grobe Vorsiebung, Industrie	Hält nur ausgewachsene Fische zurück	+50 % gegenüber 0,5 mm

Der Zusammenhang zwischen Kapazität und Spaltweite

Ein wichtiges Ergebnis der USBR-Forschung: Die Kapazität des Rechens reagiert relativ unempfindlich auf die Spaltweite, wenn die übrigen Parameter konstant gehalten werden [1][5]. Eine Verdopplung der Spaltweite von 1,0 mm auf 2,0 mm verdoppelt die Kapazität nicht: Bei den mäßigen Neigungen, die den meisten Planungsschätzungen zugrunde liegen, beträgt die Zunahme etwa 50 %, und bei einem steilen Rechen fällt sie noch geringer aus, weil dort die Scherströmung dominiert. Grund dafür ist, dass der Anteil der Öffnungsströmung mit der Spaltweite zunimmt, der Anteil der Scherströmung (der durch Neigungswinkel und Geschwindigkeit bestimmt wird, nicht durch die Spaltweite) jedoch unverändert bleibt.

Das bedeutet, dass die Wahl eines engeren Spalts für den Fischschutz die Kapazität weniger stark verringert, als die meisten Ingenieure erwarten. Dies ist eine der wichtigsten praktischen Folgerungen aus dem Mechanismus der zwei Strömungsanteile.

Fertigungstoleranz

Die übliche Fertigungstoleranz der Spaltweite beträgt ±0,1 mm. Bei einem Spalt von 1,0 mm bedeutet das eine tatsächliche Spaltweite zwischen 0,9 mm und 1,1 mm: präzise genug, um Organismen einer bestimmten Größe zuverlässig fernzuhalten.

Parameter 3: Drahtbreite

Definition: Die Breite der ebenen Oberseite jedes Keildrahts, gemessen in Strömungsrichtung. Zusammen mit der Spaltweite bestimmt die Drahtbreite die Porosität des Rechens (Verhältnis der offenen Fläche).

Typischer Bereich: 1,5 mm bis 3,5 mm, wobei 1,52 mm (0,060 Zoll) die häufigste Prüfabmessung des USBR ist [1].

Wie die Drahtbreite die Leistung beeinflusst

Breitere Keildrähte verringern die Porosität (das Verhältnis von offener Fläche zur gesamten Siebfläche), wodurch der Anteil der Öffnungsströmung sinkt. Breitere Drähte bieten jedoch mehr strukturelle Festigkeit und widerstehen dem Abrieb durch sedimentreiche Strömungen besser.

Kernaussage: Der Einfluss der Drahtbreite auf die Kapazität ist bei flachen Rechenwinkeln stärker ausgeprägt (wo die Öffnungsströmung dominiert) und bei steilen Winkeln weniger bedeutend (wo die Scherströmung dominiert) [1][2]. Bei steil geneigten Rechen kann die Drahtbreite aus konstruktiven Gründen vergrößert werden, ohne die Kapazität wesentlich zu verringern.

Der Durchfluss durch den Rechen nimmt mit zunehmender Drahtbreite ab, und dieser Effekt ist bei kleineren Neigungswinkeln des Rechens stärker ausgeprägt [2].

Auslegungspraxis bei ADENCO

Wir wählen die Drahtbreite nach den konstruktiven Anforderungen des Standorts (Stützweite, zu erwartende Stoßkräfte durch Geschwemmsel, Abriebrate durch Sediment) und prüfen anschließend die Auswirkung auf die Kapazität mit hydraulischer Modellierung. Für die meisten Anwendungen an Wasserfassungen bietet eine Drahtbreite von 1,5–2,0 mm ausreichende Festigkeit bei akzeptabler Kapazität.

Parameter 4: Neigungswinkel des Rechens

Definition: Der Gesamtwinkel des Siebpaneels gegenüber der Horizontalen, gemessen auf der Unterwasserseite des Wehrs. Dies ist die Makrogeometrie des Rechens: nicht der Drahtneigungswinkel (der die Mikrogeometrie jedes einzelnen Drahtes beschreibt).

Typischer Bereich: 25° bis 60° gegenüber der Horizontalen [1][3][4], innerhalb des von der USBR-Richtlinie abgedeckten Bereichs von 10° bis 75°. Die Rechen von ADENCO liegen am steilen Ende dieses Bereichs, typischerweise bei 40° bis 60°, wo die Scherströmung die Siebfläche frei von Geschwemmsel hält.

Wie die Neigung die Leistung beeinflusst

Neigung	Strömungsgeschwindigkeit an der Siebfläche	Vorherrschender Strömungsmodus	Kapazität	Selbstreinigung	Druckverlust
25°–30° (flach)	Geringer	Öffnungsströmung dominant	Höher	Mäßig	Geringer
35°–45° (mittel)	Mittel	Ausgeglichen	Mittel	Gut	Mittel
45°–60° (steil)	Höher	Scherströmung dominant	Geringer	Sehr gut	Höher

Die Abwägung: Flachere Rechen haben eine höhere Kapazität, weil der Anteil der Öffnungsströmung größer ist (mehr Wassertiefe über dem Rechen je Längeneinheit). Steilere Rechen haben eine geringere Kapazität, reinigen sich aber besser selbst, weil die höhere Geschwindigkeit an der Siebfläche das Geschwemmsel kräftiger abträgt.

Folge für die Auslegung: Bei flachen Winkeln werden Spaltweite und Drahtbreite zu den wichtigeren Auslegungsgrößen (weil die Öffnungsströmung auf diese Parameter reagiert). Bei steilen Winkeln wird der Drahtneigungswinkel zur bestimmenden Größe (weil die Scherströmung auf die Neigung reagiert, nicht aber auf Spaltweite und Drahtbreite) [1][2].

Ein konkav gekrümmter Rechen geht von oben steil nach unten flach über und verbindet damit die Vorteile beider Bereiche.

Parameter 5: Profil des Beschleunigungsblechs

Definition: Die geformte Übergangsfläche zwischen der Wehrkrone und der stromaufwärtigen Kante des Siebpaneels. Das Beschleunigungsblech nimmt das über das Wehr strömende Wasser auf und beschleunigt es zu einem dünnen, gleichmäßigen Schleier, der tangential auf die Siebfläche geführt wird.

Die ideale Form: das Ogee-Profil

Die ideale Form des Beschleunigungsblechs ist ein Ogee-Profil (S-förmig): die theoretische Bahn eines frei fallenden Strahls, der unter Schwerkraft über ein Wehr tritt [1][3][7]. Diese Form wird durch eine Potenzgleichung beschrieben, bei der die Neigung in Fließrichtung stetig zunimmt und der parabolischen Bahn entspricht, der das Wasser im freien Fall folgen würde.

Die Ogee-Form ist optimal, weil:

Keine Strömungsablösung: Das Wasser bleibt während des gesamten Übergangs in Kontakt mit der Blechoberfläche. Ist die Blechoberfläche flacher als die natürliche Bahn, löst sich das Wasser vom Blech ab, wodurch ein Luftzwischenraum und Turbulenzen entstehen. Ist die Oberfläche steiler, wird das Wasser künstlich zusammengedrückt, was zu einem Druckaufbau führt.
Gleichmäßige Geschwindigkeit: Die beschleunigte Strömung entwickelt bis zum Erreichen des Rechens eine gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung und sorgt so für eine gleichmäßige Wasserverteilung über den ersten Keildraht.
Tangentiale Zuführung: Die Strömung trifft im richtigen Winkel auf die Siebfläche, sodass der Coanda-Effekt sofort einsetzt, statt in einem Winkel aufzutreffen, der Spritzwasser und ein Aufwirbeln von Geschwemmsel verursachen würde.

Warum das Profil standortspezifisch sein muss

Die richtige Form des Beschleunigungsblechs ist für jeden Durchfluss je Meter Breite unterschiedlich [1]. Ein Wehr, das mit 100 l/s je Meter Breite arbeitet, hat eine andere Freistrahlbahn als eines, das mit 200 l/s je Meter arbeitet. Die USBR-Software [8] erzeugt die spezifische Form des Beschleunigungsblechs für jede Auslegungsbedingung.

Ein generisches Beschleunigungsblech ist die häufigste einzelne Ursache für Coanda-Rechen, die ihre Leistung nicht erreichen. Wenn das Blech nicht zur Wehrgeometrie und zum Bemessungsdurchfluss passt, trifft das Wasser mit falscher Geschwindigkeit, falschem Winkel oder mit Strömungsablösung auf die Siebfläche, und der Rechen arbeitet weit unter seiner berechneten Kapazität.

Alternative: Kreisbogen

Wenn die Ogee-Form nicht praktikabel ist (Nachrüstungen, sehr kurze Übergänge), kann ersatzweise ein einfacher Kreisbogen verwendet werden [1]. Der Radius wird so gewählt, dass er die Ogee-Form möglichst genau annähert. Die Leistung ist gegenüber einer echten Ogee-Form geringfügig reduziert, aber weit besser als ohne Beschleunigungsblech oder mit einem schlecht angepassten Profil.

Parameter 6: Rechenkrümmung (Bogenradius)

Definition: Der Krümmungsradius des Siebpaneels, üblicherweise als konkaver Bogen ausgeführt (gekrümmt zur darunterliegenden Sammelkammer hin).

Typischer Bereich: etwa 3,0 m (10 Fuß) bei konkaven Standardrechen, das USBR-Referenzmaß [3][4]. Radius null = ebener Rechen. Negativer Radius = konvexer Rechen (selten).

Wie sich die Krümmung auf die Leistung auswirkt

Ein konkaver Rechen bietet einen entscheidenden Vorteil: Die Rechenneigung geht von steil am oberen Ende in flach am unteren Ende über. Das bedeutet:

Oben: Steile Neigung → hohe Geschwindigkeit an der Siebfläche → sehr gute Abweisung von Geschwemmsel und Selbstreinigung → Scherströmung dominant
Unten: Flache Neigung → tiefere Wasserschicht → starke Öffnungsströmung → maximale Wasserentnahme im unteren Abschnitt, wo die Geschwemmselkonzentration am geringsten ist

Dieser natürliche Übergang optimiert sowohl die Selbstreinigung (oben) als auch die Kapazität (unten) innerhalb eines einzigen Paneels.

Eine stärkere Krümmung (kleinerer Radius) erhöht die Kapazität, erhöht aber auch den Druckverlust über den Rechen [4]. Der Planer muss den Kapazitätsgewinn gegen den Druckverlust abwägen, den der Standort zulässt.

Ebene Rechen werden eingesetzt, wenn die Standortgeometrie beengt ist: zum Beispiel, wenn der Rechen an der vorhandenen Unterwasserseite des Wehrs anliegen muss, ohne weit aus der Wehrfläche herauszuragen. Ebenen Rechen fehlt der Vorteil des Neigungsübergangs, und im oberen Bereich des Paneels kann sich Geschwemmsel ansammeln [4].

Parameter 7: Absturzhöhe (verfügbare Fallhöhe)

Definition: Der vertikale Abstand von der Wehrkrone (Wasserspiegel) bis zur Unterkante des Siebpaneels, der die gesamte zur Verfügung stehende Fallhöhe darstellt, die das Wasser durch den Rechen drückt.

Typischer Bereich: Der USBR-Auslegungsleitfaden nennt 0,45 bis 1,3 m als typischen Bereich [1][9]; die Standardrechen von ADENCO verwenden 450, 700 und 1.270 mm, Sonderausführungen können darüber hinausgehen.

Wie sich die Absturzhöhe auf die Leistung auswirkt

Eine größere Absturzhöhe bedeutet:

Mehr Rechenlänge (mehr Spalte, durch die das Wasser treten kann)
Höhere Fließgeschwindigkeit über die Rechenfläche (bessere Selbstreinigung)
Größerer Anteil an Scherströmung (höhere Kapazität)
Mehr verbrauchte Gesamtfallhöhe (weniger Fallhöhe für die weitere Nutzung verfügbar)

Jede zusätzliche Länge bringt weniger: Die ersten 500 mm Rechenlänge nehmen den größten Teil des Durchflusses auf. Jede weiteren 100 mm nehmen zunehmend weniger auf, weil der Wasserfilm dünner wird, sobald Durchfluss über die stromaufwärts liegenden Spalte abgeführt wird. Ab etwa 1.300 mm Rechenlänge zeigt der USBR-Auslegungsleitfaden, dass zusätzliche Länge nur noch sehr wenig Kapazität bringt [1].

Deshalb ist die USBR-Auslegungssoftware unverzichtbar: Sie berechnet die optimale Rechenlänge für einen gegebenen Satz von Bedingungen und bestimmt den Punkt, ab dem zusätzliche Länge den zusätzlichen Druckverlust und die zusätzlichen Materialkosten nicht mehr rechtfertigt.

Die dimensionslosen Kennzahlen, die die Leistung bestimmen

Drei dimensionslose Kennzahlen beschreiben die Physik der Strömung am Coanda-Rechen [1][2][5]:

Froude-Zahl (Fr)

Die Froude-Zahl ist das Verhältnis von Trägheitskräften zu Gravitationskräften. Sie bestimmt die Fließgeschwindigkeit über die Rechenfläche. Höhere Froude-Zahlen entsprechen schnelleren, dünneren Wasserfilmen: mehr Scherwirkung, bessere Selbstreinigung, aber weniger Durchfluss durch die Öffnungen.

Weber-Zahl (We)

Die Weber-Zahl ist das Verhältnis von Trägheitskräften zu Oberflächenspannungskräften. Die Oberflächenspannung beeinflusst die Fähigkeit des Wassers, durch schmale Spalte zu treten: bei sehr kleinen Spaltweiten oder niedrigen Temperaturen (hohe Oberflächenspannung) setzt die Oberflächenspannung dem Durchfluss durch die Spalte einen Widerstand entgegen. Wahls Untersuchung von 2021 hat gezeigt, dass die Kapazität eines Rechens stark von der Weber-Zahl abhängt und weitgehend unabhängig von der Reynolds-Zahl und der Viskosität ist [5].

Praktische Konsequenz: In kaltem Wasser (hohe Oberflächenspannung) ist die Kapazität eines Coanda-Rechens geringer als in warmem Wasser, selbst bei gleichem Zufluss über das Wehr und gleicher Fallhöhe. Das muss bei Auslegungen für kalte Klimazonen berücksichtigt werden. Eine Weber-Zahl über etwa 130 kann dazu führen, dass die Strömung über die Spalte hinwegspringt und die Kapazität sinkt [5].

Reynolds-Zahl (Re)

Die Reynolds-Zahl ist das Verhältnis von Trägheitskräften zu Zähigkeitskräften. Die Untersuchung von 2021 hat gezeigt, dass der Durchfluss durch einen Coanda-Rechen innerhalb des normalen Betriebsbereichs unabhängig von der Reynolds-Zahl ist [5]. Das vereinfacht die Auslegungsberechnungen: Viskosität und Temperatur wirken sich auf die Leistung nur über ihren Einfluss auf die Oberflächenspannung (Weber-Zahl) aus, nicht unmittelbar über Zähigkeitseffekte.

Zusammenfassung der Parameterwechselwirkungen

Diese Tabelle fasst zusammen, wie sich die einzelnen Parameter auf die wesentlichen Leistungskennwerte auswirken. Sie zeigt, welche Parameter für die jeweiligen Auslegungsziele vorrangig sind.

Parameter	Kapazität	Siebgüte	Selbstreinigung	Druckverlust
Drahtneigungswinkel ↑	↑ steigt	↓ sinkt	↑ verbessert sich	neutral
Spaltweite ↑	↑ steigt (gering)	↓ sinkt	neutral	neutral
Drahtbreite ↑	↓ sinkt	neutral	neutral	neutral
Rechenneigung ↑ (steiler)	↓ sinkt	neutral	↑ verbessert sich	↑ steigt
Krümmung ↑ (kleinerer Radius)	↑ steigt	neutral	↑ verbessert sich (oben)	↑ steigt
Absturzhöhe ↑	↑ steigt (abnehmend)	neutral	↑ verbessert sich	↑ steigt

Auslegungsprozess: Von den Standortdaten zur Rechengeometrie

Schritt 1: Anforderungen festlegen

Beginnen Sie mit den nicht verhandelbaren Anforderungen:

Bemessungsdurchfluss (Q): maximaler Momentandurchfluss, den der Rechen liefern muss
Spaltweite: bestimmt durch die Vorschriften zum Fischschutz oder durch die Anforderungen an den Partikelrückhalt
Verfügbare Fallhöhe: gemessener Höhenunterschied von der Wehrkrone bis zum Auslauf

Schritt 2: Werkstoff und Drahtneigung wählen

Werkstoffgüte: nach der Wasserchemie (Chlorid, pH-Wert, Temperatur)
Drahtneigungswinkel: Standard 5°; 3° bei Priorität auf feine Filtration oder 6° bis 7° für maximale Kapazität

Schritt 3: Hydraulische Berechnung durchführen

Mit der USBR-Methodik [1] oder gleichwertigen Auslegungswerkzeugen wird berechnet:

erforderliche Rechenbreite (Wehrlänge) für den Bemessungsdurchfluss
optimale Rechenlänge für die verfügbare Fallhöhe
Form des Beschleunigungsblechs für die standortspezifische Wehrgeometrie
Krümmungsradius des Rechens
Durchflussverteilung über den Rechen (Nachweis gleichmäßiger Leistung)

Schritt 4: Leistung bei kaltem Klima überprüfen

Wenn die Wassertemperatur unter 4 °C fallen kann, wird die Kapazität mit Weber-Zahl-Korrekturen für die Effekte der Oberflächenspannung neu berechnet [5]. Ein Standort in kaltem Klima verwendet den Sicherheitsfaktor für kritische Anwendungen (1,5 × Bemessungsdurchfluss statt der üblichen 1,3 ×) und, je nachdem wie weit die Lufttemperatur unter 0 °C fällt, Maßnahmen gegen Vereisung.

Schritt 5: Technische Dokumentation erstellen

Erstellung des vollständigen Auslegungspakets: Übersichtszeichnungen, hydraulische Leistungskurve (Durchfluss über Fallhöhe), Werkstoffspezifikation, Koordinaten des Beschleunigungsblechs und Daten zum Nachweis der behördlichen Anforderungen.

ADENCO führt diesen vollständigen Auslegungsprozess bei jeder kundenspezifischen Rechenbestellung durch. Auslegungsberatung anfordern bei unserem Ingenieurteam.

Häufig gestellte Fragen

Welchen Neigungswinkel sollte ein Coanda-Rechen haben?

Der Standard-Drahtneigungswinkel beträgt 5 Grad und bietet für die meisten Anwendungen das beste Verhältnis von Kapazität, Filtrationsqualität und Selbstreinigung. Verwenden Sie 3°, wenn die Filtrationsgenauigkeit Vorrang hat (bei geringerer Kapazität), und 6° bis 7°, wenn die maximale Durchflusskapazität Vorrang hat (bei etwas gröberer effektiver Siebung); 7° ist die praktische Obergrenze, bevor der Coanda-Effekt verloren geht. Der Einfluss des Neigungswinkels ist bei steilen Rechenneigungen, wo die Scherströmung dominiert, stärker ausgeprägt.

Welche Spaltweite ist für einen Coanda-Rechen am besten?

Die beste Spaltweite hängt davon ab, was zurückgehalten werden soll. Für das Fischschutzniveau, das die meisten Vorschriften verlangen, wählen Sie 1,0 mm; wo Fischlarven zurückgehalten werden müssen, 0,5 mm. Für die allgemeine Siebung ohne Anforderungen an den Fischschutz sind 1,0–1,5 mm üblich. Für die grobe Vorsiebung 2,0 mm. Ein wichtiges Ergebnis der USBR-Untersuchungen ist, dass die Kapazität relativ unempfindlich gegenüber der Spaltweite ist: bei mittleren Neigungen verringert sich die Kapazität bei einer Reduzierung von 1,5 mm auf 1,0 mm nur um etwa 10–15 % statt der 33 %, die eine einfache proportionale Rechnung nahelegen würde, und bei einem steilen Rechen ist der Unterschied noch geringer.

Was ist das Beschleunigungsblech eines Coanda-Rechens?

Das Beschleunigungsblech ist die gekrümmte Übergangsfläche zwischen der Wehrkrone und dem Siebpaneel. Es hat die Aufgabe, das Wasser gleichmäßig zu beschleunigen und tangential auf die Rechenoberfläche zu führen. Die ideale Form ist ein Ogee-Profil (S-Kurve): die natürliche parabolische Bahn eines frei fallenden Strahls. Die richtige Form des Beschleunigungsblechs richtet sich nach der Wehrgeometrie und dem Bemessungsdurchfluss des jeweiligen Standorts, weshalb sie für jedes Projekt eigens ausgelegt werden muss.

Welchen Neigungswinkel sollte der Rechen haben?

Typische Neigungswinkel liegen zwischen 25° und 60° gegenüber der Horizontalen. Flachere Winkel (25°–35°) liefern eine höhere Kapazität, weil die Strömung durch die Öffnungen dominiert. Steilere Winkel (45°–60°) sorgen für eine bessere Selbstreinigung. Die meisten Auslegungen verwenden ein konkav gekrümmtes Siebpaneel, das oben steil beginnt (gute Abweisung von Geschwemmsel) und nach unten flacher wird (maximale Wasserentnahme). Die USBR-Auslegungssoftware berechnet die optimale Neigung für Ihre konkreten Bedingungen.

Beeinflusst die Wassertemperatur die Leistung eines Coanda-Rechens?

Ja. Kaltes Wasser hat eine höhere Oberflächenspannung, die dem Durchfluss durch enge Spaltöffnungen entgegenwirkt. Die Untersuchung von Wahl aus dem Jahr 2021 hat gezeigt, dass die Kapazität von der Weber-Zahl abhängt (dem Verhältnis von Trägheits- zu Oberflächenspannungskräften) und von der Reynolds-Zahl unabhängig ist. Praktisch bedeutet das: Ein Coanda-Rechen liefert in Wasser von 2 °C weniger Durchfluss als derselbe Rechen in Wasser von 20 °C. Auslegungen für kaltes Klima müssen dies durch Sicherheitszuschläge oder größere Rechenabmessungen berücksichtigen.

Wo kann ich die USBR-Auslegungssoftware für Coanda-Rechen herunterladen?

Die USBR-Software zur Auslegung von Coanda-Rechen steht beim Technical Service Center des Bureau of Reclamation kostenlos zum Download bereit: https://usbr.gov/tsc/techreferences/computer%20software/software/coanda/. Sie läuft unter Windows, berechnet die Kapazität des Rechens, erzeugt die Formen der Beschleunigungsbleche und liefert Durchfluss-Fallhöhen-Kurven für kundenspezifische Rechenauslegungen.

Literatur

Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Research Report R-2003-03. Denver, CO. https://www.usbr.gov/tsc/techreferences/rec/R-2003-03.pdf
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 127, No. 6, S. 480–488. ASCE. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9429(2001)127:6(480)
Filson Filter. "Coanda Screen: Manufacturer Specifications." Abgerufen im April 2026 von https://www.filsonfilter.com/coanda-screen/
Gap Technology Ltd. "Coanda Screens: Water Treatment Separation Technology." Abgerufen im April 2026 von https://www.gaptechnology.co.uk/wedge-wire-industry-applications/coanda-screens/
Wahl, T.L., Shupe, C.C., Dzafo, H., & Dzaferovic, E. (2021). "Surface Tension Effects on Discharge Capacity of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 147, No. 8. ASCE. DOI: 10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0001902
Wahl, T.L. et al. (2000). "Laboratory Testing and Numerical Modeling of Coanda-Effect Screens." ASCE Proceedings. DOI: 10.1061/40517(2000)72
"An Experimentally Validated CFD Code to Design Coanda Effect Screen Structures." MDPI Applied Sciences, Vol. 13, No. 9, 5762 (2023). DOI: 10.3390/app13095762
USBR. "Coanda-Effect Screens Software & Design Tools." Abgerufen im April 2026 von https://usbr.gov/tsc/techreferences/computer%20software/software/coanda/
"The Coanda Effect." International Water Power & Dam Construction. Abgerufen im April 2026 von https://www.waterpowermagazine.com/analysis/the-coanda-effect/
Wahl, T.L. "New Testing of Coanda-Effect Screen Capacities." USBR PAP-1097. Abgerufen im April 2026 von https://www.usbr.gov/tsc/techreferences/hydraulics_lab/pubs/PAP/PAP-1097.pdf
Gebre, S. et al. (2014). "Performance of Coanda-Effect Screens in a Cold Climate." Journal of Cold Regions Engineering, Vol. 28, No. 4. ASCE.

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. Das Ingenieurteam von ADENCO wendet die USBR-Auslegungsmethodik mit an Betriebsstandorten bestätigten Verfeinerungen an, um jeden Parameter auf Ihre konkreten Standortbedingungen abzustimmen. Auslegungsberatung anfordern, um Ihre Projektanforderungen zu besprechen.

Technik|Lesezeit: 10 min

So legen Sie einen Coanda-Einlaufrechen aus: Berechnung des Durchflusses

Die häufigste Frage, die ADENCO von Ingenieuren erhält, ist unkompliziert: "Ich brauche X Liter pro Sekunde. Wie groß muss mein Coanda-Rechen sein?"

Die Antwort erfordert mehr als eine einfache Formel. Die Kapazität eines Coanda-Rechens hängt vom Zusammenspiel aus Wehrbreite, verfügbarer Fallhöhe, Spaltweite, Drahtneigungswinkel, Rechenneigung und Wassertemperatur ab. Eine belastbare vorläufige Auslegungsschätzung lässt sich jedoch mit einer Kennzahl und einer Messung erstellen und anschließend durch eine detaillierte hydraulische Analyse verfeinern.

Dieser Leitfaden erläutert den vollständigen Auslegungsprozess Schritt für Schritt, von der ersten Schätzung bis zur endgültigen Auslegung einer Anordnung aus mehreren Paneelen, mit Rechenbeispielen in jeder Phase.

Inhaltsverzeichnis

Die grundlegende Auslegungsbeziehung
Schritt 1: Vorläufige Auslegungsschätzung
Schritt 2: Anpassungen an die Auslegungsparameter
Schritt 3: Überprüfung der Fallhöhe
Schritt 4: Auslegung einer Anordnung aus mehreren Paneelen
Rechenbeispiele
Sicherheitsbeiwerte und Auslegungsreserven
ADENCO-Referenztabelle zur Auslegung
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Die grundlegende Auslegungsbeziehung

Ein Coanda-Rechen liefert bei der Referenzgeometrie des US Bureau of Reclamation (USBR) unter typischen Betriebsbedingungen etwa 140 Liter pro Sekunde je Meter Wehrbreite (140 l/s/m): 1,0 mm Spaltweite, 5° Drahtneigung, konkaver Rechen mit einem Bogenradius von etwa 3 m und 450–1.300 mm verfügbare Fallhöhe, der typische Bereich aus dem USBR-Auslegungsleitfaden [1][2] (die Standardrechen von ADENCO verwenden Absturzhöhen von 450, 700 und 1.270 mm; kundenspezifische Rechen können darüber liegen). Dies ist der allgemeine Branchenrichtwert, der in diesem Leitfaden durchgehend für die Vorplanung verwendet wird, keine vom Hersteller angegebene Nennkapazität: siehe den Hinweis unten zu den Kapazitäten der ADENCO-Modelle.

Daraus ergibt sich die grundlegende Auslegungsgleichung:

Erforderliche Wehrbreite (m) = Bemessungsdurchfluss (l/s) ÷ 140

Dies ist eine vorläufige Schätzung für Planungszwecke. Die tatsächliche Kapazität hängt von der konkreten Kombination der Auslegungsparameter ab: Genau deshalb hat das USBR ein Rechenmodell entwickelt, das die hydraulische Leistung für jede Konfiguration genau berechnet [3][4].

Hinweis zu den Katalogkapazitäten von ADENCO: 140 l/s/m ist ein allgemeiner Branchenrichtwert für die USBR-Referenzgeometrie, und dieser Leitfaden verwendet ihn nur für die Vorplanung. Die Baureihen von ADENCO haben Nennkapazitäten von 35 l/s (ADENCO-45), 67 l/s (ADENCO-70) und 150 l/s (ADENCO-127) je Meter Rechenbreite; die Nennkapazität steigt mit der Absturzhöhe des Rechens. Sobald Sie von einer Planungsschätzung zu einer konkreten ADENCO-Konfiguration übergehen, legen Sie den Rechen anhand der Nennkapazität des jeweiligen Modells auf der Produktseite oder mit dem Auslegungstool aus, nicht anhand des allgemeinen Richtwerts.

Schritt 1: Vorläufige Auslegungsschätzung

Beginnen Sie mit Ihrem maximalen Bemessungsdurchfluss: dem höchsten momentanen Durchfluss, den der Rechen liefern muss, nicht dem Mittelwert.

Bemessungsdurchfluss	Erforderliche Wehrbreite (erste Schätzung)
25 l/s	0,18 m
50 l/s	0,36 m
100 l/s	0,71 m
200 l/s	1,43 m
350 l/s	2,50 m
500 l/s	3,57 m
1.000 l/s (1 m³/s)	7,14 m
2.000 l/s (2 m³/s)	14,29 m

Verwenden Sie den Spitzendurchfluss, nicht den Mittelwert. Eine Bewässerungsanlage mit durchschnittlich 80 l/s kann im Hochsommer Spitzen von 250 l/s erreichen. Eine Turbine eines Wasserkraftwerks hat einen festgelegten Bemessungsdurchfluss. Eine Beschneiungsanlage arbeitet mit voller Kapazität oder gar nicht. Legen Sie immer für das Maximum aus.

Schritt 2: Anpassungen für Auslegungsparameter

Der Richtwert von 140 l/s/m setzt Standardparameter voraus. Weicht Ihre Auslegung vom Standard ab, passen Sie die Schätzung entsprechend an.

Anpassung für die Spaltweite

Die Kapazität des Rechens reagiert relativ unempfindlich auf die Spaltweite [3][5], engere Spalte verringern den Durchfluss jedoch. Die nachstehenden Werte gelten für die mäßigen Rechenneigungen, die diese Planungsmethode voraussetzt; bei einem steilen Rechen (etwa ab 50°) dominiert die Scherströmung, und die Spaltweite hat nahezu keinen Einfluss auf die Kapazität [3]:

Spaltweite	Kapazitätsanpassung
2,0 mm	+15 % (≈161 l/s/m)
1,5 mm	+5–8 % (≈147–151 l/s/m)
1,0 mm	Richtwert (140 l/s/m)
0,75 mm	−5–8 % (≈129–133 l/s/m)
0,5 mm	−10–15 % (≈119–126 l/s/m)

Anpassung des Drahtneigungswinkels

Neigungswinkel	Kapazitätsanpassung
6°	+8–12 %
5°	Basiswert
3°	−10–15 %

Der Einfluss des Neigungswinkels ist bei steilen Rechenneigungen, in denen die Scherströmung dominiert, stärker ausgeprägt [3][5].

Anpassung an die verfügbare Fallhöhe

Der Wert von 140 l/s/m setzt eine ausreichende verfügbare Fallhöhe voraus (0,45 bis 1,3 m, der typische Bereich aus dem USBR-Auslegungsleitfaden). Ist die verfügbare Fallhöhe begrenzt:

Verfügbare Fallhöhe	Auswirkung auf die Kapazität
>800 mm	Volle Kapazität (Richtwert 140 l/s/m)
500–800 mm	80–100 % des Richtwerts
450–500 mm	50–80 % des Richtwerts (Grenzbereich; Prüfung durch einen Ingenieur erforderlich)
<450 mm	Unzureichend: unterhalb der Absturzhöhe von 450 mm des kleinsten Rechens

Anpassung bei kaltem Wasser

In kaltem Wasser nimmt die Oberflächenspannung zu, was den Durchfluss durch enge Spalte verringert [5]. Bei Wassertemperaturen nahe 0 °C ist mit einer Kapazitätsminderung von etwa 10–20 % zu rechnen, wobei engere Spalte am stärksten betroffen sind. Die Korrektur folgt den Untersuchungen zur Oberflächenspannung in Wahl et al. (2021) und nicht einem festen Katalogwert; der Wert für Ihre Spaltweite und Temperatur wird daher bei der Prüfung durch einen Ingenieur von ADENCO bestätigt.

Schritt 3: Überprüfung der Fallhöhe

Nachdem die erforderliche Wehrbreite bestimmt ist, prüfen Sie, ob an Ihrem Standort ausreichend verfügbare Fallhöhe vorhanden ist.

Messen: Der senkrechte Abstand von der normalen Wasseroberfläche an der Wehrkrone bis zur Mittellinie des Auslaufrohranschlusses unterhalb des Rechens.

Erforderliche Mindestfallhöhe: 500 mm für einen funktionsfähigen Coanda-Betrieb [1][2].

Empfohlene Fallhöhe: 600–1.000 mm für Standardanwendungen. Dieser Bereich bietet eine gute Kapazität und hält zugleich die vom Rechen genutzte Fallhöhe in vertretbarem Rahmen.

Fallhöhen-Budget für Wasserkraft: An einem Wasserkraftstandort ist jeder Millimeter Fallhöhe, den der Rechen verbraucht, nicht mehr für die Stromerzeugung verfügbar. Bei einem Standort mit 50 m Fallhöhe entsprechen 1.000 mm Rechen-Druckverlust 2 %, was in der Regel akzeptabel ist. Bei einem Standort mit 3 m Fallhöhe entsprechen dieselben 1.000 mm 33 %, was voraussichtlich nicht akzeptabel ist. Berechnen Sie den Anteil der gesamten verfügbaren Fallhöhe, den der Rechen verbraucht, und prüfen Sie, ob er innerhalb der Toleranz Ihres Projekts liegt [2].

Schritt 4: Auslegung einer Mehrpaneel-Anordnung

Übersteigt die erforderliche Wehrbreite das, was ein einzelnes Siebpaneel aufnehmen kann (typischerweise >2 m), geht die Auslegung in eine Mehrpaneel-Anordnung über: mehrere Siebpaneele nebeneinander über die Wehrbreite montiert, mit einer gemeinsamen Sammelkammer darunter.

Grundsätze der Anordnungskonfiguration

1. Gleiche Paneelbreiten für gleichmäßige Strömung. Alle Paneele einer Anordnung sollten dieselbe Breite haben, damit jedes Paneel denselben Durchfluss je Meter Breite erhält und unter denselben hydraulischen Bedingungen arbeitet. Ungleiche Paneele erzeugen eine ungleichmäßige Strömungsverteilung und verringern die Gesamteffizienz.

2. Gemeinsame Sammelkammer. Die Sammelkammer erstreckt sich über die gesamte Breite der Anordnung unterhalb aller Paneele, nimmt das gesiebte Wasser auf und leitet es zu einer einzigen Auslassleitung oder einem Verteiler.

3. Durchgehendes Beschleunigungsblech. Das Beschleunigungsblech erstreckt sich über die gesamte Wehrbreite: Es ist eine einzige hydraulische Fläche, nicht durch Paneelstöße unterteilt. Die Stöße zwischen den Paneelen müssen ohne Absatz auf gleicher Höhe liegen, um Strömungsstörungen zu vermeiden.

4. Strukturelle Abstützung an den Paneelstößen. Jeder Stoß zwischen zwei Paneelen erfordert einen tragenden Stützsteg. Diese Stege sollten einen strömungsgünstigen Querschnitt (abgerundete Anströmkante) haben, um Strömungsstörungen zu minimieren und Ablagerungen von Geschwemmsel zu vermeiden.

5. Bypass-Kanal. Legen Sie den Bypass-Kanal so aus, dass er den gesamten zulaufenden Durchfluss abzüglich des gesiebten Durchflusses aufnimmt. Bei Ereignissen mit starkem Geschwemmsel-Anfall wird ein größerer Anteil des Durchflusses am Rechen vorbeigeführt; der Bypass-Kanal muss dies ohne Überströmen aufnehmen können.

Maximale Paneelbreite

Die Standard-Fertigungsbreite eines Paneels beträgt bis zu 2,0 Meter [6]. Breitere Paneele sind möglich, erfordern jedoch schwerere Tragkonstruktionen und lassen sich schwerer transportieren und montieren. Für Wehrbreiten über 2 m sind Mehrpaneel-Anordnungen der Standardansatz.

Formel zur Auslegung der Anordnung

Anzahl der Paneele = erforderliche Wehrbreite ÷ Paneelbreite

Auf die nächste ganze Zahl aufrunden. Anschließend die tatsächliche Kapazität je Paneel neu berechnen, um zu prüfen, ob die Anordnung den Bemessungsdurchfluss erfüllt.

Rechenbeispiele

Beispiel 1: Wasserfassung für Kleinwasserkraft

Anforderungen:

Bemessungsdurchfluss: 150 l/s
Verfügbare Fallhöhe: 800 mm
Spaltweite: 1,0 mm (Fischschutz erforderlich)
Wasser: sauberes Süßwasser, Temperaturbereich 4–18 °C

Auslegung:

Erste Abschätzung: 150 ÷ 140 = 1,07 m Wehrbreite
Anpassung der Spaltweite: 1,0 mm = Ausgangswert (keine Anpassung)
Prüfung der Fallhöhe: 800 mm (ausreichend)
Kaltes Wasser: mindestens 4 °C, daher hat die Oberflächenspannung kaum Einfluss; bestätigt bei der Prüfung durch einen Ingenieur von ADENCO
Sicherheitsfaktor: Fischschutz ist gefordert, daher wird der kritische Faktor verwendet: 1,07 × 1,5 = 1,61 m
Anordnung: Einzelnes Paneel mit 1,6 m Breite

Ergebnis: 1 × kundenspezifisches ADENCO-Siebpaneel, 1,6 m breit, 1,0 mm Spalte, Edelstahl 304. Geschätzte Kapazität bei 800 mm Fallhöhe: etwa 225 l/s, gegenüber dem Bemessungsdurchfluss von 150 l/s.

Beispiel 2: Kommunale Wasserausleitung

Anforderungen:

Bemessungsdurchfluss: 350 l/s
Verfügbare Fallhöhe: 1.000 mm
Spaltweite: 1,0 mm
Wasser: Flusswasser, Chlorid 350 ppm, Temperatur 2–22 °C

Auslegung:

Erste Abschätzung: 350 ÷ 140 = 2,50 m Wehrbreite
Anpassung der Spaltweite: 1,0 mm = Ausgangswert
Prüfung der Fallhöhe: 1.000 mm (gut)
Kaltes Wasser: mindestens 2 °C, daher wird die Kapazität bei der Prüfung durch einen Ingenieur von ADENCO für den Kaltwasserfall überprüft
Sicherheitsfaktor: einzige kommunale Wasserversorgung, in kaltem Wasser, daher wird der kritische Faktor verwendet: 2,50 × 1,5 = 3,75 m
Anordnung: 3 Paneele × je 1,25 m = 3,75 m gesamt
Werkstoff: 316L erforderlich (Chlorid 350 ppm > Grenzwert 200 ppm)

Ergebnis: 3 × kundenspezifische ADENCO-Siebpaneele, jeweils 1,25 m breit, 1,0 mm Spalte, Edelstahl 316L, Vereisungsschutz empfohlen. Geschätzte Kapazität bei 1.000 mm Fallhöhe: etwa 525 l/s, gegenüber dem Bemessungsdurchfluss von 350 l/s.

Beispiel 3: Große Beschneiungsanlage

Anforderungen:

Bemessungsdurchfluss: 500 l/s (mehr als 30 Schneekanonen gleichzeitig in Betrieb)
Verfügbare Fallhöhe: 1.200 mm (Gebirgsbach mit starkem Gefälle)
Spaltweite: 1,0 mm (Düsenschutz + Fischschutz)
Wasser: Gebirgsbach, sauberes Süßwasser, Temperatur 0,5–12 °C
Vereisungsschutz: erforderlich (die Beschneiung erfolgt ausschließlich bei Frostbedingungen)

Auslegung:

Erste Abschätzung: 500 ÷ 140 = 3,57 m Wehrbreite
Anpassung der Spaltweite: 1,0 mm = Ausgangswert
Prüfung der Fallhöhe: 1.200 mm (sehr gut)
Kaltes Wasser: Die Anlage arbeitet bei 0,5 °C, genau dem Fall, für den die Kaltwasserprüfung besteht
Sicherheitsfaktor: kaltes Klima und Fischschutz, daher wird der kritische Faktor verwendet: 3,57 × 1,5 = 5,36 m
Anordnung: 4 Paneele × je 1,35 m = 5,40 m gesamt
Vereisungsschutz: integrierte Rechenbeheizung für den Dauerbetrieb bei Frost

Ergebnis: 4 × ADENCO-Sonderpaneele, je 1,35 m breit, 1,0 mm Spaltweite, Edelstahl 304 mit integriertem Vereisungsschutz. Geschätzte Kapazität bei 1.200 mm Fallhöhe: rund 755 l/s gegenüber dem Bemessungsdurchfluss von 500 l/s.

Beispiel 4: Ausleitung aus einem Bewässerungskanal

Anforderungen:

Bemessungsdurchfluss: 80 l/s (Spitzenwert Hochsommer)
Verfügbare Fallhöhe: 600 mm
Spaltweite: 1,5 mm (keine Anforderung an den Fischschutz; Sedimentrückhalt für Tropfbewässerungsdüsen)
Wasser: Kanal, sauberes Süßwasser, Temperatur 8–25 °C

Auslegung:

Erste Abschätzung: 80 ÷ 140 = 0,57 m Wehrbreite
Anpassung der Spaltweite: 1,5 mm → +7 % → 0,57 ÷ 1,07 = 0,53 m
Prüfung der Fallhöhe: 600 mm (ausreichend)
Kaltes Wasser: mindestens 8 °C, keine Kaltwasserkorrektur erforderlich
Sicherheitsfaktor: saisonale Bewässerung, nicht die einzige Wasserversorgung, daher wird der Standardfaktor verwendet: 0,53 × 1,3 = 0,69 m

Ergebnis: 1 × ADENCO-Sonderpaneel, 0,7 m breit, 1,5 mm Spaltweite, Edelstahl 304. Geschätzte Kapazität bei 600 mm Fallhöhe: rund 105 l/s gegenüber dem Bemessungsdurchfluss von 80 l/s.

Sicherheitsfaktoren und Auslegungsreserven

Die Sicherheitsreserve ist die Entscheidung des Projektingenieurs. Im Mittel wird eine Reserve von etwa 30 % angesetzt (Faktor 1,3 auf den Bemessungsdurchfluss); manche Ingenieure setzen keine an, weil die Kapazitätsberechnung bereits eine Reserve enthält. Wird eine Reserve angesetzt, sind dies die typischen Werte:

Anwendung	Typischer Sicherheitsfaktor
Standard: sauberes Süßwasser, gemäßigtes Klima, nicht kritische Versorgung	1,3 × Bemessungsdurchfluss
Kritisch: einzige Wasserversorgung, Einhaltung von Fischschutzvorgaben, kaltes Klima	1,5 × Bemessungsdurchfluss

Kaltes Wasser, hohe Sedimentfracht und schmale Spalte (≤ 0,5 mm) ergeben nicht jeweils einen eigenen zusätzlichen Multiplikator. Trifft eines davon zu, wechselt das Projekt vom Standardfaktor (1,3) zum kritischen Faktor (1,5).

Beispiel: Eine kommunale Wasserfassung mit 200 l/s ist die einzige Wasserversorgung und entnimmt kaltes Wasser, daher wird sie nach dem kritischen Faktor ausgelegt: 200 × 1,5 = 300 l/s Kapazität.

ADENCO-Referenztabelle zur Auslegung

Diese Referenztabelle liefert eine Auslegung auf Planungsniveau für gängige Anwendungsfälle. Alle Werte gehen von 1,0 mm Spaltweite, 5° Neigung, konkavem Rechen und ausreichender Fallhöhe (≥ 600 mm) aus, einschließlich einer geringen Planungsreserve; die Sicherheitsreserve selbst ist die Entscheidung des Projektingenieurs (siehe Sicherheitsfaktoren und Auslegungsreserven).

Anwendung	Bemessungsdurchfluss	Wehrbreite	Paneele	Werkstoff	Vereisungsschutz
Landwirtschaftliche Ausleitung	10–30 l/s	0,1–0,25 m	1	304	Nein
Kleinwasserkraft (<50 kW)	30–80 l/s	0,25–0,65 m	1	304	Optional
Bewässerungskanal	50–200 l/s	0,4–1,6 m	1	304	Nein
Mittlere Wasserkraft (50–500 kW)	80–400 l/s	0,65–3,2 m	1–2	304/316L	Empfohlen
Beschneiung (kleines Skigebiet)	50–150 l/s	0,4–1,2 m	1	304	Erforderlich
Kommunale Wasserausleitung	200–1.000 l/s	1,6–8,0 m	1–4	316L	Empfohlen
Beschneiung (großes Skigebiet)	300–2.000 l/s	2,4–16,0 m	2–8	304	Erforderlich
Große Wasserkraft (>500 kW)	500–5.000 l/s	4,0–40,0 m	2–20	304/316L	Empfohlen

Diese Tabelle dient ausschließlich der Vorplanung. Die Auslegung eines realen Projekts erfordert eine standortspezifische hydraulische Analyse unter Berücksichtigung der verfügbaren Fallhöhe, der Wassertemperatur, der Spaltweite und der behördlichen Anforderungen. Kontaktieren Sie ADENCO für eine projektspezifische Auslegung.

Häufig gestellte Fragen

Wie wird die Kapazität eines Coanda-Rechens berechnet?

Die Basiskapazität beträgt rund 140 Liter pro Sekunde je Meter Wehrbreite bei einer Standardkonfiguration (1,0 mm Spalte, 5° Neigung, konkaver Rechen, ausreichende Fallhöhe): ein allgemeiner Branchenrichtwert für die USBR-Referenzgeometrie, zu unterscheiden von den Modellkapazitäten von ADENCO mit 35, 67 und 150 l/s je Meter für ADENCO-45, ADENCO-70 und ADENCO-127. Erforderliche Wehrbreite = Bemessungsdurchfluss ÷ 140. Diese erste Abschätzung wird anschließend an Spaltweite, Neigungswinkel, verfügbare Fallhöhe und Wassertemperatur angepasst. Die USBR-Software zur Auslegung von Coanda-Rechen liefert präzise hydraulische Berechnungen für kundenspezifische Konfigurationen.

Wie viele Siebpaneele brauche ich für einen Coanda-Rechen?

Die erforderliche Wehrbreite durch die maximale Paneelbreite (typischerweise 2,0 m) teilen. Auf die nächste ganze Zahl aufrunden. Ein Projekt mit 350 l/s benötigt beispielsweise rund 2,9 m Wehrbreite: das sind 2 Paneele von je 1,45 m. Alle Paneele sollten gleich breit sein, damit das hydraulische Verhalten gleichmäßig ist.

Kann ich einen Coanda-Rechen auslegen, indem ich mehrere kleine Siebpaneele nebeneinander kombiniere?

Das Kombinieren mehrerer vorgefertigter Siebpaneele fester Größe nebeneinander, wie sie ab Lager für den Do-it-yourself-Markt (DIY) der Mikrowasserkraft verkauft werden, ist für professionelle Anwendungen nicht zu empfehlen. Anordnungen aus mehreren Paneelen erfordern eine integrierte hydraulische Auslegung: ein durchgehendes Beschleunigungsblech, eine gemeinsame Sammelkammer, eine tragende Abstützung an den Paneelstößen und einen richtig dimensionierten Bypass-Kanal. Diese Elemente müssen als ein System ausgelegt und nicht aus getrennten Produkten zusammengesetzt werden.

Beeinflusst die Spaltweite die erforderliche Rechengröße erheblich?

Weniger, als die meisten Ingenieure erwarten. Untersuchungen des USBR zeigen, dass die Kapazität relativ unempfindlich gegenüber der Spaltweite ist. Eine Verringerung der Spalte von 1,5 mm auf 1,0 mm senkt die Kapazität um rund 10–15 %, nicht um 33 %. Damit erhöht die Wahl engerer Spalte zugunsten des Fischschutzes die erforderliche Rechenbreite nur geringfügig.

Was passiert bei einer zu kleinen Auslegung des Coanda-Rechens?

Ein unterdimensionierter Rechen liefert bei Spitzenbedarf weniger als den Bemessungsdurchfluss. Der Rechen selbst arbeitet normal: Er nimmt lediglich weniger Wasser auf. Das überschüssige Wasser läuft am Rechen vorbei und kehrt in das Gewässer zurück. Es tritt kein mechanischer Ausfall auf, aber Sie erhalten weniger Wasser, als Ihr Projekt benötigt. Abhilfe schafft eine größere Paneelbreite, was in der Regel bauliche Änderungen am Wehr und an der Sammelkammer erfordert. Das ist weitaus teurer als eine von Anfang an korrekte Auslegung.

Kann ADENCO mich bei der Auslegung eines Coanda-Rechens für mein Projekt unterstützen?

Ja. Geben Sie Ihren Bemessungsdurchfluss, die verfügbare Fallhöhe, Angaben zum Rohwasser und etwaige behördliche Anforderungen an. Das Ingenieurteam von ADENCO führt die vollständige hydraulische Analyse durch und liefert innerhalb von 1–2 Arbeitstagen eine Auslegungsempfehlung. Auslegungsberatung anfordern.

Quellen

"The Coanda Effect." International Water Power & Dam Construction. Abgerufen im April 2026 von https://www.waterpowermagazine.com/analysis/the-coanda-effect/
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Forschungsbericht R-2003-03. Denver, CO.
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 127, Nr. 6, S. 480–488. ASCE.
USBR. "Coanda-Effect Screens Software & Design Tools." Abgerufen im April 2026 von https://usbr.gov/tsc/techreferences/computer%20software/software/coanda/
Wahl, T.L. et al. (2021). "Surface Tension Effects on Discharge Capacity of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 147, Nr. 8. ASCE.
Filson Filter. "Coanda Screen: Manufacturer Specifications." Abgerufen im April 2026 von https://www.filsonfilter.com/coanda-screen/
"Developing Predictive Equations for Water Capturing Performance and Sediment Release Efficiency for Coanda Intakes Using Artificial Intelligence Methods." MDPI Water, Bd. 14, Nr. 6, 972 (2022). DOI: 10.3390/w14060972
Wahl, T.L. "New Testing of Coanda-Effect Screen Capacities." USBR PAP-1097. Abgerufen im April 2026 von https://www.usbr.gov/tsc/techreferences/hydraulics_lab/pubs/PAP/PAP-1097.pdf

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO bietet die vollständige Auslegung von Coanda-Rechen, hydraulische Analysen und die Auslegung von Anordnungen aus mehreren Paneelen für Projekte jeder Größe. Auslegungsberatung anfordern: Wir liefern detaillierte Empfehlungen innerhalb von 1–2 Arbeitstagen.

Technik|Lesezeit: 10 min

304 vs. 316 Edelstahl für Einlaufrechen

Die teuerste Komponente eines Coanda-Einlaufrechens ist das Siebpaneel aus Keildraht: präzisionsgeformter V-Draht mit Spalttoleranzen von ±0,1 mm. Wenn dieses Paneel korrodiert und ausfällt, repariert man es nicht. Man ersetzt es. Und man zahlt zusätzlich für den Stillstand des Einlaufbauwerks, die entgangene Erzeugung und die Ingenieurstunden, die für die Ursachensuche aufgewendet werden.

In nahezu jedem Fall geht der Ausfall auf eine einzige Entscheidung zurück: die falsche Edelstahlsorte für die Wasserchemie am Standort.

Dieser Leitfaden erklärt, wie diese Entscheidung richtig getroffen wird: anhand von Daten zur Wasserchemie, nicht anhand von Annahmen.

Inhaltsverzeichnis

Warum die Werkstoffauswahl bei Einlaufrechen entscheidend ist
Die Grundlagen: Was Edelstahl „rostfrei“ macht
304 gegenüber 316: Der grundlegende Unterschied
Die Werkstoffvarianten verstehen
Chloridkonzentration: Der entscheidende Faktor
PREN (Wirksumme): Die Kennzahl, die Lochkorrosion vorhersagt
Über 316 hinaus: Wann Duplex-Edelstahl oder höher erforderlich ist
Entscheidungsbaum zur Werkstoffauswahl
Kosten und Risiko: Die tatsächliche Wirtschaftlichkeit
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Warum die Werkstoffauswahl bei Einlaufrechen entscheidend ist

Ein Coanda-Einlaufrechen ist kein Rohr und kein Blech. Er ist ein hydraulisches Bauteil aus feinem Keildraht: einzelne V-förmige Drähte, in präzisen Abständen auf Tragstäbe geschweißt, mit Spaltweiten bis hinunter zu 0,5 mm. Diese Geometrie erzeugt ein sehr hohes Verhältnis von freiliegender Oberfläche zu Metallvolumen.

Das ist für die Korrosion von Bedeutung, weil Loch- und Spaltkorrosion die Oberfläche angreifen. Mehr Oberfläche je Kilogramm Metall bedeutet eine schnellere Schädigung, wenn die falsche Werkstoffsorte korrosivem Wasser ausgesetzt wird. Ein Coanda-Paneel mit 1,0 mm Spaltweite weist je Quadratmeter etwa die 3- bis 4-fache freiliegende Keildrahtoberfläche auf wie ein ebenes Blech gleicher Dicke.

Wir haben Rechen begutachtet, die von Standorten zurückkamen, an denen 304 für Wasser mit Chloridgehalten über 500 ppm gewählt worden war. Nach 18–24 Monaten Betrieb war der Querschnitt des Keildrahts durch Lochkorrosion sichtbar verringert. Die Spaltweiten hatten sich von 1,0 mm auf 1,4 mm vergrößert, was sowohl die hydraulische Leistung als auch die Einhaltung der Fischschutzanforderungen des Rechens zunichtemachte.

Die Werkstoffauswahl muss auf Anhieb stimmen. Es gibt keine Beschichtung, keine Behandlung und keine Nachrüstung, die eine falsche Werkstoffwahl korrigiert, sobald der Rechen in Betrieb ist.

Die Grundlagen: Was Edelstahl "nichtrostend" macht

Alle Edelstähle widerstehen Korrosion durch eine passive Chromoxidschicht: einen selbstheilenden Film von etwa 1–5 Nanometern Dicke, der sich spontan bildet, sobald der Chromgehalt etwa 10,5 % übersteigt [1]. Diese Passivschicht ist es, die Edelstahl von Kohlenstoffstahl unterscheidet, der in Wasser ungehindert rostet.

Die Passivschicht ist nicht dauerhaft. Sie kann zerstört werden durch:

Chloridionen: die den Film durchdringen und destabilisieren und so örtliche Lochkorrosion verursachen
Niedriger pH-Wert: saure Bedingungen dünnen die Passivschicht aus
Erhöhte Temperatur: beschleunigt alle Korrosionsmechanismen
Spaltgeometrie: Sauerstoffmangel im Inneren von Spalten verhindert, dass sich der Film wieder schließt

Bei Anwendungen in der Wasserfassung ist Chlorid die dominierende Gefahr. Und die Edelstahlsorte bestimmt, wie viel Chlorid die Passivschicht aushalten kann.

304 vs. 316: Der wesentliche Unterschied

Sowohl 304 als auch 316 sind austenitische Edelstähle: die für Wasseranwendungen am weitesten verbreitete Gruppe. Ihre Zusammensetzungen ähneln sich, mit einer entscheidenden Ausnahme:

Element	304	316
Chrom (Cr)	18–20 %	16–18 %
Nickel (Ni)	8–10,5 %	10–14 %
Molybdän (Mo)	ohne	2–3 %
Kohlenstoff (C)	≤0,08 %	≤0,08 %

Der Unterschied ist Molybdän. Die 2–3 % Molybdän in 316 stabilisieren die Passivschicht gegen Chloridangriff und erhöhen die Beständigkeit gegen Lochkorrosion und Spaltkorrosion erheblich [2][3].

Wie erheblich? Bei einer Chloridkonzentration von 300 ppm hat Typ 304 eine kritische Lochkorrosionstemperatur (CPT) von nur 40 °C. Bei 500 ppm Chlorid (nahezu der doppelten Konzentration) hat Typ 316 immer noch eine CPT von 70 °C [2]. Molybdän erhöht die Beständigkeit nicht nur schrittweise. Es erweitert den gesamten Bereich der Bedingungen, denen der Stahl standhalten kann.

Deshalb wird 316 mitunter als Edelstahl in "Marinequalität" bezeichnet, auch wenn dieser Begriff irreführend sein kann: 316 ist für küstennahe und meerwassernahe Anwendungen ausreichend, nicht jedoch für dauerhaftes Eintauchen in reines Meerwasser.

Die Sortenvarianten verstehen

ADENCO fertigt Coanda-Rechen in sechs Edelstahlgüten: 304, 304L, 316, 316L, Duplex 2205 und Super-Duplex 2507. Die Buchstabenzusätze und Variantenbezeichnungen sind keine Marketingetiketten: Jede löst ein bestimmtes technisches Problem, und es lohnt sich, die Varianten zu kennen, die in Ausschreibungsunterlagen auftauchen, auch dort, wo das Programm von ADENCO den Bedarf anders abdeckt.

Die "L"-Sorten: 304L und 316L

Das "L" steht für Low Carbon, also niedrigen Kohlenstoffgehalt. Standardmäßige 304 und 316 enthalten bis zu 0,08 % Kohlenstoff. Die L-Varianten begrenzen den Kohlenstoff auf maximal 0,03 % [4].

Warum das wichtig ist: Wird Edelstahl beim Schweißen auf 480–820 °C erwärmt, wandert Kohlenstoff zu den Korngrenzen und verbindet sich mit Chrom zu Chromkarbiden. Dieser Vorgang (Sensibilisierung genannt) entzieht der Zone neben der Korngrenze Chrom und erzeugt einen schmalen Bereich, in dem nicht genug Chrom vorhanden ist, um die Passivschicht aufrechtzuerhalten. Die Folge ist interkristalline Korrosion: ein Angriff entlang der Korngrenzen, der Monate oder Jahre nach der Fertigung zu Rissbildung und strukturellem Versagen führen kann [4][5].

Mit maximal 0,03 % Kohlenstoff bilden die L-Güten beim Schweißen weit weniger Chromkarbide. Für jeden Coanda-Rechen, der bei der Fertigung oder Montage geschweißt wird (also praktisch für alle) sind die L-Güten die Wahl, wenn die Korrosionsbeständigkeit der Schweißzone eine festgelegte Anforderung ist; ADENCO liefert sie auf Anfrage neben dem Standardwerkstoff 304.

316Ti: Titanstabilisiert

316Ti ergänzt die Zusammensetzung von 316 um Titan. Titan hat eine stärkere Affinität zu Kohlenstoff als Chrom: Beim Erwärmen bildet es bevorzugt Titankarbide statt Chromkarbide [6]. Das ergibt eine zweite Verteidigungslinie gegen Sensibilisierung und macht 316Ti geeignet für Anwendungen mit:

Wiederholter thermischer Wechselbeanspruchung (z. B. Rechen mit elektrischen Heizelementen gegen Vereisung)
Längerer Einwirkung von Temperaturen zwischen 550 °C und 800 °C
Anforderungen an eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen

Für die meisten Anwendungen an Wasserfassungen bei Umgebungstemperatur bietet 316L eine ausreichende Beständigkeit gegen Sensibilisierung; deshalb umfasst das Programm von ADENCO die kohlenstoffarmen L-Güten und nicht titanstabilisierte Varianten.

321: Titanstabilisiert (ohne Molybdän)

321 ist im Wesentlichen 304 mit Titanstabilisierung. Es bietet eine sehr gute Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und Hochtemperaturoxidation (bis 870 °C), besitzt aber nicht den Molybdängehalt, der 316 seine Chloridbeständigkeit verleiht [6]. 321 gehört nicht zum Programm von ADENCO: Für Süßwasserstandorte mit Temperaturwechselbeanspruchung decken die kohlenstoffarmen L-Güten den Bedarf ab.

304HC: hoher Kohlenstoffgehalt

304HC enthält mehr Kohlenstoff (0,04–0,10 %) und ist dadurch fester. Manche Hersteller verwenden es in tragenden Bauteilen (nicht in der Keildraht-Siebfläche), wo die Schweißeignung weniger kritisch und die mechanische Festigkeit vorrangig ist; im ADENCO-Programm ist es nicht enthalten.

Chloridkonzentration: der entscheidende Faktor

Für die Werkstoffauswahl eines Einlaufrechens ist die Chloridionenkonzentration des Rohwassers der mit Abstand wichtigste Kennwert. Alles andere (Temperatur, pH-Wert, Strömungsgeschwindigkeit, gelöster Sauerstoff) verändert den Chloridgrenzwert, doch das Chlorid entscheidet über die Werkstoffgüte.

Das Nickel Institute und die Praxis in der Industrie nennen folgende ungefähre Chloridgrenzwerte für dauerhafte Beanspruchung bei neutralem pH-Wert und Umgebungstemperatur [2][7][8]:

Edelstahlgüte	Maximaler Chloridgehalt (ppm)	Typische Gewässer
304 / 304L	200	Saubere Flüsse, Speicherseen, Gebirgsbäche, Grundwasser
316 / 316L	1.000	Ästuare, Küstenflüsse, brackiges Grundwasser, durch Streusalz beeinflusste Bäche
Duplex 2205	3.600	Ästuare mit hohem Salzgehalt, industrielles Prozesswasser
Superaustenitisch (z. B. 904L)	8.500	Von Meerwasser beeinflusste Wasserfassungen, Vorfiltration bei der Meerwasserentsalzung

Wesentliche Einflussgrößen: Diese Grenzwerte sinken, wenn:

die Temperatur 25 °C übersteigt: Jede Erhöhung um 10 °C halbiert den sicheren Chloridgrenzwert etwa
der pH-Wert unter 6 liegt: saure Bedingungen dünnen die Passivschicht aus
Spalte vorhanden sind: In Totzonen sinkt der Sauerstoffgehalt und Chlorid reichert sich an
die Strömungsgeschwindigkeit sehr gering ist: zu gering, um Korrosionsprodukte von der Oberfläche zu spülen

Ein Fluss, der im März 150 ppm Chlorid aufweist, kann bei sommerlichem Niedrigwasser 300 ppm erreichen: im Frühjahr sicher im Bereich von 304, im August aber oberhalb der Schwelle für Lochkorrosion. Die Werkstoffauswahl muss sich an der ungünstigsten Wasserchemie orientieren, nicht an Mittelwerten.

PREN: die Kennzahl, die Lochfraß vorhersagt

Die Wirksumme (Pitting Resistance Equivalent Number, PREN) ist ein aus der Legierungszusammensetzung berechneter Einzelwert, der die relative Lochfraßbeständigkeit vorhersagt [9]:

PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N

Ein höherer PREN bedeutet eine höhere Lochfraßbeständigkeit. Der Faktor 3,3 beim Molybdän zeigt, warum bereits 2–3 % Mo eine so große Wirkung haben:

Werkstoff	Typischer PREN	Relative Beständigkeit
304 / 304L	18–20	Basiswert
316 / 316L	24–28	ca. 40 % höher als 304
316Ti	23–28	Vergleichbar mit 316L
Duplex 2205	33–35	ca. 75 % höher als 304
Superduplex 2507	40–43	ca. 120 % höher als 304

PREN (Wirksumme) ist ein nützliches Werkzeug für die Vorauswahl, hat aber Grenzen. Es berücksichtigt weder Gefüge noch Oberflächenbeschaffenheit, Spaltgeometrie oder die reale Schwankung der Wasserchemie. ADENCO nutzt PREN (Wirksumme) als erste Prüfung und überprüft die Auswahl anschließend anhand der vollständigen Daten zur Wasserchemie und der Standortbedingungen.

Jenseits von 316: Wann Duplex oder höher erforderlich ist

Für die meisten Süßwasser- und leicht brackigen Anwendungen fällt die Wahl zwischen 304L und 316L. Manche Entnahmestandorte gehen jedoch über die Grenzen von 316 hinaus:

Duplex 2205 verbindet austenitisches und ferritisches Gefüge und liefert rund die doppelte Streckgrenze von 316L bei höherer Chloridbeständigkeit (PREN 33–35). ADENCO wählt Duplex für:

Ästuarstandorte mit tidebedingten Chloridschwankungen über 1.000 ppm
Warmwasser-Wasserfassungen (>30 °C) mit mäßigem Chloridgehalt
Anwendungen, die höhere mechanische Festigkeit bei dünneren Keildraht-Querschnitten erfordern

Superaustenitische Güten (904L, 254 SMO) erhöhen die Chloridtoleranz auf 8.500–15.000 ppm und werden für von Meerwasser beeinflusste Wasserfassungen sowie für die Vorfiltration bei der Meerwasserentsalzung eingesetzt [8]. Diese Güten sind deutlich teurer und werden nur gewählt, wenn Duplex die Korrosionsanforderung nicht erfüllt.

Die Mehrkosten höherer Güten sind real, liegen aber immer unter den Kosten für den Austausch eines korrodierten Rechens und die damit verbundenen Stillstandszeiten.

Entscheidungsbaum zur Werkstoffauswahl

ADENCO wendet bei jedem Projekt den folgenden Entscheidungsprozess an:

Schritt 1: Wasserchemie einholen

Fordern Sie eine vollständige Wasseranalyse des Standorts an, einschließlich Chloridkonzentration (ppm), pH-Wert, Temperaturbereich (saisonal) und gelöstem Sauerstoff. Liegt keine Analyse vor, kann ADENCO zum Probenahmeverfahren beraten.

Schritt 2: Ungünstigsten Chloridwert bestimmen

Verwenden Sie die höchste gemessene Chloridkonzentration: typischerweise bei sommerlichem Niedrigwasser oder Trockenheit. Liegt nur ein einzelner Messwert vor, ist ein Sicherheitsfaktor von 1,5 anzusetzen.

Schritt 3: Werkstoff auf Chloridgehalt abstimmen

Chlorid <200 ppm → 304 (Standard für Süßwasser; 304L auf Anfrage)
Chlorid 200–1.000 ppm → 316L (brackig/ästuarin)
Chlorid 1.000–3.600 ppm → Duplex 2205 (ästuarin mit hohem Salzgehalt)
Chlorid >3.600 ppm → superaustenitisch oder Superduplex (Rücksprache mit der Technik von ADENCO)

Schritt 4: Korrekturfaktoren anwenden

Wenn die Wassertemperatur 30 °C überschreitet → die nächsthöhere Güte wählen
Wenn der pH-Wert unter 6,0 liegt → die nächsthöhere Güte wählen
Wenn eine Heizung gegen Vereisung erforderlich ist → die kohlenstoffarmen L-Güten widerstehen der Sensibilisierung durch Temperaturwechsel
Wenn sowohl der Temperatur- als auch der pH-Zuschlag zutrifft → eine um zwei Stufen höhere Güte wählen

Schritt 5: Mit PREN- und CPT-Daten überprüfen

Den PREN-Wert (Wirksumme) und die kritische Lochkorrosionstemperatur der gewählten Güte mit den tatsächlichen Wasserbedingungen abgleichen. Nähert sich die Betriebstemperatur der CPT der gewählten Güte, ist die nächsthöhere Güte zu wählen.

Dieser Vorgang nimmt das Ingenieurteam von ADENCO weniger als eine Stunde in Anspruch, sofern Daten zur Wasserchemie vorliegen, und er hätte jeden werkstoffbedingten Schaden verhindert, den wir gesehen haben, seit ADENCO 2013 mit der Fertigung von Coanda-Rechen begonnen hat.

Kosten gegen Risiko: die tatsächliche Wirtschaftlichkeit

Der Kostenunterschied zwischen Keildraht aus 304L und 316L beträgt bei den aktuellen Marktpreisen rund 30–50 % (Rohstoff 304L bei 2,50–3,50 $/kg gegenüber 316L bei 3,50–5,00 $/kg). Bei einem typischen Coanda-Rechen mit einem Paneel macht die Aufrüstung auf 316L einen geringen Anteil am Rechenpreis aus [10].

Was kostet der falsche Werkstoff?

Schadensszenario	Typische Kosten
Lochkorrosion führt zur Aufweitung der Spalte → Fischschutz nicht mehr konform	Austausch des Rechens + behördliche Verzögerung
Spaltkorrosion an den Verbindungen der Tragstäbe → Strukturversagen	Notaustausch + Stillstand
Interkristalline Korrosion durch sensibilisierte Schweißnähte → Paneelbruch	Vollständiger Austausch des Rechens
Beschleunigte Korrosion in Zonen mit Temperaturwechseln (Vereisungsschutz)	Paneelaustausch + Neuauslegung des Vereisungsschutzes

Die Aufrüstung des Werkstoffs von 304L auf 316L kostet einen kleinen Bruchteil des Rechens. Ein Korrosionsschaden kostet den Rechen selbst, zuzüglich des Stillstands. Bei jedem Projekt, bei dem Zweifel am Chloridgehalt bestehen, gilt: 316L wählen. Die Kosten einer Fehlentscheidung mit 304 sind um ein Vielfaches höher als die Kosten der Aufrüstung.

Häufig gestellte Fragen

Welcher Edelstahl eignet sich am besten für Einlaufrechen?

Die beste Güte hängt vollständig von der Chemie Ihres Rohwassers ab. Für sauberes Süßwasser mit einem Chloridgehalt unter 200 ppm bietet 304L eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit zu den geringsten Kosten. Für Mündungs-, Küsten- oder Brackwasser mit einem Chloridgehalt zwischen 200 und 1.000 ppm ist 316L erforderlich. Bei höheren Chloridkonzentrationen sind Duplex 2205 oder Super-Duplex-Güten nötig. Das Ingenieurteam von ADENCO wählt die Güte bei jedem Projekt auf Grundlage einer vollständigen Analyse der Wasserchemie.

Worin besteht bei Einlaufrechen der Unterschied zwischen den Edelstählen 304 und 304L?

Der Unterschied liegt im Kohlenstoffgehalt. Standard 304 lässt bis zu 0,08 % Kohlenstoff zu, während 304L den Kohlenstoff auf maximal 0,03 % begrenzt. Dieser geringere Kohlenstoffgehalt verhindert die Sensibilisierung (die Bildung von Chromkarbiden an den Korngrenzen beim Schweißen), die interkristalline Korrosion auslösen kann. Da alle Siebpaneele eines Coanda-Rechens bei der Fertigung geschweißt werden, bietet ADENCO die L-Güten auf Anfrage für Standorte an, an denen die Korrosionsbeständigkeit der Schweißzone eine festgelegte Anforderung ist; der Standardwerkstoff ist 304.

Kann ich Edelstahl 304 in Brackwasser einsetzen?

Nein. Wasser mit einer Chloridkonzentration über 200 ppm verursacht an Edelstahl 304 Lochkorrosion, insbesondere in den warmen Monaten, wenn die Wassertemperatur steigt. Die Lochkorrosion weitet die Spalte des Rechens auf, mindert die hydraulische Leistung und gefährdet die Einhaltung der Vorgaben zum Fischschutz. Für Brackwasser (200–1.000 ppm Chlorid) ist 316L der mindestens zulässige Werkstoff. Bei höherem Salzgehalt sind Duplex- oder Superduplex-Werkstoffe erforderlich.

Warum bietet ADENCO sechs Edelstahlsorten an?

Unterschiedliche Gewässer stellen unterschiedliche Korrosionsanforderungen. Ein Gebirgsbach, der eine Mikro-Wasserkraftanlage speist (sauberes Süßwasser, <50 ppm Chlorid), hat völlig andere Werkstoffanforderungen als eine Tidemündung, die eine kommunale Wasserfassung versorgt (500–2.000 ppm Chlorid mit Temperaturschwankungen). Durch das Angebot von 304, 304L, 316, 316L, Duplex 2205 und Super Duplex 2507 kann ADENCO den Werkstoff genau auf den jeweiligen Standort abstimmen: Korrosionsbeständigkeit und Kosten werden gleichermaßen optimiert. Kein Projekt zahlt für eine höhere Güte als nötig, und kein Projekt erhält eine niedrigere Güte als nötig.

Was ist PREN und warum ist er für Einlaufrechen relevant?

PREN (Wirksumme) wird aus dem Chrom-, Molybdän- und Stickstoffgehalt der Legierung nach folgender Formel berechnet: PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N. Sie sagt die relative Beständigkeit gegen Lochkorrosion voraus: den wichtigsten Versagensmechanismus von Edelstahl in chloridhaltigem Wasser. 304L hat einen PREN von 18–20, während 316L 24–28 und Duplex 2205 33–35 erreicht. ADENCO nutzt PREN als Werkzeug zur Vorauswahl und prüft das Ergebnis anschließend anhand der vollständigen Daten zur Wasserchemie.

Woher kenne ich den Chloridgehalt meines Rohwassers?

Eine übliche Wasseranalyse aus einem akkreditierten Labor weist die Chloridkonzentration in ppm (mg/l) aus. Entscheidend ist, die Probe unter ungünstigsten Bedingungen zu nehmen (in der Regel im Spätsommer bei Niedrigwasser), denn die Chloridkonzentration steigt, wenn der Abfluss im Fluss sinkt. Liegt nur eine einzige Probe vor, empfiehlt ADENCO einen Sicherheitsfaktor von 1,5×. Wenn Sie bei der Probenahme unsicher sind, berät Sie das Ingenieurteam von ADENCO zu Vorgehen und Zeitpunkt.

Ist 316L gegen Meerwasser beständig?

316L widersteht Küstenbedingungen und meerwassernahen Bedingungen: Spritzwasserzonen, Küstenfeuchte und Wasser mit einem Chloridgehalt bis etwa 1.000 ppm. Es widersteht nicht dem dauerhaften Eintauchen in reines Meerwasser (etwa 19.000 ppm Chlorid). Für vom Meerwasser beeinflusste Wasserfassungen sind Duplex 2205 (bis 3.600 ppm) oder Super-Duplex-Güten erforderlich. Das Ingenieurteam von ADENCO wählt die geeignete Güte auf Grundlage der tatsächlichen Chloridbelastung an Ihrem Standort.

Ist der Kostenunterschied zwischen 304L und 316L erheblich?

Bei den Keildraht-Paneelen erhöht 316L die Rohstoffkosten gegenüber 304L um rund 30–50 %. Das ist ein geringer Anteil der Gesamtprojektkosten (die Betonarbeiten, Montage und Inbetriebnahme einschließen) und vernachlässigbar gegenüber den Kosten für den Austausch eines korrodierten Rechens. Wenn die Daten zur Wasserchemie ein Chloridrisiko erkennen lassen, ist die Aufrüstung auf 316L wirtschaftlich stets gerechtfertigt.

Quellen

International Stainless Steel Forum (ISSF). "The Stainless Steel Family." Abgerufen im April 2026 von https://www.worldstainless.org/
"Susceptibility of Type 304/304L and 316/316L Austenitic Stainless Steels to Chlorides in Cooling Water." Digital Refining. Abgerufen im April 2026 von https://www.digitalrefining.com/article/1002873/
British Stainless Steel Association. "Selection of 316, 304, and 303 Types of Stainless Steels for Seawater Applications." Abgerufen im April 2026 von https://bssa.org.uk/bssa_articles/selection-of-316-304-and-303-types-of-stainless-steels-for-seawater-applications/
"304 vs. 304L Stainless Steel: Understanding the Low-Carbon Variant." Mill Steel Company. Abgerufen im April 2026 von https://www.millsteel.com/news/304l-stainless-steel-vs-304-which-grade-is-right-for-you
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Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO fertigt Coanda-Rechen in sechs Edelstahlgüten für jede Art von Wasserchemie, vom sauberen Gebirgsbach bis zur Brackwassermündung. Jeder Rechen wird für Ihre konkreten Standortbedingungen ausgelegt. Werkstoffberatung anfordern: Teilen Sie uns Ihre Wasserchemie mit.

Anwendungen|Lesezeit: 13 min

Coanda-Rechen für die kommerzielle Wasserkraft

Jeder Betreiber eines Wasserkraftwerks kennt das Geräusch. Die Tonhöhe des Turbinengeräuschs verändert sich: In eine eigentlich gleichmäßige Rotation mischt sich eine leichte Rauheit. Diese Rauheit ist Geschwemmsel, das die Wasserfassung passiert und mit hoher Geschwindigkeit auf die Laufradschaufeln trifft. Ein einziges Aststück durch eine Pelton-Düse kann eine Becheroberfläche ausschlagen, deren Bearbeitung Wochen gedauert hat. Eine Saison mit feinem Sediment durch ein Francis-Laufrad kann den Wirkungsgrad um 2–5 % senken, und der Verlust bleibt bis zur nächsten Revision bestehen [1][2].

Der Einlaufrechen ist die erste und wichtigste Barriere zwischen dem Fluss und Ihrer Turbine. Der Einlaufrechen ist die erste und wichtigste Barriere zwischen dem Gewässer und der Turbine. Bei Anlagen mit mittlerer und großer Fallhöhe haben sich Coanda-Rechen an mehr als 40 europäischen Wasserkraftwerken zur vorherrschenden Einlauftechnik entwickelt: Sie ersetzen Grobrechen, Stabrechen und Tiroler Wehre, die eine ständige manuelle Reinigung erforderten und dennoch schädigendes Geschwemmsel durchließen [3][4].: Sie ersetzen Grobrechen, Absturz-Stabrechen und Tiroler Wehre, die eine ständige manuelle Reinigung erforderten und dennoch schädigendes Geschwemmsel durchließen [3][4].

Dieser Leitfaden erklärt, wie Coanda-Rechen Wasserkraftturbinen schützen, welche Turbinentypen am meisten davon profitieren und wie sich beurteilen lässt, ob eine Coanda-Wasserfassung für Ihr Kraftwerk geeignet ist.

Inhaltsverzeichnis

Das Geschwemmsel-Problem in der Wasserkraft
Wie Coanda-Rechen es lösen
Herkömmliche Einlauftechniken und ihre Grenzen
Rechenauslegung und Turbinentyp aufeinander abstimmen
Druckverlust: die entscheidende Auslegungsrandbedingung
Fischschutz-Konformität in der Wasserkraft
Kaltes Klima und saisonale Aspekte
Leistung an Betriebsstandorten: europäische Fallstudien
Wann ein Coanda-Rechen für die Wasserkraft NICHT geeignet ist
ADENCO Auslegungsprozess für Wasserkraft-Rechen
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Das Geschwemmselproblem in der Wasserkraft

Flusswasser führt alles mit sich, was aus dem Einzugsgebiet eingeschwemmt wird: Laub, Zweige, Äste, Plastik, Sediment, Algen und bei Hochwasserereignissen Material von Kies bis hin zu ganzen Baumstämmen. Dieses Geschwemmsel verursacht drei verschiedene Probleme im Wasserkraftbetrieb:

1. Direkte Turbinenschäden (Fremdkörperschäden: FOD)

Hartes Geschwemmsel, das die Turbine erreicht, verursacht mechanische Schäden an Laufradschaufeln, Leitschaufeln, Düsen und Dichtungen. Schätzungen zufolge kostet FOD den weltweiten Wasserkraftsektor jährlich Milliarden Dollar durch beschädigte Ausrüstung, verringerten Wirkungsgrad und ungeplante Ausfälle [1][5]. Ein einzelnes Aststück durch eine Pelton-Düse kann die Becheroberfläche auskolken und eine Nachbearbeitung erforderlich machen. Ein Stein durch ein Francis-Laufrad kann die Eintrittskante einer Schaufel ausschlagen und Kavitation auslösen, die die weitere Erosion beschleunigt.

2. Sedimenterosion (abrasiver Verschleiß)

Feines Sediment (insbesondere Quarzsand mit einer Mohshärte von 7) wirkt im Inneren der Turbine wie ein flüssiges Schleifmittel. Untersuchungen am Wasserkraftwerk Maneri Bhali-II dokumentierten eine Wirkungsgradminderung von 4,97 % durch Sedimentabrasion, während am Kraftwerk Chilime (22 MW) ein Wirkungsgradverlust von 1,2 % gemessen wurde [2]. An einigen Kraftwerken im Himalaya erreichte die Erosionsrate an Pelton-Bechern und Düsennadeln 3,4 mm/Jahr: Das erfordert einen Laufradtausch alle paar Saisons [6].

Flüsse im Himalaya (einschließlich Nepals), in den Anden, den Alpen und den pazifischen Küstengebirgen führen einige der weltweit höchsten Sedimentkonzentrationen. Mit der beschleunigten Gletscherschmelze verschärft sich dieses Problem.

3. Verstopfung des Rechens und entgangene Stromerzeugung

Wenn sich Geschwemmsel auf herkömmlichen Einlaufrechen ansammelt, schränkt es den Zufluss zur Turbine ein. Untersuchungen zeigen, dass Geschwemmsel etwa 50 % des gesamten Druckverlusts an einem Grobrechen ausmachen kann [7]. Wenn sich Geschwemmsel an herkömmlichen Einlaufrechen ansammelt, verringert sich der Zufluss zur Turbine. Untersuchungen zeigen, dass Geschwemmsel für etwa 50 % des gesamten Druckverlusts an einem Grobrechen verantwortlich sein kann [7]. Jedes Prozent Druckverlust bedeutet direkt ein Prozent weniger Stromerlös. Bei herbstlichem Laubfall oder bei Sturmereignissen können sich herkömmliche Rechen innerhalb von Stunden zusetzen und müssen von Hand gereinigt werden – oft an abgelegenen, schwer zugänglichen Standorten. Bei herbstlichem Laubfall oder bei Sturmereignissen können herkömmliche Rechen innerhalb von Stunden zusetzen und müssen von Hand gereinigt werden: oft an abgelegenen, schwer zugänglichen Standorten.

Die wirtschaftlichen Folgen summieren sich: direkte Turbinenschäden + Sedimenterosion + Stillstand durch Verstopfung + Arbeitsaufwand für die manuelle Reinigung = ein erheblicher Teil der jährlichen Betriebskosten vieler Kraftwerke.

Wie Coanda-Rechen es lösen

Ein Coanda-Einlaufrechen nutzt den Coanda-Effekt (die Neigung eines Flüssigkeitsstrahls, an einer gekrümmten Oberfläche anzuhaften), um sauberes Wasser in einem einzigen passiven Schritt vom Geschwemmsel zu trennen. Das Wasser strömt über ein Beschleunigungsblech, bildet einen dünnen, schnell fließenden Wasserfilm und tritt durch geneigte Keildraht-Spalte (V-Draht) hindurch, während das Geschwemmsel über die Rechenoberfläche hinweggeführt und stromab abtransportiert wird [8][9].

Der Mechanismus leistet drei Dinge, die herkömmliche Rechen nicht leisten können:

Hydraulische Geschwemmselabfuhr. Die schnelle Scherströmung über der Keildrahtoberfläche fegt das Geschwemmsel fortlaufend von der Rechenfläche. Die vollständig statische Bauweise benötigt keine Stromversorgung und keinen Räummechanismus. Der Rechen reinigt sich im Betrieb kontinuierlich selbst.

Feine Filtration bei hohem Durchfluss. Übliche Spaltweiten von Coanda-Rechen von 0,5–2,0 mm halten das Geschwemmsel zurück, das Turbinenbauteile beschädigt. In Laborversuchen hielt ein Spalt von 1,0 mm etwa 90 % der Partikel zurück, die größer als der Spalt waren, ein Spalt von 0,5 mm etwa 98 %; Pilotanlagen im Vereinigten Königreich und in der Schweiz verzeichneten bei 1 mm Spaltweite einen Rückhalt von 94 % der Partikel von 0,5–1,0 mm [18]. Bei einem allgemeinen Branchenrichtwert von rund 140 l/s je Meter Wehrbreite [8] (die Baureihen von ADENCO haben Nennkapazitäten von 35, 67 und 150 l/s je Meter für ADENCO-45, ADENCO-70 bzw. ADENCO-127, je nach Absturzhöhe: siehe die Produktseite) kann ein einzelnes Siebpaneel ein beachtliches Wasserkraftwerk versorgen.

Kein Energieverbrauch. Der gesamte Vorgang wird von der Schwerkraft angetrieben. Das Wasser beschleunigt unter Schwerkraft über das Blech, tritt unter Schwerkraft durch den Rechen, und das Geschwemmsel wird unter Schwerkraft stromab abgeführt. An der Wasserfassung gibt es keine Pumpe, keinen Motor und keinen elektrischen Anschluss.

Für einen Wasserkraftbetreiber bedeutet das: kontinuierlich sauberes Wasser an der Turbine, ohne manuellen Eingriff, ohne Stromverbrauch und ohne mechanische Bauteile, die gewartet werden müssen.

Herkömmliche Einlauftechnologien und ihre Grenzen

Um zu verstehen, warum mehr als 40 europäische Wasserkraftwerke Coanda-Rechen eingeführt haben, hilft ein Blick darauf, was sie ersetzt haben:

Technologie	Typische Öffnung	Selbstreinigend?	Strom erforderlich?	Manuelle Wartung	Durchgelassenes Geschwemmsel
Grobrechen	25–150 mm	Nein	Nein	Wöchentliche bis tägliche Reinigung	Laub, Zweige, kleine Äste, gesamtes Sediment
Feiner Stabrechen	6–25 mm	Nein	Nein	Tägliche bis stündliche Reinigung	Laub, feine Zweige, gesamtes Sediment
Bandsieb	3–10 mm	Ja	Ja (Motor)	Monatlich	Feines organisches Geschwemmsel, gesamtes Sediment
Trommel-/Rotationssieb	0,5–3 mm	Ja	Ja (Motor)	Monatlich	Nur feines Sediment
Tiroler Wehr	20–40 mm	Teilweise	Nein	Periodische Spülung	Laub, organisches Geschwemmsel, feines Sediment
Coanda-Rechen	0,5–2,0 mm	Ja	Nein	Nur jährliche Inspektion	Nur feiner Schluff (< Spaltweite)

Der Vergleich zeigt, warum Coanda-Rechen an Standorten, an denen Geschwemmsel und Wartung dauerhafte Probleme waren, ältere Technologien ersetzt haben. Keine andere passive (schwerkraftbetriebene) Technologie erreicht eine Filtration feiner als 2 mm bei kontinuierlicher Abfuhr des Geschwemmsels.

Einen ausführlichen Vergleich aller Einlaufrechen-Technologien finden Sie in unserem Leitfaden: Coanda-Rechen vs. Stabrechen vs. Trommelsieb.

Abstimmung der Rechenauslegung auf den Turbinentyp

Verschiedene Turbinentypen sind unterschiedlich anfällig für Geschwemmsel und Sediment. Die Auslegung des Rechens (insbesondere die Spaltweite) sollte auf die Empfindlichkeit der Turbine abgestimmt werden:

Pelton-Turbinen (große Fallhöhe: > 200 m)

Pelton-Turbinen nutzen einen oder mehrere Wasserstrahlen hoher Geschwindigkeit, die auf becherförmige Schaufeln eines Laufrads treffen. Die Düsenöffnung hat üblicherweise einen Durchmesser von 50–200 mm, und jedes Partikel, das die Düse passieren kann, trifft mit Geschwindigkeiten von 30–80 m/s auf die Becheroberfläche.

Anfälligkeit: Extrem. Durch die hohe Strahlgeschwindigkeit verursachen schon kleine Geschwemmselpartikel erhebliche Aufprallschäden. Die Sedimenterosion an Becherflächen und Düsennadeln ist das wichtigste Wartungsproblem bei Pelton-Anlagen in sedimentreichen Einzugsgebieten [6].

Empfohlene Coanda-Spaltweite: 0,5–1,0 mm: die feinste praktikable Filtration zum Schutz hochwertiger Düsen- und Becherbauteile.

ADENCO-Empfehlung: Für Pelton-Anlagen wählen wir die kleinsten verfügbaren Spaltweiten. Die Kosten für Keildraht mit enger Spaltweite sind gering im Vergleich zu den Kosten einer einzigen Überholung eines Pelton-Laufrads.

Francis-Turbinen (mittlere Fallhöhe: 30–300 m)

Francis-Turbinen sind Überdruckturbinen, bei denen das Wasser radial nach innen durch Leitschaufeln und Laufradschaufeln strömt. Die Eintritts- und Austrittskanten der Laufradschaufeln sind die am stärksten der Erosion ausgesetzten Teile [2].

Anfälligkeit: Hoch. Francis-Laufräder sind Präzisionsgussteile. Erosion an den Eintrittskanten der Schaufeln stört das ausgelegte Strömungsbild, senkt den Wirkungsgrad und löst Kavitation aus, die weitere Schäden beschleunigt.

Empfohlene Coanda-Spaltweite: 1,0–1,5 mm: ein Ausgleich zwischen dem Fernhalten von Geschwemmsel und den höheren Durchflussmengen, die für Francis-Anlagen typisch sind.

ADENCO-Empfehlung: Bei Francis-Anlagen besteht die wichtigste Auslegungsanforderung darin, die Kapazität des Rechens auf den Bemessungsdurchfluss der Turbine abzustimmen. Coanda-Rechen mit mehreren Siebpaneelen sind bei Francis-Anlagen üblich, wenn die Breite eines einzelnen Siebpaneels nicht ausreicht.

Kaplan-Turbinen (geringe Fallhöhe: 2–40 m)

Kaplan-Turbinen sind axial durchströmte Propellerturbinen mit verstellbaren Schaufeln. Sie arbeiten bei geringer Fallhöhe und hohem Durchfluss.

Anfälligkeit: Mäßig gegenüber Geschwemmselaufprall, aber hoch gegenüber Sediment. Am stärksten erosionsgefährdet sind die äußeren Austrittskanten und die obere Laufradkammer [5]. Durch die großen Durchflussmengen gelangen erhebliche Geschwemmselmengen in das System.

Empfohlenes Rechenkonzept: Für Kaplan-Anlagen werden Coanda-Rechen wegen des technologiebedingten Druckverlusts (450–1.270 mm bei den Standardrechen von ADENCO, mehr bei Sonderanfertigungen) im Allgemeinen nicht empfohlen. An Standorten mit nur 2–10 m verfügbarer Fallhöhe ist ein Verlust von 0,45–1,3 m Fallhöhe am Einlaufrechen häufig nicht hinnehmbar. Der Coanda Design Guide des US Bureau of Reclamation (USBR) (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) [4] hält dasselbe fest: Steht weniger als etwa 1 m Absturzhöhe zur Verfügung, ist nur ein flacher Rechenwinkel möglich, und bei einer Anlage mit geringer Fallhöhe macht die vom Rechen benötigte Absturzhöhe einen großen Anteil der Gesamtfallhöhe aus. Für Kaplan-Anlagen sind Bandsiebe oder getauchte Keildrahtzylinder in der Regel besser geeignet.

Zusammenfassung: Rechenauslegung nach Turbinentyp

Turbinentyp	Typische Fallhöhe	Geschwemmselempfindlichkeit	Empfohlener Spalt	Coanda geeignet?
Pelton	>200 m	Extrem	0,5–1,0 mm	Ideal: Druckverlust gegenüber der Gesamtfallhöhe vernachlässigbar
Francis	30–300 m	Hoch	1,0–1,5 mm	Ja: Druckverlust oberhalb von etwa 50 m Gesamtfallhöhe akzeptabel
Turgo	50–250 m	Hoch	0,5–1,0 mm	Ja: ähnlich wie bei Pelton-Anwendungen
Durchströmturbine	5–200 m	Mäßig	1,0–2,0 mm	Ja für Standorte mit >30 m Fallhöhe; grenzwertig bei Standorten mit geringerer Fallhöhe
Kaplan	2–40 m	Mäßig	entfällt	Im Allgemeinen nein: Druckverlust zu erheblich

Druckverlust: die entscheidende Auslegungsrandbedingung

Der Druckverlust zwischen der Wehrkrone und der Unterkante eines Coanda-Rechens liegt in der veröffentlichten Literatur typischerweise bei 450–1.300 mm [3][8]; die Standardrechen von ADENCO haben Absturzhöhen von 450, 700 und 1.270 mm, und Sonderrechen können mit größerer Absturzhöhe gebaut werden. Dies ist eine inhärente Eigenschaft der Technologie: Das Wasser muss über das Blech beschleunigen und unter Schwerkraft über die gesamte Rechenlänge strömen.

Bei einem Pelton-Kraftwerk mit 200 m Fallhöhe entspricht ein Druckverlust von 1,0 m an der Wasserfassung 0,5 % der Gesamtfallhöhe: vernachlässigbar. Bei einem Francis-Kraftwerk mit 50 m Fallhöhe sind es 2,0 %: für die meisten Betreiber angesichts der Wartungsersparnis akzeptabel. Bei einem Kaplan-Kraftwerk mit 10 m Fallhöhe sind es 10 %: eine erhebliche Minderung des Wirkungsgrads, die die Coanda-Technologie in der Regel ausschließt.

Die praktische Regel: Coanda-Rechen sind für Anlagen mit einer Gesamtfallhöhe über etwa 30 m wirtschaftlich gerechtfertigt, bei denen der Druckverlust weniger als 3–4 % der gesamten verfügbaren Fallhöhe ausmacht. Unterhalb dieser Schwelle übersteigt der Verlust an Stromerzeugung durch die vom Rechen verbrauchte Fallhöhe in der Regel die Wartungsersparnis.

Zur Bewertung der Auswirkung des Druckverlusts auf Ihre konkrete Anlage verwenden Sie den folgenden Zusammenhang:

Jährliche Erlösauswirkung (%) ≈ (Druckverlust des Rechens ÷ Bruttofallhöhe) × 100

Für eine Anlage mit 100 m Fallhöhe und einem Stromerlös von 200.000 £/Jahr kostet ein Druckverlust von 1,0 m etwa 2.000 £/Jahr: leicht zu rechtfertigen im Vergleich zu den Kosten für die manuelle Reinigung des Rechens, für die Turbinenwartung infolge von Geschwemmselschäden und für die entgangene Stromerzeugung durch Verstopfungsereignisse am Rechen.

Einhaltung der Fischschutzvorgaben in der Wasserkraft

Fischschutz durch Siebung ist in der Wasserkraft nicht länger optional. Die regulatorischen Rahmenwerke aller wichtigen Märkte verlangen inzwischen eine Siebung an der Wasserfassung, die das Mitreißen und das Anpressen von Fischen verhindert:

EU-Wasserrahmenrichtlinie (WFD): Verlangt, dass alle Binnengewässer einen „guten ökologischen Zustand“ erreichen, was zunehmend Anforderungen an den Fischschutz an Entnahmestellen auslöst [10]
UK Environment Agency (EA): Maximale Spaltweite von 3 mm für Einzugsgebiete im Bergland; 1 mm nahe der Tidegrenze zum Schutz von Glasaalen [11][12]
UK Eels Regulations 2009: Verbindliche Siebung an Wasserfassungen, um das Einsaugen von Aalen zu verhindern [12]
US EPA Section 316(b): Maximale Einlaufgeschwindigkeit von 0,5 Fuß pro Sekunde (0,15 m/s) und Mortalität durch Anpressen unter 24 % [13]
Natural Resources Wales: Besondere Anforderungen an Fischschutzrechen für alle Wasserfassungen von Wasserkraftanlagen [14]

Coanda-Rechen können so geliefert werden, dass sie die meisten Anforderungen an den Fischschutz erfüllen, weil:

Spaltweiten von 0,5–2,0 mm schließen alle Fische außer den kleinsten Larvenstadien physisch aus
Keine Sogwirkung, kein Anpressen: Fische werden nicht gegen die Rechenoberfläche gezogen; Geschwemmsel und Fische werden über den Rechen gespült und flussabwärts abgeführt
Niedrige Anströmgeschwindigkeiten sind durch eine korrekte Auslegung des Rechens erreichbar

Ausführliche Hinweise zu den Vorschriften finden Sie in unserem Leitfaden zur Einhaltung der Fischschutzvorgaben: Fischschonende Einlaufrechen: Section 316(b) und EU-Vorgaben erfüllen.

An vielen Wasserkraftstandorten rechtfertigt bereits die Fischschutzauflage allein die Investition in einen Coanda-Rechen: denn derselbe regulatorische Standard erfordert mit konventionellen Rechen in der Regel angetriebene mechanische Systeme mit deutlich höheren Investitions- und Betriebskosten.

Kaltes Klima und saisonale Randbedingungen

Viele Wasserkraftstandorte liegen in kalten Klimazonen, in denen Frazil-Eis (kleine, im fließenden Wasser mitgeführte Eiskristalle), Schneeansammlungen und Frosttemperaturen von November bis März Probleme an der Wasserfassung verursachen.

Untersuchungen an der NTNU (Norwegische Universität für Wissenschaft und Technologie) haben zwei unterschiedliche Mechanismen der Verstopfung durch Eis an Coanda-Rechen dokumentiert [15]:

Typ I: Weiches Eis, das an den Keildrahtoberflächen haftet: bei ausreichendem Durchfluss in der Regel beherrschbar
Typ II: Festes Eis, das sich bei extremen Temperaturen (unter -14 °C) zwischen den Keildrähten bildet: erfordert aktives Eingreifen

Für Wasserkraftwerke in kalten Klimazonen legt ADENCO die Rechen mit Ausrüstung zum Schutz vor Vereisung aus: elektrische Heizelemente im Rechenrahmen, Warmwasser-Rezirkulation oder beheizte Luftdiffusorsysteme. Die kohlenstoffarmen L-Güten sind gegen Sensibilisierung durch die Temperaturwechsel beheizter Rechen beständig; die Werkstoffwahl für beheizte Rechen wird bei der Prüfung durch einen Ingenieur von ADENCO bestätigt.

Auch die saisonale Geschwemmselfracht beeinflusst die Auslegung. Der herbstliche Laubfall in bewaldeten Einzugsgebieten stellt für jeden Einlaufrechen das größte Verstopfungsrisiko dar. Das Wasserkraftwerk Lodore Falls im Vereinigten Königreich (ein bewaldetes Einzugsgebiet) erlebte im Herbst innerhalb von Stunden eine Verstopfung des Drahtkorbrechens, bevor es auf einen Coanda-Rechen umstellte [3]. Nach dem Einbau des Coanda-Rechens bewältigte die vom Wasser überströmte Rechenoberfläche die Laubfracht ohne Eingriff.

Eine umfassende Darstellung der Technik gegen Vereisung finden Sie hier: Technik gegen Vereisung für Einlaufrechen.

Leistung an Betriebsstandorten: europäische Fallstudien

Mehr als 40 Wasserkraftwerke mittlerer und hoher Fallhöhe in Europa setzen inzwischen Coanda-Einlaufrechen ein, überwiegend in den Alpen und im Vereinigten Königreich [3][4]. Veröffentlichte Fallstudien belegen durchgängige Leistungsverbesserungen:

Lodore Falls, Vereinigtes Königreich: Turgo-Anlage mit 170 kW

Fallhöhe: 150 m brutto
Durchfluss: 235 l/s
Turbine: Turgo
Bisherige Wasserfassung: Drahtkorbsieb: beim herbstlichen Laubfall innerhalb von Stunden verstopft
Ergebnis mit Coanda: Selbstreinigender Betrieb über alle Jahreszeiten. Der Betreiber der Anlage schätzte die Steigerung der Jahresproduktion auf 15 % (ausgehend von 700–800 MWh), was über 7.000 US$ zusätzlichen Jahresumsatz und eine Amortisation in zwei Jahren für den Coanda-Rechen ergibt [3][4].

Alpenstandorte: mehrere Anlagen

An Alpenstandorten in Österreich, der Schweiz und Norditalien wurden Coanda-Rechen dort nachgerüstet, wo herkömmliche Tiroler Wehre und Stabrechen (feststehend) die hohen Sedimentfrachten bei der Schneeschmelze im Frühjahr und bei sommerlichen Starkregenereignissen nicht bewältigen konnten. Diese Standorte berichten:

Drastisch verringerte manuelle Wartung: vom wöchentlichen oder täglichen Reinigen zur jährlichen Inspektion
Verbesserter Turbinenzustand: längere Intervalle zwischen Laufrad-Überholungen durch geringeren Sedimenteintrag
Höhere jährliche Stromerzeugung: weniger Zwangsabschaltungen durch Rechenverstopfung bei Ereignissen mit hohem Geschwemmselanfall

Nachrüstung im Vereinigten Königreich: Anlage vor der Stilllegung bewahrt

An einer dokumentierten Anlage im Vereinigten Königreich war die vorhandene Wasserfassung so problematisch geworden, dass der Betreiber die vollständige Stilllegung der Anlage erwog. Die Nachrüstung mit einem Coanda-Rechen stellte den zuverlässigen Betrieb wieder her, und die Anlage erzeugt weiterhin Strom [3].

Diese Ergebnisse decken sich mit dem, was wir an den Wasserkraftstandorten von ADENCO sehen: Die Kombination aus passiver Geschwemmselabfuhr, feiner Filtration und schwerkraftbetriebenem Betrieb ergibt wirtschaftliche Erträge, die die Investition an den meisten Standorten rechtfertigen; die veröffentlichte Auswertung für Lodore Falls beziffert die Amortisation dieser Anlage auf etwa zwei Jahre, und der Wert für einen konkreten Standort wird aus dessen eigener Stromerzeugung und den Wartungsaufzeichnungen ermittelt.

Wann ein Coanda-Rechen in der Wasserkraft NICHT geeignet ist

ADENCO ist ein Hersteller von Coanda-Rechen, wir empfehlen unser Produkt jedoch nicht für jedes Wasserkraftprojekt. Coanda-Rechen sind nicht die richtige Wahl, wenn:

Die Gesamtfallhöhe unter 30 m liegt. Der Druckverlust am Rechen von 450–1.270 mm (die Standard-Absturzhöhen von ADENCO) verbraucht einen zu großen Anteil der verfügbaren Fallhöhe. Für Anlagen mit geringer Fallhöhe (Kaplan, Francis mit geringer Fallhöhe) sind Bandsiebe oder getauchte Zylindersiebe besser geeignet.
Das Rohwasser sehr wenig Geschwemmsel führt. Ist das Einzugsgebiet felsig und spärlich bewachsen und führt es wenig organisches Geschwemmsel, kann ein herkömmlicher Grobrechen völlig ausreichen und kostet weniger.
Sehr hoher Durchfluss bei geringer Fallhöhe ist erforderlich. Coanda-Rechen liefern bei der USBR-Referenzgeometrie etwa 140 l/s je Meter Wehrbreite [8] und 150 l/s je Meter beim ADENCO-127. Bei Anlagen, die mehrere tausend Liter pro Sekunde bei geringer Fallhöhe benötigen, kann die erforderliche Rechenbreite unpraktikabel werden.
Der Standort kein natürliches Wehr und keinen Höhenunterschied hat. Coanda-Rechen setzen voraus, dass Wasser über eine Wehrkrone fließt. Ist die Wasserfassung eine seitliche oder getauchte Ausführung ohne natürlichen Höhenunterschied, können die Bauarbeiten für ein geeignetes Wehr unwirtschaftlich teuer sein.
Extreme Frazil-Eis-Bedingungen ohne Budget für den Schutz vor Vereisung vorliegen. In den strengsten Kaltklimaten (dauerhaft Temperaturen unter -14 °C) benötigen Coanda-Rechen eine Ausrüstung zum Schutz vor Vereisung. Lässt das Projektbudget diese nicht zu, kann eine getauchte Wasserfassung praktikabler sein.

Offen über diese Grenzen zu sprechen, schafft bei unseren Kunden in der Wasserkraft mehr Vertrauen, als mehr zu versprechen, als wir halten können.

ADENCO Auslegungsprozess für Rechen in der Wasserkraft

Jeder ADENCO-Rechen für die Wasserkraft wird für den jeweiligen Standort ausgelegt. Unser Vorgehen:

Schritt 1: Standortbewertung

Wir prüfen die Bruttofallhöhe der Anlage, den Bemessungsdurchfluss, die Eigenschaften des Einzugsgebiets (Vegetation, Sedimentfracht, Klimazone) sowie die behördlichen Anforderungen (Fischschutz, Umweltgenehmigungen).

Schritt 2: Auf die Turbine abgestimmte Auslegung

Ausgehend vom Turbinentyp wählen wir Spaltweite, Drahtprofil und Neigungswinkel, die den erforderlichen Geschwemmselrückhalt bei maximaler Durchflusskapazität bieten.

Schritt 3: Auslegung des Rechens

Anhand des Bemessungsdurchflusses und der standortspezifischen Kapazität je Meter Breite (angepasst an Spaltweite, Neigungswinkel und verfügbare Fallhöhe) berechnen wir die erforderliche Rechenbreite. Für größere Anlagen legen wir Rechen mit mehreren Siebpaneelen und unabhängigen Sammelkammern aus. Zur detaillierten Auslegungsmethodik siehe: Auslegung eines Coanda-Einlaufrechens.

Schritt 4: Werkstoffauswahl

Auf Grundlage der Wasserchemie (insbesondere Chloridkonzentration, pH-Wert und Temperaturbereich) wählen wir aus unseren sechs Edelstahlgüten aus. Wasserkraftstandorte im Süßwasser werden in der Standardgüte 304 geliefert. Standorte mit Chlorid- oder Meerwassereinfluss (Ästuar oder Küste) erfordern 316L oder höher. Hinweise zur Werkstoffauswahl finden Sie unter: 304 vs. 316 Edelstahl für Einlaufrechen an Wasserfassungen.

Schritt 5: Maßnahmen für kalte Klimazonen

Für Standorte in kalten Klimazonen wählen wir Optionen gegen Vereisung (elektrische Beheizung, Warmwasser-Rezirkulation oder beheizter Luftdiffusor) sowie geeignete Edelstahlgüten für Rechen, die wiederholt erwärmt und abgekühlt werden.

Schritt 6: Fertigung und Lieferung

Jeder Rechen wird nach den Projektanforderungen gefertigt und mit einer Montageanleitung geliefert. ADENCO leistet technische Unterstützung bis einschließlich Inbetriebnahme.

Häufig gestellte Fragen

Welcher Einlaufrechen eignet sich am besten für kommerzielle und großtechnische Wasserkraft?

Für Wasserkraftwerke mit mittlerer und hoher Fallhöhe (oberhalb von etwa 30 m Gesamtfallhöhe) bieten Coanda-Rechen die beste Kombination aus feiner Geschwemmselfiltration, passivem Betrieb und niedrigen Lebenszykluskosten. Mehr als 40 kommerzielle Wasserkraftwerke in Europa setzen Coanda-Einlaufrechen ein. Für Anlagen mit geringer Fallhöhe (unter 30 m) sind Bandsiebe oder getauchte Keildraht-Zylinder in der Regel besser geeignet. Einen direkten Vergleich aller Einlauftechnologien finden Sie unter: Coanda-Rechen, Stabrechen oder Trommelsieb im Vergleich.

Wie viel Geschwemmsel halten Coanda-Rechen zurück?

Coanda-Rechen mit üblichen Spaltweiten von 0,5–2,0 mm halten praktisch das gesamte Geschwemmsel zurück, das größer als die Spaltweite ist: Blätter, Zweige, Äste, Kies und den größten Teil des organischen Materials. Nur feiner Schluff und gelöstes Material, das kleiner als die Spaltweite ist, gelangt hindurch. In Wasserkraftwerken ist dokumentiert, dass dies den Wartungsaufwand der Turbinen deutlich verringert und die Intervalle für Laufrad-Überholungen verlängert.

Funktionieren Coanda-Rechen an Wasserkraftstandorten auch unter Winterbedingungen?

Ja, mit geeigneter Ausrüstung gegen Vereisung. ADENCO sieht bei allen Wasserkraftwerken in kalten Klimazonen einen Vereisungsschutz vor. Einen vollständigen Leitfaden zur Physik des Frazil-Eises und zu 5 Vorbeugungsmethoden finden Sie unter: Vereisungsschutz für Einlaufrechen.

Wie hoch ist der Druckverlust eines Coanda-Einlaufrechens?

Der Druckverlust zwischen der Wehrkrone und der Unterkante eines Coanda-Rechens beträgt bei den Standardrechen von ADENCO typischerweise 450–1.270 mm (450, 700 oder 1.270 mm Absturzhöhe; bei Sonderrechen mehr), abhängig von Rechenlänge, Spaltweite und Bemessungsdurchfluss. Bei Pelton-Anlagen mit hoher Fallhöhe (200+ m) entspricht dies weniger als 0,5 % der Gesamtfallhöhe: vernachlässigbar. Bei Francis-Anlagen mit mittlerer Fallhöhe (50–100 m) sind es 1–2 %. Bei Kaplan-Anlagen mit geringer Fallhöhe kann der Druckverlust 5–10 % der Gesamtfallhöhe übersteigen, was in der Regel nicht akzeptabel ist.

Sind Coanda-Rechen an Wasserfassungen für die Wasserkraft fischschonend?

Ja. Coanda-Rechen halten Fische durch enge Spaltweiten physisch zurück und erzeugen weder Sog noch Anpressung: Die Fische werden über die Oberfläche geführt und mit dem Überschusswasser flussabwärts abgeleitet. Detaillierte Hinweise zur Einhaltung von Section 316(b), EU WFD, UK EA und Aal-Vorschriften finden Sie unter: Fischschonende Einlaufrechen.

Wie viel Wartung erfordert ein Coanda-Rechen an einem Wasserkraftstandort?

Jährliche Sichtinspektion und gelegentliche Hochdruckreinigung (alle 2–5 Jahre): gegenüber täglicher oder wöchentlicher Reinigung bei herkömmlichen Grobrechen. In der Anlage Lodore Falls im Vereinigten Königreich verstopfte der vorherige Drahtkorbrechen im Herbst innerhalb weniger Stunden; der als Ersatz eingebaute Coanda-Rechen arbeitet durchgehend ohne Eingriff. Den vollständigen Wartungsplan auf Basis von mehr als 10 Jahren Betriebsdaten finden Sie unter: Wartung von Coanda-Rechen.

Lässt sich ein Coanda-Rechen an einer bestehenden Wasserfassung eines Wasserkraftwerks nachrüsten?

Ja, sofern das vorhandene Wehr breit genug für das Siebpaneel und hoch genug für die vom Rechen benötigte Absturzhöhe ist (450 bis 1.270 mm bei den Standardrechen von ADENCO). Der Rechen in Lodore Falls im Vereinigten Königreich war eine Nachrüstung an einem bestehenden Wehr und erforderte lediglich eine Sammelkammer, eine Sanierung der Wehrkrone und eine geringfügige Anpassung der Rohrleitung. Ist die vorhandene hydraulische Auslegung jedoch grenzwertig (insbesondere bei begrenzter verfügbarer Fallhöhe), kann die Nachrüstung nicht durchführbar sein. ADENCO bewertet die Eignung für eine Nachrüstung im Rahmen der ersten Standortbeurteilung.

Was kostet ein Coanda-Rechen für ein Wasserkraftwerk?

Die Kosten hängen von der Rechenbreite (bestimmt durch den Bemessungsdurchfluss), der Spaltweite, der Edelstahlgüte und etwaigen Maßnahmen für kalte Klimazonen ab. Eine ausführliche Erörterung der Preisfaktoren finden Sie unter: Was kostet ein Coanda-Rechen?. Veröffentlichte Fallstudien zeigen Amortisationszeiten von etwa zwei Jahren in Anlagen, in denen Coanda-Rechen problematische herkömmliche Wasserfassungen ersetzt haben, auf Grundlage höherer jährlicher Stromerlöse und geringerer Wartungskosten.

Quellen

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Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO plant und fertigt projektspezifische Coanda-Einlaufrechen für Wasserkraftwerke weltweit, von 10-kW-Mikrowasserkraft bis zu Anlagen im Mehr-MW-Bereich. Jeder Rechen wird für Ihren Turbinentyp, Ihre Standortbedingungen und Ihre behördlichen Anforderungen ausgelegt. Beratung zur Wasserfassung für Wasserkraft anfordern →

Anwendungen|Lesezeit: 11 min

Einlaufrechen für Mikrowasserkraft: professionelle Lösungen für netzferne Stromerzeugung

Die Technik des Coanda-Rechens wurde für große Wasserinfrastruktur entwickelt: kommunale Wasserfassungen, Ausleitungen zur Bewässerung und Wasserkraft im industriellen Maßstab. In den vergangenen zwei Jahrzehnten ist sie auch zur bevorzugten Lösung für netzferne Betreiber von Mikrowasserkraftanlagen geworden (Standorte ohne Anschluss an das Stromnetz), die feststellten, was Ingenieuren großer Wasser- und Energieversorger bereits bekannt war: eine selbstreinigende Wasserfassung ohne bewegliche Teile und ohne Stromversorgung löst das größte betriebliche Problem der Kleinwasserkraft, nämlich den Rechen frei von Geschwemmsel zu halten.

Der Markt für Mikrowasserkraft erreichte 2024 schätzungsweise 2,05 Mrd. USD bei einem jährlichen Wachstum von 5,65 %; das Segment hält über 55 % des gesamten Kleinwasserkraft-Marktes [1]. Mit dem Wachstum dieses Marktes (getrieben von ländlicher Elektrifizierung, netzfernen Wohnhäusern im ländlichen Raum und erneuerbarer Energie im kleinen Maßstab) tritt die Lücke zwischen selbstgebauten (DIY) Einlaufrechen und professioneller Ingenieurleistung deutlicher hervor.

Dieser Leitfaden schließt diese Lücke. Ob Sie als netzferner Hausbesitzer Ihre erste Mikro-Wasserkraftanlage planen oder als beratender Ingenieur ein Kleinwasserkraftprojekt für einen Kunden auslegen: Wir erklären, wie ein Einlaufrechen ausgewählt, ausgelegt und in seinen Anforderungen festgelegt wird, damit er über seine gesamte Nutzungsdauer zuverlässig arbeitet und nicht nur in der ersten Saison.

Inhaltsverzeichnis

Warum der Einlaufrechen die wichtigste Komponente ist
Das Problem der netzfernen Wasserfassung
DIY gegenüber professionellen Einlaufrechen: ein ehrlicher Vergleich
Wie ein Coanda-Einlaufrechen im Mikromaßstab arbeitet
So wählen Sie den richtigen Einlaufrechen für Ihre Mikrowasserkraftanlage
Auslegung Ihres Einlaufrechens für Mikrowasserkraft
Werkstoffauswahl für Projekte im kleinen Maßstab
Hinweise zur Montage an abgelegenen Standorten
Wann ein Coanda-Rechen nicht die richtige Antwort ist
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Warum der Einlaufrechen die kritischste Komponente ist

Eine Mikro-Wasserkraftanlage hat vier Kernkomponenten: die Wasserfassung, die Druckrohrleitung (Rohr), die Turbine und den Generator. Von diesen bestimmt der Einlaufrechen alles, was nachgelagert folgt.

Verstopft der Rechen, steht die Turbine still. Gelangt Geschwemmsel durch den Rechen, beschädigt es die Turbine. Lagert sich Sediment in der Druckrohrleitung ab, sinkt der Durchfluss und die Leistung geht zurück. Jeder Ausfallmechanismus einer Mikrowasserkraftanlage führt auf eine Frage zurück: Was lässt die Wasserfassung durch, und was hält sie zurück?

Besonders ausgeprägt ist das bei netzfernen Anlagen. Ein großes netzgekoppeltes Wasserkraftwerk verfügt über Betriebspersonal, Wartungsmannschaften und redundante Systeme. Eine netzferne Mikrowasserkraftanlage hat in der Regel eine einzige Person (den Grundstückseigentümer), die unter Umständen Stunden von der Wasserfassung entfernt ist und für ihre primäre oder einzige Stromversorgung auf die Anlage angewiesen ist.

Der Einlaufrechen ist nicht einfach eine weitere Komponente. Er ist die Komponente, die darüber entscheidet, ob die Anlage monatelang unbeaufsichtigt läuft oder wöchentliche Besuche zur Beseitigung von Verstopfungen erfordert.

Das Problem der netzunabhängigen Wasserfassung

Wir haben mit Dutzenden Betreibern von Mikrowasserkraftanlagen gesprochen, die denselben Ablauf schildern. In den ersten Wochen arbeitet die Anlage einwandfrei. Dann kommt der Herbst. Laub sammelt sich auf dem Einlaufrechen. Der Durchfluss sinkt. Die Leistung geht zurück. Jemand geht zur Wasserfassung (oft im Regen, manchmal im Schnee), entfernt das Geschwemmsel von Hand und geht zurück. Zwei Tage später ist der Rechen wieder verstopft.

Ein netzferner Nutzer dokumentierte einen Ast, der seine Turbine bereits nach zwei Betriebstagen blockierte [2]. Ein anderer beschreibt, dass er seinen Einlaufrechen unter normalen Bedingungen wöchentlich und während des Laubfalls täglich reinigt [3]. Der übliche Rat in Foren zur Mikrowasserkraft lautet, „den Einlaufrechen unter normalen Bedingungen alle paar Wochen zu prüfen und im Herbst häufiger“ [3].

Das ist das grundlegende Problem. Herkömmliche Einlaufrechen (Stabrechen, Siebkörbe, Lochbleche) müssen von Hand gereinigt werden. Für ein Wasserkraftwerk, das ein Energieversorger mit Personal vor Ort betreibt, ist das eine Betriebsaufgabe. Für einen netzfernen Hauseigentümer ist es eine dauerhafte Belastung des Alltags, und sie macht die gesamte Anlage unzuverlässig.

Die Lösung ist ein Rechen, der sich selbst reinigt. Genau das leistet die Coanda-Technik.

Selbstbau oder professioneller Einlaufrechen: ein ehrlicher Vergleich

In der Mikrowasserkraft-Szene gibt es eine aktive DIY-Kultur, und mehrere Hersteller bieten DIY-orientierte Coanda-Einlaufrechen zu niedrigen Preisen an. Am etabliertesten ist PowerSpout (Neuseeland) mit Coanda-Rechen ab etwa 219–754 NZD [4].

Diese Produkte haben Tausende Menschen mit der Coanda-Technik in Berührung gebracht. Das ist ein echter Beitrag. Es bestehen jedoch reale Unterschiede zwischen einem Produkt in DIY-Qualität und einem professionell ausgelegten Rechen:

Parameter	Heimwerker-Qualität (z. B. PowerSpout)	Professionelle Qualität (ADENCO)
Spaltweite	Fest 1,5 mm	Kundenspezifisch, 0,5 bis 2,0 mm (1,0 mm Standard), abgestimmt auf Turbine und Geschwemmsel; engere Spalte auf Anfrage
Werkstoff	Edelstahl 304	304 Standard; 304L, 316L, Duplex oder Superduplex passend zur Wasserchemie
Durchflusskapazität	6–17 l/s (feste Baugrößen)	Kundenspezifisch auf den genauen Bemessungsdurchfluss ausgelegt
Rechenbreite	Nur Standardgrößen	Kundenspezifisch nach Standortgeometrie und Durchflussanforderung
Drahtprofil	Standard	Optimierter Neigungswinkel und optimierte Drahtbreite für die Standortbedingungen
Maßnahmen für kaltes Klima	Keine	Optionen gegen Vereisung verfügbar
Technische Unterstützung	Montageanleitung	Vollständige hydraulische Auslegung, Werkstoffauswahl, Auslegungsberechnungen
Einhaltung der Fischschutzanforderungen	Nicht zertifiziert	Kann so geliefert werden, dass die jeweils geltenden behördlichen Anforderungen erfüllt werden
Nutzungsdauer	Nicht angegeben	bis zu 25 Jahre bei korrekter Werkstoffauswahl

Wann DIY sinnvoll ist: Bei Anlagen unter 5 kW mit sauberem Süßwasser (Chlorid <200 ppm), geringen Anforderungen an den Fischschutz und einem Betreiber, der gelegentliche Wartung in Kauf nimmt, ist ein selbst gebauter Coanda-Rechen eine sinnvolle und kostengünstige Wahl.

Wann professionelle Ingenieurleistung erforderlich ist: Bei Anlagen, in denen Zuverlässigkeit entscheidend ist (einzige Stromquelle), die Wasserchemie korrosiv ist (brackig, sauer oder mineralhaltig), Vorschriften zum Fischschutz gelten, in kaltem Klima ein Schutz gegen Vereisung nötig ist oder der Durchfluss die Standardbereiche der Produkte überschreitet, beseitigt ein kundenspezifisch ausgelegter Rechen die Risiken, die vorgefertigte Rechen fester Größe, wie sie für den DIY-Markt der Mikrowasserkraft von der Stange verkauft werden, nicht abdecken können.

Das ist keine Kritik an DIY-Produkten: Es ist die Feststellung, dass unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Anforderungen haben. Ein Rechen für 300 $ bietet für ein Wochenendhaus ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis. Für eine gemeinschaftliche Mikrowasserkraftanlage, die 20 Haushalte versorgt, ist er nicht die richtige Wahl.

Wie ein Coanda-Einlaufrechen im Mikromaßstab arbeitet

Die Physik ist identisch, ob der Rechen 0,3 m oder 3,0 m breit ist. Das Wasser fließt über ein gekrümmtes Beschleunigungsblech, bildet einen dünnen, schnell strömenden Wasserfilm und tritt durch geneigte Keildraht-Spalte (V-Draht) hindurch. Geschwemmsel und Sediment, die größer als die Spaltweite sind, werden von der Scherströmung über die Rechenfläche getragen und stromabwärts abgeführt [5][6].

Im Mikromaßstab machen drei Eigenschaften dies besonders wertvoll:

Schwerkraftbetrieben. Der gesamte Vorgang wird allein durch die Fallhöhe angetrieben. An netzfernen Standorten ohne Stromversorgung an der Wasserfassung (was auf die meisten Standorte der Mikrowasserkraft zutrifft) beseitigt das einen grundlegenden Widerspruch: an der Wasserfassung Strom zu benötigen, um einen Rechen zu betreiben, dessen Zweck es ist, zur Stromerzeugung beizutragen.

Vollständig statische Konstruktion. Es gibt nichts, was brechen, klemmen, festfressen oder verschleißen kann. An abgelegenen Standorten, an denen der Zugang für die Wartung einen Fußmarsch einen Hang hinauf erfordern kann, ist das kein Komfort: Es ist eine Notwendigkeit.

Kontinuierliche Abfuhr von Geschwemmsel. Solange Wasser über den Rechen strömt, wird Geschwemmsel abgetragen. Bei Laubfall im Herbst, Pollen im Frühjahr und Sturmereignissen mit hoher Geschwemmselfracht arbeitet der Rechen weiter. Das ist die Eigenschaft, die aus der Mikrowasserkraft statt eines wartungsintensiven ein zuverlässiges System macht.

Eine ausführliche Erläuterung der Physik und der Auslegungsparameter von Coanda-Rechen finden Sie hier: Was ist ein Coanda-Einlaufrechen? Der vollständige Leitfaden.

So wählen Sie den richtigen Einlaufrechen für Ihre Mikro-Wasserkraftanlage

Die Wahl des richtigen Einlaufrechens bedeutet, fünf Parameter auf Ihren Standort abzustimmen:

Schritt 1: Bemessungsdurchfluss ermitteln

Ihr Bemessungsdurchfluss ist die maximale Wassermenge, die der Rechen in die Druckrohrleitung liefern soll, gemessen in Litern pro Sekunde (l/s). Sie ergibt sich aus dem Nenndurchfluss Ihrer Turbine, nicht aus dem Gesamtdurchfluss des Flusses oder Bachs.

Beispiel: Eine PowerSpout-PLT-Turbine mit einer einzelnen Düse benötigt etwa 2–4 l/s. Zwei größere Pelton-Turbinen für eine 10-kW-Gemeinschaftsanlage können 30–50 l/s erfordern.

Wenn Sie noch keine Turbine ausgewählt haben, berechnen Sie zunächst die theoretische Leistung:

Leistung (Watt) = Netto-Fallhöhe (m) × Durchfluss (l/s) × 9,81 × Turbinenwirkungsgrad

Der Turbinenwirkungsgrad liegt bei Anlagen der Mikrowasserkraft typischerweise bei 50–70 % [7].

Schritt 2: Geschwemmselaufkommen am Standort beurteilen

Begehen Sie das Einzugsgebiet oberhalb der geplanten Wasserfassung. Was sehen Sie?

Geringes Geschwemmsel (felsiger Gebirgsbach, spärliche Vegetation): 1,5–2,0 mm Spaltweite genügen
Mäßiges Geschwemmsel (Mischwald, saisonaler Laubfall): 1,0–1,5 mm Spaltweite empfohlen
Starkes Geschwemmsel (dichter Laubwald, landwirtschaftlicher Abfluss, Viehzugang): 0,5–1,0 mm Spaltweite empfohlen

Die Spaltweite bestimmt, was in Ihre Druckrohrleitung und zur Turbine gelangt. Engere Spalte bedeuten saubereres Wasser, erfordern für denselben Durchfluss aber eine größere Rechenbreite.

Schritt 3: Wasserchemie prüfen

Für Gebirgsbäche mit Süßwasser und einem Chloridgehalt unter 200 ppm (die weit überwiegende Mehrheit der Mikro-Wasserkraftstandorte) ist Edelstahl 304 die Standardgüte und die wirtschaftlichste Wahl.

Wenn das Wasser an Ihrem Standort eines der folgenden Merkmale aufweist, benötigen Sie eine Laborwasseranalyse und wahrscheinlich einen höherwertigen Werkstoff:

Lage an der Küste oder im Mündungsbereich
Bergbau im Oberlauf
Abfluss von Agrarchemikalien
Geothermischer Einfluss
Sichtbare Mineralverfärbungen an Steinen

Einen ausführlichen Leitfaden zur Werkstoffwahl finden Sie hier: 304 vs. 316 Edelstahl für Wasser-Einlaufrechen.

Schritt 4: Anforderungen an den Fischschutz prüfen

In vielen Rechtsordnungen erfordert selbst eine Wasserentnahme in kleinem Maßstab eine Siebung zum Fischschutz. Klären Sie dies vor der Auswahl des Rechens mit Ihrer örtlichen Umweltbehörde. Zu den wichtigsten Vorschriften gehören:

Vereinigtes Königreich: Die Environment Agency schreibt für Standorte im Bergland eine maximale Spaltweite von 3 mm vor, in der Nähe von Tidegewässern 1 mm [8]
EU: Anforderungen der Wasserrahmenrichtlinie an den ökologischen Zustand [9]
USA: Fischschutzvorschriften auf Ebene der Bundesstaaten können selbst für sehr kleine Wasserentnahmen gelten
Australien/Neuseeland: Je nach Bundesstaat/Region unterschiedlich: Viele schreiben eine Siebung für alle Wasserentnahmen vor

Coanda-Rechen mit Spaltweiten von 0,5 bis 2,0 mm (1,0 mm Standard; engere Spalte auf Anfrage) können so geliefert werden, dass sie die meisten Anforderungen an den Fischschutz erfüllen. Durch die selbstreinigende Bauweise werden Fische, die sich dem Rechen nähern, über ihn hinweggetragen und nicht von der Strömung gegen seine Oberfläche gedrückt.

Schritt 5: Anforderungen bei kaltem Klima bewerten

Wenn an Ihrem Standort Frost auftritt, beachten Sie Folgendes:

Leichter Frost (gelegentliche Vereisung, über -10 °C): Standard-Coanda-Rechen kommen damit ohne Anpassung zurecht. Das strömende Wasser verhindert unter den meisten Bedingungen eine Eisbildung auf der Drahtoberfläche.
Mäßige Kälte (regelmäßig unter null, bis -14 °C): Der Rechen kann eine regelmäßige manuelle Eisentfernung erfordern. Ordnen Sie den Rechen nach Möglichkeit so an, dass er möglichst viel Sonne erhält.
Strenge Kälte (dauerhaft unter -14 °C): Maßnahmen gegen Vereisung werden empfohlen: elektrische Heizelemente, Rückführung von Warmwasser oder eine gedämmte Einhausung. Siehe: Technik gegen Vereisung für Einlaufrechen.

Auslegung Ihres Einlaufrechens für die Mikro-Wasserkraft

Die grundlegende Auslegungsgleichung für Coanda-Rechen lautet:

Erforderliche Rechenbreite (m) = Bemessungsdurchfluss (l/s) ÷ 140

Der Wert von 140 l/s je Meter Breite ist der allgemeine Branchenrichtwert für die Referenzgeometrie des US Bureau of Reclamation (USBR) unter Standardbedingungen (1,0 mm Spalte, moderater Neigungswinkel, ausreichende Fallhöhe) [5]; genau das macht ihn für eine erste Abschätzung an jedem Rechen brauchbar. Die eigenen Baureihen von ADENCO sind mit 35, 67 und 150 l/s je Meter Breite für ADENCO-45, ADENCO-70 und ADENCO-127 angegeben; legen Sie die endgültige Konfiguration daher mit der Nennkapazität des gewählten Modells aus. Für abweichende Spaltweiten und Standortbedingungen gelten Anpassungsfaktoren.

Auslegungsbeispiele für Mikro-Wasserkraft

Anlagengröße	Turbinentyp	Bemessungsdurchfluss	Erforderliche Rechenbreite	ADENCO-Empfehlung
1–2 kW netzferne Hütte	Einzelne Pelton/Turgo	3–8 l/s	0,02–0,06 m	Kleinstes praktikables Siebpaneel: 0,3 m (bietet große Sicherheitsreserve)
5 kW Wohnhaus im ländlichen Raum	Pelton-Paar	10–20 l/s	0,07–0,15 m	Siebpaneel 0,3 m mit 1,0 mm Spalten
10 kW Gemeinschaftsanlage	Pelton mit mehreren Düsen	30–50 l/s	0,22–0,36 m	Siebpaneel 0,4–0,5 m mit 1,0 mm Spalten
25 kW Kleinanlage	Turgo oder kleine Francis	50–100 l/s	0,36–0,72 m	Siebpaneel 0,5–0,8 m; für Pelton 0,5 mm Spalten erwägen
50–100 kW Mini-Wasserkraft	Francis oder Durchströmturbine	100–300 l/s	0,72–2,15 m	Anordnung mit einem oder zwei Siebpaneelen; projektspezifische Auslegung

Bei den meisten Mikro-Wasserkraftanwendungen übersteigt die kleinste praktikable Paneelbreite (0,3 m) die rechnerisch ermittelte hydraulische Anforderung. Dieser eingebaute Sicherheitsspielraum stellt sicher, dass der Rechen Spitzendurchflüsse, eine verringerte Kapazität durch teilweise Geschwemmselbelastung und jahreszeitliche Schwankungen ohne Risiko einer Unterversorgung bewältigt.

Eine ausführliche Auslegungsmethodik mit Anpassungsfaktoren, Rechenbeispielen und der Auslegung von Mehrpaneel-Anordnungen finden Sie unter: So legen Sie einen Coanda-Einlaufrechen aus.

Werkstoffauswahl für Kleinprojekte

Die Werkstoffauswahl für Mikro-Wasserkraft ist einfacher als für große Anlagen, weil die meisten Standorte Wasser aus sauberen Süßwasserflüssen oder -bächen entnehmen:

Edelstahl 304 ist die Standardgüte für Mikro-Wasserkraftstandorte im Süßwasser. Er bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in Süßwasser mit einem Chloridgehalt unter 200 ppm und ist die wirtschaftlichste Güte; die kohlenstoffarme Variante 304L ist auf Anfrage erhältlich. Zu heutigen Marktpreisen kostet Keildraht aus 304L etwa 2,50–3,50 $/kg [10].

Edelstahl 316L ist erforderlich, wenn das Rohwasser erhöhte Chloridgehalte (200–1.000 ppm), einen sauren pH-Wert oder Mineralgehalte aufweist, die 304 angreifen könnten. Bei Gebirgsbächen ist das selten, kommt aber an Küstenstandorten, an Stellen unterhalb von Streusalzeinsatz und in Gebieten mit geothermischem Einfluss vor. 316L erhöht die Werkstoffkosten um etwa 30–50 %.

Was die Bezeichnung L bedeutet. Alle Coanda-Siebpaneele werden in der Fertigung geschweißt. Die kohlenstoffarmen L-Güten (304L, 316L) begrenzen die Sensibilisierung: die Bildung von Chromkarbiden an den Korngrenzen beim Schweißen, die im Betrieb zu interkristalliner Korrosion führen kann [11]. ADENCO liefert sie auf Anfrage, wenn die Wasserchemie oder ein beheizter Rechen (Vereisungsschutz) dies rechtfertigt.

Einen umfassenden Leitfaden zur Werkstoffauswahl einschließlich Duplex- und Sondergüten finden Sie unter: Edelstahl 304 vs. 316 für Einlaufrechen.

Überlegungen zur Montage an abgelegenen Standorten

Wasserfassungen für die Mikro-Wasserkraft liegen häufig in abgelegenem, schwer zugänglichem Gelände: an Steilhängen, in dicht bewaldeten Tälern, in Flussschluchten. Daraus ergeben sich Anforderungen an die Montage, die die Auslegung des Rechens beeinflussen:

Gewicht und Transportierbarkeit. Ein ADENCO-Coanda-Rechen mit einem Siebpaneel wiegt an einem typischen Mikro-Wasserkraftstandort je nach Breite und Länge 15–40 kg. Das ist leicht genug, um ihn von Hand über Fußwege einzubringen. Größere Anordnungen mit mehreren Paneelen können einen Hubschraubertransport oder einen Transport in mehreren Etappen erfordern.

Bauliche Arbeiten. Der Rechen benötigt ein Wehr oder eine natürliche Stufe im Bachbett, um die Strömung über das Beschleunigungsblech zu erzeugen. An vielen Mikro-Wasserkraftstandorten liefert ein natürlicher Wasserfall oder eine Bachkaskade diese. Wo im Bachbett keine natürliche Stufe vorhanden ist, muss ein niedriges Wehr aus Beton oder Stein errichtet werden. Die Sammelkammer unter dem Rechen ist an die Druckrohrleitung angeschlossen.

Ausrichtung. Positionieren Sie den Rechen so, dass der selbstreinigende Strömungsweg bestmöglich wirkt. Der Geschwemmselaustrag sollte das Material zurück in den Bachlauf leiten, nicht in eine Nische ohne Auslauf, in der es sich ansammelt. Wo möglich, den Rechen so ausrichten, dass er Morgensonne erhält: Das beschleunigt in kalten Klimazonen das Abschmelzen von Eis.

Hochwasserschutz. Gebirgsbäche können bei Starkregenereignissen stark anschwellen. Das Einlaufbauwerk muss so ausgelegt sein, dass es Hochwasserabflüsse ohne Schäden übersteht. ADENCO konstruiert Rechenrahmen mit hydrodynamischen Profilen, die Hochwasser-Geschwemmsel darüber hinweggleiten lassen, statt es festzuhalten, und wählt Verankerungssysteme passend zum Hochwasserwiederkehrintervall des Standorts.

Wann ein Coanda-Rechen nicht die richtige Lösung ist

Für manche Mikro-Wasserkraftstandorte ist ein Coanda-Rechen nicht die beste Wahl:

Standorte mit sehr geringer Fallhöhe (unter 3 m). Der Druckverlust über einen Coanda-Rechen (450, 700 oder 1.270 mm bei den Standardrechen von ADENCO; mehr bei Sonderausführungen) ist ein zu großer Anteil der verfügbaren Fallhöhe. Ein getauchtes zylindrisches Sieb oder ein einfacher geneigter Stabrechen kann besser geeignet sein.
Extrem geringe Durchflüsse (unter 1 l/s). Bei derart kleinen Durchflüssen bietet das kleinste praktikable Coanda-Siebpaneel weit mehr Kapazität als benötigt, und ein einfacher Siebkorb mit regelmäßiger manueller Reinigung kann die wirtschaftlichste Lösung sein.
Temporäre oder experimentelle Systeme. Wenn Sie die Eignung eines Standorts prüfen, bevor Sie sich auf eine dauerhafte Anlage festlegen, kann eine kostengünstige Eigenbau-Wasserfassung der richtige Ausgangspunkt sein. Steigen Sie auf professionelle Technik um, sobald Sie die Eignung des Standorts bestätigt haben.
Getauchte Wasserfassung erforderlich. Manche Standorte erfordern eine Wasserfassung unterhalb der Wasseroberfläche: etwa bei der Entnahme aus einem Speicher oder einem tiefen Becken. Coanda-Rechen benötigen Wasser, das über die Oberseite des Rechens strömt, und können nicht als getauchte Wasserfassungen arbeiten. Für getauchte Anwendungen ist ein zylindrisches Spaltsieb die richtige Wahl.

Häufig gestellte Fragen

Welcher Einlaufrechen eignet sich am besten für Mikrowasserkraftanlagen unter 100 kW?

Für Mikro-Wasserkraftanlagen unter 100 kW mit mehr als 3 m verfügbarer Fallhöhe sind Coanda-Rechen die beste Option, denn sie arbeiten ohne Strom, benötigen nur eine saisonale manuelle Reinigung und eine jährliche Inspektion und bieten eine feine Filtration von Geschwemmsel (Spaltweiten 0,5 bis 2,0 mm, 1,0 mm Standard; engere Spalte auf Anfrage): alles entscheidend für abgelegene, netzferne Standorte. Für Standorte mit sehr geringer Fallhöhe (unter 3 m) sind getauchte Spaltsiebe oder geneigte Stabrechen besser geeignet. Für Wasserkraftprojekte im kommerziellen Maßstab über 100 kW siehe: Coanda-Rechen für kommerzielle Wasserkraft.

Wie viel kostet ein Einlaufrechen für Mikrowasserkraft?

Coanda-Rechen in DIY-Qualität beginnen bei etwa NZD $219–$754 (PowerSpout-Reihe). Professionelle Sonderanfertigungen von ADENCO werden nach Breite, Spaltweite, Werkstoffgüte und Maßnahmen gegen Vereisung in kalten Klimazonen bepreist. Bei einer typischen Mikro-Wasserkraftanlage mit einem einzelnen Paneel (0,3–0,5 m Breite, Edelstahl 304) macht der Rechen nur einen kleinen Teil der Gesamtinvestition in die Anlage aus. Eine ausführliche Aufschlüsselung aller Preisfaktoren finden Sie hier: Was kostet ein Coanda-Rechen?.

Brauche ich einen professionellen Rechen oder genügt ein DIY-Rechen?

Für netzferne Hütten und kleine ländliche Hausanlagen (unter 5 kW) mit sauberem Süßwasser und ohne Anforderungen an den Fischschutz ist ein hochwertiger DIY-Coanda-Rechen eine sinnvolle Wahl. Für größere Gemeinschaftsanlagen, Standorte mit korrosiver Wasserchemie, Anlagen, die die einzige Stromquelle darstellen, Standorte, an denen der Fischschutz gesetzlich vorgeschrieben ist, oder Standorte in kaltem Klima mit Vereisungsschutzbedarf wird ein professionell ausgelegter Rechen dringend empfohlen. Der Kostenunterschied ist im Verhältnis zur Gesamtanlage gering, und der Unterschied in der Zuverlässigkeit kann darüber entscheiden, ob eine Anlage ihre volle Nutzungsdauer erreicht oder nach einigen enttäuschenden Saisons aufgegeben wird.

Welche Spaltweite benötige ich für meine Mikrowasserkraft-Turbine?

Für Pelton-Turbinen (die häufigsten in der Mikro-Wasserkraft) schützen Spalte von 0,5–1,0 mm die hochpräzisen Düsen- und Becherbauteile. Für Turgo werden ebenfalls 0,5–1,0 mm empfohlen. Für Durchströmturbinen sind 1,0–2,0 mm in der Regel ausreichend. Stimmen Sie die Spaltweite auf den Düsenöffnungsdurchmesser Ihrer Turbine ab: die maximale Partikelgröße, die Ihre Turbine verträgt. Die vollständige Tabelle der Siebungsanforderungen nach Turbinentyp für Pelton, Francis, Turgo, Durchström- und Kaplan-Turbinen finden Sie unter: Coanda-Rechen für die kommerzielle Wasserkraft.

Kann ich einen Coanda-Rechen selbst montieren?

Ein einpaneeliger Coanda-Rechen für die Mikro-Wasserkraft ist für einen erfahrenen Selbstbauer mit grundlegenden handwerklichen Kenntnissen zu bewältigen. Der Rechen selbst wird als gefertigtes Paneel geliefert: eine Montage des Drahts vor Ort oder Schweißarbeiten sind nicht erforderlich. Die Bauarbeiten (Wehrbau, Sammelkammer, Anschluss der Druckrohrleitung) erfordern Betonarbeiten und Rohrleitungsbau. Viele Betreiber von Mikro-Wasserkraftanlagen führen die Montagearbeiten selbst aus. ADENCO liefert zu jedem Rechen eine Montageanleitung und bietet technische Unterstützung per Telefon oder E-Mail, falls während der Montage Fragen auftreten.

Wie oft muss ein Mikrowasserkraft-Coanda-Rechen gewartet werden?

Jährliche Sichtprüfung und gelegentliche Hochdruckreinigung (alle 3–5 Jahre), um mineralische Ablagerungen (Kalk) oder Biofilm zu entfernen. In längeren Niedrigwasserperioden kann sich im unteren Rechenbereich etwas Geschwemmsel ansammeln: Dieses wird bei steigendem Durchfluss automatisch abgespült. Zum Vergleich: Herkömmliche Sieb- oder Stabrechen erfordern in geschwemmselreichen Zeiten eine wöchentliche bis tägliche Reinigung von Hand. Den vollständigen Wartungsplan und die Kostendaten finden Sie unter: Wartung von Coanda-Rechen.

Quellen

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Wahl, T.L. (2004). "Coanda Screen Field Applications." Water O&M Bulletin, Bd. 208. U.S. Bureau of Reclamation.
"304 vs. 304L Stainless Steel: Understanding the Low-Carbon Variant." Mill Steel Company. Abgerufen im April 2026 von https://www.millsteel.com/news/304l-stainless-steel-vs-304-which-grade-is-right-for-you
"Micro-Hydro Power: A Beginners Guide to Design and Installation." ATTRA: National Sustainable Agriculture Information Service. Abgerufen im April 2026 von https://attra.ncat.org/publication/micro-hydro-power-a-beginners-guide-to-design-and-installation/
"Micro-Hydro Systems: Small-Scale Solutions for Rural Water Challenges." Renewable Energy Magazine, August 2025. Abgerufen im April 2026 unter https://www.renewableenergymagazine.com/jane-marsh/microhydro-systems-smallscale-solutions-for-rural-water-20250827
"DIY Coanda Effect Micro Hydro Intake." EcoSnippets. Abgerufen im April 2026 unter https://www.ecosnippets.com/alternative-energy/diy-coanda-effect-micro-hydro-intake/

Herausgeber: ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO bietet professionelles Coanda-Rechen-Engineering für die Mikro- und Kleinwasserkraft, individuell ausgelegt auf Ihren Durchfluss, Ihren Turbinentyp, Ihre Wasserchemie und Ihr Klima. Von 1-kW-Inselanlagen bis zu 100-kW-Gemeinschaftsanlagen. Stellen Sie uns Ihr Mikro-Wasserkraftprojekt →

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Kommunale Trinkwasserfassung: die wartungsarme Lösung

Eine kommunale Trinkwasseraufbereitungsanlage ist nur so zuverlässig wie das Rohwasser, das ihr zufließt. Flockung, Sedimentation, Sandfiltration, Membrantrennung, Desinfektion: Jeder nachgelagerte Prozess hängt davon ab, dass der Einlaufrechen Geschwemmsel, Sediment und organisches Material aus dem System fernhält. Versagt oder verstopft dieser Rechen der ersten Stufe, ist die gesamte Aufbereitungskette gefährdet.

Die meisten kommunalen Rohwasserfassungen arbeiten weiterhin mit mechanisch gereinigten Stabrechen oder Bandsieben: angetriebene, bewegte Anlagentechnik, die tägliche Kontrolle, regelmäßige Wartung und periodische Überholung erfordert. Für die wachsende Zahl von Wasserversorgern, die geringere Betriebskosten, einen niedrigeren Energieverbrauch und eine wirklich passive Infrastruktur anstreben, bieten Coanda-Rechen etwas, das keine herkömmliche Technologie erreicht: eine schwerkraftbetriebene, vollständig statische, chemikalienfreie Siebung, die von der Strömung selbst gereinigt wird, und das in einer präzisionsgefertigten Konstruktion aus Edelstahl.

Inhaltsverzeichnis

Wie Kommunen Rohwasser an der Wasserfassung sieben
Das Problem herkömmlicher Einlaufrechen
Wie Coanda-Rechen als kommunale Vorfiltration arbeiten
Vergleich der Technologien für kommunale Wasserfassungen
Werkstoffauswahl für kommunales Wasser
Fallstudie: TISKI, 64 Coanda-Rechen für kommunales Trinkwasser
Nachhaltigkeit und regulatorische Einordnung
Auslegung von Coanda-Rechen für kommunale Durchflüsse
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Wie Kommunen Rohwasser an der Wasserfassung sieben

Rohwasser (unbehandeltes Wasser aus Flüssen, Speichern, Seen oder dem Grundwasser) enthält alles, was aus dem Einzugsgebiet eingeschwemmt wird: Laub, Äste, Algen, Schlamm, Sand, Kunststoff und organisches Geschwemmsel [1]. Bevor dieses Wasser in eine Aufbereitungsanlage gelangt, durchläuft es eine Siebstufe an der Wasserfassung, die drei Zwecken dient:

Schutz der nachgelagerten Ausrüstung. Pumpen, Armaturen, Membranen und Sandfilter werden durch Geschwemmsel beschädigt oder verstopft. Einlaufrechen verhindern mechanische Schäden und verlängern die Lebensdauer der Ausrüstung.
Verringerung der Aufbereitungslast. Jedes Kilogramm Geschwemmsel, das an der Wasserfassung entfernt wird, ist ein Kilogramm, das kein Flockungsmittel verbraucht, keine Kapazität im Absetzbecken belegt und die Filterbetten nicht belastet. Eine wirksame Vorfiltration senkt unmittelbar den Chemikalienverbrauch und die Häufigkeit der Rückspülung.
Sicherung der durchgehenden Versorgung. Eine verstopfte Wasserfassung bedeutet, dass kein Rohwasser in die Aufbereitungsanlage gelangt und kein aufbereitetes Wasser sie verlässt. Für eine Kommune ist eine ungeplante Versorgungsunterbrechung keine Unannehmlichkeit. Sie ist ein Notfall für die öffentliche Gesundheit.

Der Einlaufrechen ist die erste und wichtigste Komponente der gesamten Aufbereitungskette. Dennoch erhält er in vielen Aufbereitungsanlagen die geringste ingenieurtechnische Aufmerksamkeit.

Das Problem mit herkömmlichen Einlaufrechen

Die meisten kommunalen Wasserfassungen nutzen eine von drei herkömmlichen Technologien:

Grobrechen (25–150 mm Stababstand): Stahlstäbe oder Roste, die grobes Geschwemmsel zurückhalten. Sie erfordern manuelles oder maschinelles Abrechen, um das angesammelte Material zu entfernen. Ein Grobrechen filtert nicht; er hält lediglich die größten Objekte davon ab, in das System zu gelangen. Blätter, Algen, feines organisches Material und Sediment passieren ungehindert.

Mechanisch gereinigte Feinrechen (6–25 mm): angetriebene Systeme mit Räummechanismen, rotierenden Kämmen oder Wanderbändern, die angesammeltes Geschwemmsel kontinuierlich entfernen. Sie funktionieren, erfordern aber:

Elektrische Energieversorgung (typischerweise 1–5 kW je Rechen)
Tägliche betriebliche Inspektion
Monatliche mechanische Wartung (Ketten, Kettenräder, Lager, Antriebsmotoren)
Jährliche Überholung der mechanischen Komponenten
Ersatzteilbevorratung

Bandsiebe (3–10 mm): umlaufende Siebbänder mit Spritzwaschsystemen. Sie sind wirksam, aber mechanisch komplex: mit Motoren, Ketten, Kettenrädern, Spritzdüsen und Waschwasserpumpen, die alle regelmäßige Wartung benötigen.

Das gemeinsame Merkmal: jede konventionelle Feinsiebtechnik benötigt Strom, bewegliche Teile und laufende mechanische Wartung. Für einen großen Wasserversorger mit eigenem Wartungspersonal ist das beherrschbar. Für kleinere Kommunen, ländliche Wasserverbände und Wasserversorger in Entwicklungsregionen ist der Wartungsaufwand angetriebener Einlaufrechen ein erheblicher Betriebskostenfaktor: oft entfallen 15–30 % der gesamten Betriebsausgaben (OPEX) einer Aufbereitungsanlage auf Personal [2].

Wir haben kommunale Aufbereitungsanlagen besucht, in denen der Einlaufrechen die mit Abstand größte Quelle ungeplanter Wartungsarbeit war. Wenn Betreiber stundenlang Geschwemmsel von einem verstopften Stabrechen abrechen (bei Regen, bei Schnee, nachts), ist das kein effizienter Einsatz von Fachpersonal.

Wie Coanda-Rechen als kommunale Vorfiltration arbeiten

Ein Coanda-Einlaufrechen ersetzt die gesamte konventionelle Siebstufe durch ein einziges statisches Bauteil. Das Wasser fließt über ein gekrümmtes Beschleunigungsblech, bildet einen dünnen, schnell strömenden Wasserfilm und tritt durch geneigte Keildraht-Spalte (V-Draht), während Geschwemmsel über die Siebfläche getragen und flussabwärts abgeführt wird [3][4].

Für kommunale Anwendungen bieten Coanda-Rechen eine Vorfiltration bis 0,5 bis 2,0 mm (1,0 mm Standard; engere Spalte auf Anfrage: weit feiner als jeder konventionelle passive Rechen) mit drei Eigenschaften, die die Wirtschaftlichkeit der Wasserfassung grundlegend verändern:

Kein Energieverbrauch. Der gesamte Siebvorgang läuft schwerkraftgetrieben ab. Das Wasser beschleunigt unter Schwerkraft, tritt unter Schwerkraft durch den Rechen, und Geschwemmsel wird unter Schwerkraft abgeführt. An der Wasserfassung gibt es keinen Stromanschluss. Für Wasserversorger mit Zielen zur Energiereduktion entfällt mit dem Coanda-Rechen der Strombedarf der Wasserfassung vollständig.

Keine beweglichen Teile. Es gibt keine Motoren, Ketten, Kettenräder, Lager oder Antriebsmechanismen. Nichts verschleißt, nichts blockiert, nichts muss geschmiert werden. Der Rechen ist eine geschweißte Konstruktion aus Edelstahl mit einer Nutzungsdauer von bis zu 25 Jahren.

Selbstreinigender Betrieb. Die schnelle Scherströmung über der geneigten Drahtoberfläche trägt Geschwemmsel fortlaufend von der Siebfläche ab. Laub, Äste, Algen, Kunststoff und Sediment werden über die Unterkante des Rechens in den Bypass-Kanal abgegeben. Das geschieht in jeder Sekunde des Betriebs: kein Abrechen, keine Spritzwasserspülung, kein Eingriff des Betriebspersonals.

Für einen kommunalen Wasserversorger bedeutet das eine unmittelbare Reduzierung von: Wartungsstunden, Ersatzteilbestand, Stromkosten und ungeplanten Stillstandsereignissen. Die Wasserfassung wird zum zuverlässigsten Bestandteil der Aufbereitungsanlage statt zum wartungsintensivsten.

Vergleich der Technologien für kommunale Wasserfassungen

Parameter	Grobrechen	Maschinell gereinigter Rechen	Bandsieb	Coanda-Rechen
Filteröffnungsweite	25–150 mm	6–25 mm	3–10 mm	0,5 bis 2,0 mm (1,0 mm Standard)
Leistungsbedarf	keiner	1–5 kW	2–8 kW	keiner
Bewegliche Teile	keine (manuelles Abrechen)	Motor, Rechenmechanismus	Motor, Kette, Spritzsystem	keine
Selbstreinigend	nein	mechanisch	mechanisch	ja: passiv
Routinewartung	tägliches bis wöchentliches Abrechen	tägliche Inspektion, monatliche Wartung	monatliche Wartung	jährliche Inspektion
Mechanische Überholung	keine	jährlich	jährlich	keine
Durchtretendes Geschwemmsel	Blätter, Algen, feines Sediment, organisches Material	feines organisches Material, Sediment	feines Sediment	nur feiner Schluff (<Spaltweite)
Nutzungsdauer	20–30 Jahre	10–15 Jahre (mechanische Komponenten)	10–15 Jahre (mechanische Komponenten)	bis zu 25 Jahre
Chemikalienzugabe	keine	keine	Waschwasser kann Behandlung erfordern	keine

Der Vergleich zeigt, dass Coanda-Rechen die feinste verfügbare passive Filtration liefern und zugleich die einzige Technik ohne Strom, ohne bewegliche Teile und ohne mechanische Wartung sind. Der Nachteil ist der Druckverlust zwischen Wehrkrone und Rechenfuß: Der Auslegungsleitfaden des USBR nennt 0,45 bis 1,3 m als typischen Bereich [3]; die Standardrechen von ADENCO nutzen 450, 700 und 1.270 mm, und Sonderrechen können darüber hinausgehen. Das erfordert am Standort der Wasserfassung eine ausreichende Höhendifferenz.

Werkstoffauswahl für kommunales Wasser

Kommunale Trinkwasseranwendungen weisen zwei unterschiedliche Korrosionsumgebungen auf, die bei der Spezifikation des Rechens berücksichtigt werden müssen:

Rohwasserseite (Fluss oder Speicher)

Die Siebpaneele stehen in dauerndem Kontakt mit Rohwasser. Die Werkstoffauswahl folgt der üblichen Entscheidungsregel auf Basis des Chloridgehalts:

Süßwasser, Chlorid <200 ppm → Edelstahl 304 (Standard; 304L auf Anfrage)
Brackwasser oder Ästuarwasser, Chlorid 200–1.000 ppm → Edelstahl 316L
Hoher Salzgehalt, Chlorid >1.000 ppm → Duplex 2205

Die meisten Flüsse und Talsperren, die für die kommunale Versorgung genutzt werden, liegen im Bereich von 304. Küstennahe Kommunen, Wasserfassungen in Ästuaren und Standorte, die von Streusalzeinträgen beeinflusst sind, erfordern jedoch häufig 316L.

Hinweise zu gechlortem Wasser

An manchen Standorten kann das gesiebte Wasser mit gechlorten Rückläufen in Kontakt kommen, oder die Rechenkonstruktion selbst kann bei Rückspül- oder Wartungsvorgängen Restchlor ausgesetzt sein. Chlor (im Unterschied zu Chlorid) ist ein starkes Oxidationsmittel, das die Werkstoffauswahl beeinflusst:

304L: geeignet für Wasser mit bis zu 2 ppm freiem Chlor [5][6]
316L: geeignet für Wasser mit bis zu 4 ppm freiem Chlor [5][6]
Duplex: bietet höhere Beständigkeit in Umgebungen mit höherem Chlorgehalt [7]

Die Standardgüte von ADENCO für kommunales Trinkwasser aus Süßwasser ist 304. Wenn das Rohwasser Chlorid führt (Wasserfassungen in Ästuaren oder an der Küste, Einzugsgebiete mit Streusalz) oder ein Chlorrückstand den Rechen erreicht, wird 316L gewählt: Dieser Werkstoff bietet die Reserve sowohl gegenüber Chlorid- als auch gegenüber Chlorbelastung und erhöht die Werkstoffkosten gegenüber 304L um etwa 30–50 %, ein geringer Aufschlag im Verhältnis zur Gesamtinvestition des Projekts und zur 25-jährigen Nutzungsdauer [8].

Ausführliche Hinweise zur Werkstoffauswahl finden Sie unter: 304 vs. 316 Edelstahl für Einlaufrechen.

Fallstudie: TISKI, 64 Coanda-Rechen für kommunales Trinkwasser

Das bislang umfassendste kommunale Coanda-Rechen-Projekt ist das von TISKI (Wasser- und Abwasserverwaltung Trabzon), dem Wasserversorger der türkischen Region Trabzon, der 64 konventionelle Einlaufbauwerke durch maßgeschneiderte Coanda-Rechen ersetzt hat [9].

Das Problem

Die Trinkwasserfassungen von TISKI verteilten sich über bergiges Gelände und entnahmen Wasser aus vielen kleinen Wasserläufen und Nebenflüssen. Die konventionellen Filtermechanismen an diesen Wasserfassungen verstopften häufig, verringerten die Filtrationsleistung und erforderten an Dutzenden abgelegener Standorte regelmäßige manuelle Reinigung. Für einen regionalen Wasserversorger mit 64 einzelnen Entnahmestellen war die Wartungslogistik nicht tragbar.

Die Lösung

Das Ingenieurteam von ADENCO führte eine Machbarkeitsstudie für jeden Standort der Wasserfassung durch und bewertete dabei Durchflüsse, Eigenschaften des Einzugsgebiets, Geschwemmselfracht und Wasserchemie. Auf Grundlage dieser Bewertung wurde jeder Coanda-Rechen für die jeweiligen Standortbedingungen ausgelegt: Für 64 verschiedene Standorte gab es keine einheitliche Konstruktion.

Die Rechen wurden in zwei Stufen montiert:

Stufe 1: 22 Coanda-Rechen montiert und in Betrieb genommen
Stufe 2: 42 weitere Coanda-Rechen montiert

Alle 64 alten Einlaufbauwerke wurden ersetzt, ohne die Wasserversorgung der versorgten Gemeinden zu unterbrechen. Die Montagearbeiten wurden mit minimalen Umweltauswirkungen abgeschlossen: kein Aushub über die Sammelkammern hinaus, keine neuen Zufahrtswege und keine Rodung von Bäumen.

Die Investition

Die Investition je Wasserfassung, einschließlich kundenspezifischer Auslegung, Fertigung und Montageunterstützung, betrug einen Bruchteil der Kosten für den Neubau jedes konventionellen Einlaufbauwerks. Die Gesamtsummen sind konfigurationsabhängig und werden projektbezogen angeboten [9].

Das Ergebnis

Jede Wasserfassung arbeitet jetzt mit:

keinem Stromverbrauch
keiner mechanischen Wartung
selbstreinigender Filtration bis unter 2 mm
gleichmäßiger, geschwemmselfreier Rohwasserzufuhr zur Aufbereitungskette

Das Wartungsteam, das zuvor rund 64 abgelegene Standorte der Wasserfassung zur manuellen Reinigung anfuhr, führt heute nur noch jährliche Inspektionen durch. Allein der geringere Wartungsaufwand bedeutet eine erhebliche jährliche Kosteneinsparung, die von Jahr zu Jahr wächst.

Nachhaltigkeit und regulatorische Übereinstimmung

Kommunale Wasserversorger stehen zunehmend unter Druck, Energieverbrauch, CO2-Emissionen und Chemikalieneinsatz zu senken. Coanda-Rechen entsprechen diesen Zielen unmittelbar:

Geringerer Energiebedarf. Jeder entfallende mechanisch gereinigte Rechen bedeutet 1–8 kW dauerhafte elektrische Last weniger in der Wasseraufbereitungsanlage. In einem System mit mehreren Wasserfassungen wie TISKI (64 Standorte) ergibt das in der Summe eine erhebliche Energieeinsparung, und zwar eine dauerhafte, weil die Ersatztechnik über die gesamte Nutzungsdauer des Rechens keinen Strom benötigt.

CO2-Fußabdruck. Kein Energieverbrauch an der Wasserfassung bedeutet keine Scope-2-Emissionen aus der Siebung am Einlauf. Für Wasserversorger, die nach Rahmenwerken zur CO2-Berichterstattung berichten oder Netto-Null-Ziele verfolgen, ist der Verzicht auf strombetriebene Einlaufausrüstung ein messbarer Beitrag.

Geringerer Chemikalieneinsatz. Eine feinere Vorfiltration (0,5 bis 2,0 mm, Standard 1,0 mm, gegenüber 25–150 mm bei konventionellen Grobrechen) bedeutet weniger organisches Geschwemmsel, das in die Wasseraufbereitungsanlage gelangt. Weniger organisches Material bedeutet einen geringeren Bedarf an Koagulationsmitteln, eine verringerte Bildung von Desinfektionsnebenprodukten und ein kleineres Schlammvolumen. Der Vorteil einer besseren Siebung am Anfang wirkt sich auf jede nachgelagerte Aufbereitungsstufe aus.

Einhaltung gesetzlicher Vorgaben. In vielen Rechtsräumen ist der Fischschutz an kommunalen Wasserentnahmestellen inzwischen vorgeschrieben. Coanda-Rechen mit Spaltweiten von 0,5 bis 2,0 mm (1,0 mm Standard; engere Spalte auf Anfrage) können so geliefert werden, dass sie die Anforderungen an den Fischschutz ohne zusätzliche Ausrüstung erfüllen: Durch die überströmte Bauweise werden Fische über die Siebfläche getragen und nicht von der Strömung gegen sie gedrückt [10]. Einen ausführlichen Überblick über die Vorschriften finden Sie hier: Fischschonende Einlaufrechen.

Auslegung von Coanda-Rechen für kommunale Durchflüsse

Kommunale Wasserentnahmemengen sind in der Regel größer als die Durchflüsse in Wasserkraft oder Bewässerung und erfordern häufig Coanda-Anordnungen aus mehreren Siebpaneelen:

Versorgte Einwohnerzahl	Typischer Bedarf (l/s)	Erforderliche Rechenbreite	Konfiguration
1.000–5.000	10–50	0,1–0,4 m	Einzelnes Siebpaneel
5.000–20.000	50–200	0,4–1,5 m	Ein oder zwei Siebpaneele
20.000–50.000	200–500	1,5–3,6 m	Mehrpaneel-Anordnung
50.000–100.000	500–1.000	3,6–7,2 m	Mehrpaneel-Anordnung mit Redundanz
>100.000	>1.000	>7,2 m	Mehrere Anordnungen oder parallele Einlaufbauwerke

Diese Werte gehen von etwa 140 l/s je Meter Rechenbreite aus, dem allgemeinen Branchenrichtwert für die Referenzgeometrie des US Bureau of Reclamation (USBR) unter Standardbedingungen [3]. Die eigenen Baureihen von ADENCO sind mit 35, 67 und 150 l/s je Meter Breite für ADENCO-45, ADENCO-70 und ADENCO-127 angegeben, sodass eine reale Konfiguration anhand der Nennkapazität des gewählten Modells und nicht anhand des Richtwerts ausgelegt wird. Die endgültige Auslegung erfordert zudem eine Anpassung an Spaltweite, verfügbare Fallhöhe, Wassertemperatur und erforderliche Sicherheitsbeiwerte.

Eine kommunale Wasserfassung ist die alleinige Versorgung, daher wendet ADENCO seinen Sicherheitsfaktor für kritische Anwendungen von 1,5 × Bemessungsdurchfluss an (1,3 × ist der Standardwert für unkritische Standorte). Diese Reserve deckt saisonale Bedarfsschwankungen, Trockenperioden mit höherer Entnahme und eine teilweise Verringerung der Rechenkapazität durch mineralische Ablagerungen zwischen den Wartungsintervallen ab.

Zur ausführlichen Auslegungsmethodik siehe: So legen Sie einen Coanda-Einlaufrechen aus.

Häufig gestellte Fragen

Wie sieben Kommunen Rohwasser an der Wasserfassung?

Die Filtration von kommunalem Rohwasser an der Wasserfassung erfolgt in der Regel in zwei Stufen. Die Siebung der ersten Stufe an der Entnahmestelle entfernt festes Geschwemmsel (Laub, Äste, Sediment und organisches Material) mit Stabrechen (feststehend), Bandsieben oder Coanda-Rechen. Das gesiebte Wasser gelangt anschließend in die Wasseraufbereitungsanlage, wo in der zweiten Stufe Koagulation, Flockung, Sedimentation, Sandfiltration oder Membranfiltration sowie Desinfektion folgen. Coanda-Rechen bieten die feinste verfügbare passive Filtration der ersten Stufe (0,5 bis 2,0 mm, Standard 1,0 mm), ohne Strom und ohne bewegliche Teile.

Lässt sich die kommunale Wasserversorgung an der Wasserfassung ohne Chemikalien filtern?

Ja. Coanda-Rechen filtern physikalisch über präzise gefertigte Keildraht-Spalte: In der Siebstufe werden keine chemischen Koagulationsmittel, Flockungsmittel oder Biozide eingesetzt. Der gesamte Vorgang ist schwerkraftgetrieben und rein physikalisch (Rückhalt über die Spaltweite). Die chemische Behandlung erfolgt in der nachgelagerten Wasseraufbereitungsanlage, nicht an der Wasserfassung. Da Coanda-Rechen bereits an der Wasserfassung mehr Geschwemmsel entfernen, senken sie den Chemikalienbedarf in der Wasseraufbereitungsanlage.

Welchen Wartungsaufwand erfordert ein Coanda-Rechen an einer kommunalen Wasserfassung?

Jährliche Sichtprüfung und regelmäßige Hochdruckreinigung (alle 2–5 Jahre): keine mechanische Wartung, kein Austausch von Teilen. Im Projekt TISKI (64 kommunale Wasserfassungen) wurde die Wartung von häufigen manuellen Reinigungszyklen auf jährliche Inspektionen reduziert. Den vollständigen Wartungsplan auf Basis von über 10 Jahren Betriebsdaten installierter Rechen finden Sie hier: Wartung von Coanda-Rechen.

Welche Edelstahlgüte eignet sich am besten für kommunale Trinkwasserrechen?

Die Standardgüte von ADENCO für kommunale Wasserfassungen an sauberem Süßwasser (Chlorid <200 ppm) ist 304. 316L wird gewählt, wenn das Rohwasser Chlorid führt (Quellen in Ästuaren, an der Küste oder mit Streusalzeinfluss) oder wenn ein freier Chlorrückstand aus dem Aufbereitungsbetrieb den Rechen erreicht. Den vollständigen Entscheidungsbaum zur Werkstoffauswahl über alle sechs Güten einschließlich der Duplex-Varianten finden Sie hier: 304 oder 316 Edelstahl für Einlaufrechen.

Wie lange hält ein Coanda-Rechen an einer kommunalen Wasserfassung?

Bei richtiger Werkstoffauswahl für die Wasserchemie hat ein Coanda-Rechen eine Nutzungsdauer von bis zu 25 Jahren. Es gibt keine beweglichen Teile, die verschleißen, keine Lager, die getauscht, und keine Motoren, die überholt werden müssen. Der wichtigste Faktor für die Lebensdauer ist die Werkstoffgüte: Ist der Edelstahl korrekt auf die Chlorid- und Chlorumgebung abgestimmt, überdauert der Rechen die mechanischen Siebungsalternativen, die er ersetzt, deutlich. Die TISKI-Rechen von ADENCO sind auf diese volle Nutzungsdauer ausgelegt.

Eignen sich Coanda-Rechen für große kommunale Wasseraufbereitungsanlagen?

Ja, über Konfigurationen mit Mehrpaneel-Anordnungen. Ein einzelnes Coanda-Siebpaneel liefert etwa 140 l/s je Meter Breite bei der USBR-Referenzgeometrie und 150 l/s je Meter beim ADENCO-127. Für große kommunale Anlagen mit 500–1.000+ l/s werden mehrere Paneele in parallelen Anordnungen mit eigenen Sammelkammern angeordnet. Das TISKI-Projekt zeigt diesen Ansatz im großen Maßstab: 64 separate Coanda-Wasserfassungen für einen regionalen Wasserversorger. Für große Einzelentnahmen legt ADENCO Mehrpaneel-Anordnungen aus, die auf die Auslegungskapazität der Wasseraufbereitungsanlage abgestimmt sind und Redundanz enthalten.

Erfüllen Coanda-Rechen die Fischschutzvorgaben für kommunale Wasserfassungen?

Ja, sie können so geliefert werden, dass sie diese erfüllen. Coanda-Rechen halten Fische durch enge Spaltweiten (0,5 bis 2,0 mm, 1,0 mm Standard) physisch zurück und erzeugen keinen Sog: Fische werden über den Rechen getragen und nicht von der Strömung gegen dessen Oberfläche gedrückt. Viele kommunale Wasserversorger stellen fest, dass allein die Erfüllung der Fischschutzvorschriften die Investition in einen Coanda-Rechen rechtfertigt. Ausführliche Hinweise zu den Vorschriften einschließlich Section 316(b), EU WFD, UK EA und den Aalverordnungen finden Sie hier: Fischschonende Einlaufrechen.

Quellen

"What is a Raw Water Intake & How To Screen Raw Water Intakes." Rotorflush. Abgerufen im April 2026 von https://www.rotorflush.com/raw-water-intake-screening
"Analysis of Operations and Maintenance Costs for Municipal Water Systems." U.S. EPA. Abgerufen im April 2026 von https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=9101CRB5.TXT
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Research Report R-2003-03. Denver, CO.
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Vol 127, No 6. ASCE.
"Chloride and Chlorine Levels and Stainless Steel Alloy Selection." Penflex Engineering Bulletin #105. Abgerufen im April 2026 von https://www.penflex.com/news/chloride-chlorine-levels-and-stainless-steel-alloy-selection/
"Susceptibility of Type 304/304L and 316/316L Austenitic Stainless Steels to Chlorides in Cooling Water." Digital Refining. Abgerufen im April 2026 von https://www.digitalrefining.com/article/1002873/
"Study of the Chlorine Influence on the Corrosion of Three Steels to Be Used in Water Treatment Municipal Facilities." PMC/MDPI, 2023. Abgerufen im April 2026 von https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10058086/
"Guidelines for Using Stainless Steel in the Water and Desalination Industries." Journal AWWA, Mackey, 2017. Abgerufen im April 2026 von https://awwa.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.5942/jawwa.2017.109.0044
"TISKI Case Study." Coanda Intake Screen / ADENCO. Abgerufen im April 2026 von http://coandaintakes.com/case-studies/tiski-case-study/
UK Environment Agency. "Screening for Intake and Outfalls: A Best Practice Guide." Abgerufen im April 2026 von https://assets.publishing.service.gov.uk/media/5a7c9293ed915d6969f45d2d/scho0205bioc-e-e.pdf
Nickel Institute. "Stainless Steel for Potable Water Treatment Plants." Abgerufen im April 2026 von https://nickelinstitute.org/media/8daa6b24158653f/10087_stainlesssteelforpotablewatertreatmentplants.pdf
ANDRITZ. "Water Intake Components." Abgerufen im April 2026 von https://www.andritz.com/products-en/separation/screening-filtration-components/water-intake-components-process-water

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. Von einzelnen ländlichen Wasserfassungen bis zu kommunalen Systemen mit 64 Standorten plant ADENCO schwerkraftbetriebene Einlaufrechen, die ohne Strom auskommen, mechanische Wartung entfallen lassen und gleichbleibend geschwemmselfreies Rohwasser liefern. Jeder Rechen wird für Ihren Standort individuell ausgelegt. Beratung zu kommunalen Wasserfassungen anfordern →

Anwendungen|Lesezeit: 10 min

Coanda-Rechen für die landwirtschaftliche Bewässerung: vom Fluss auf das Feld

Wasser, das für die Bewässerung aus einem Fluss, Kanal oder Speicher entnommen wird, führt alles mit sich, was das Einzugsgebiet hervorbringt: Laub, Algen, Schluff, Sand, Pflanzenreste und organisches Geschwemmsel. Ohne Siebung verstopft dieses Material Tropfer, blockiert Sprühdüsen, beschädigt Pumpenlaufräder und füllt Rohrleitungen mit Sediment, das die Durchflusskapazität Jahr für Jahr verringert.

Der weltweite Markt für Bewässerungswasserfilter erreichte 2025 rund 1,05 Milliarden USD und wächst jährlich um 8,2 % [1]. Dieses Wachstum hat einen einzigen Grund: Moderne Bewässerungssysteme (insbesondere Tropf- und Mikrosprühsysteme) benötigen sauberes Wasser, und die meisten landwirtschaftlichen Wasserversorgungen sind alles andere als sauber.

Coanda-Einlaufrechen lösen dies an der Wasserfassung. Statt Geschwemmsel zu filtern, nachdem es in das System gelangt ist, entfernt ein Coanda-Rechen es, bevor es die Pumpe erreicht: passiv, kontinuierlich und ohne Strom oder bewegliche Teile. Für landwirtschaftliche Betreiber, die Wasserfassungen an abgelegenen oder saisonal genutzten Standorten bewirtschaften, verändert dies die Wirtschaftlichkeit des Bewässerungswassermanagements.

Inhaltsverzeichnis

Das Problem der Wasserqualität in der Landwirtschaft
Wie Geschwemmsel Bewässerungssysteme schädigt
Wie Coanda-Rechen als Filtration an der landwirtschaftlichen Wasserfassung funktionieren
Coanda im Vergleich zu herkömmlichen Einlaufrechen für die Bewässerung
Box-Rechen-Konfigurationen für den mobilen Einsatz
Abstimmung der Spaltweite auf das Bewässerungsverfahren
Mehrfach-Rechenanordnungen für große Bewässerungsflächen
Werkstoffauswahl für landwirtschaftliches Wasser
Überlegungen zu saisonalen und abgelegenen Standorten
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Das Problem der Wasserqualität in der Landwirtschaft

Landwirtschaftliche Wasserversorgungen sind naturgemäß schwankend. Ein Fluss, der im Sommer klar fließt, kann während der Schneeschmelze im Frühjahr viel Sediment führen. Ein Kanal, der zu Beginn der Bewässerungssaison sauber ist, sammelt bis zum Hochsommer Algen und Pflanzenbewuchs an. Der Wasserstand in einem Speicher fällt im Lauf der Saison und legt zunehmend trübes Wasser in Bodennähe frei.

Die Verunreinigungen im landwirtschaftlichen Wasser lassen sich in vier Kategorien einteilen:

Grobes Geschwemmsel: Äste, Laub, Kunststoff, Ernterückstände, tierische Ausscheidungen. Blockiert Einlaufleitungen und beschädigt Pumpenlaufräder.
Feine organische Stoffe: Algenfäden, Pflanzenreste, Pollen, verrottende Vegetation. Verstopfen Tropfer und Sprühdüsen.
Mineralisches Sediment: Sand, Schluff, Ton. Schmirgelt Pumpenbauteile ab, füllt Rohrleitungen, setzt sich in Speichern und Behältern ab.
Wasserorganismen: Fische, Schnecken, Süßwassermuscheln, Insektenlarven. Vorschriften zum Fischschutz können in manchen Rechtsgebieten auch an landwirtschaftlichen Wasserentnahmestellen eine Siebung verlangen.

Die meisten landwirtschaftlichen Betreiber gehen diese Probleme erst an, nachdem sie aufgetreten sind: Tropfer reinigen, wenn sie verstopft sind, verschlissene Pumpendichtungen ersetzen, Rohrleitungen zwischen den Saisons spülen. Ein Coanda-Einlaufrechen verhindert sie im Voraus, an der Wasserfassung, bevor verunreinigtes Wasser in das System gelangt.

Wie Geschwemmsel Bewässerungssysteme schädigt

Der Schaden ist kumulativ und oft erst sichtbar, wenn die Systemleistung bereits nachgelassen hat:

Tropfbewässerung ist am empfindlichsten. Emitteröffnungen liegen typischerweise bei 0,5–1,0 mm. Branchenempfehlungen sehen vor, alle Partikel herauszufiltern, die größer als ein Viertel des Emitterdurchgangs sind: das bedeutet eine Filtration von 125–250 Mikron (0,125–0,25 mm) für einen zuverlässigen Betrieb [2][3]. Jedes größere Partikel kann sich über der Öffnung verkeilen, und organisches Material lagert sich an rauen Oberflächen im Labyrinth des Emitters an. Ein einziger verstopfter Emitter bedeutet, dass eine Kulturpflanze kein Wasser erhält. Über Tausende von Emittern auf einem gewerblichen Betrieb hinweg erzeugt selbst eine Verstopfungsrate von 5 % sichtbare Flecken wassergestresster Kulturen.

Kreisberegnungsanlagen (Center-Pivot) und Sprühsysteme haben größere Düsenöffnungen (1–5 mm), sind aber gegenüber organischem Geschwemmsel weiterhin anfällig: Algenfäden, Blattreste und Pflanzenmaterial legen sich um die Düsenöffnungen, beeinträchtigen das Sprühbild teilweise und verringern die Verteilgenauigkeit.

Pumpen leiden unter Sedimentabrasion an Laufrädern und Verschleißringen. Sand und Schluff im Flusswasser wirken wie ein flüssiges Schleifmittel, weiten die Spaltmaße fortschreitend auf und mindern den Wirkungsgrad der Pumpe. Wir haben erlebt, dass Bewässerungspumpen innerhalb von drei Saisons 10–15 % Wirkungsgrad verlieren, wenn sie ungesiebtes Flusswasser mit mäßiger Sedimentfracht fördern.

Rohrleitungen sammeln Sediment in Abschnitten mit geringer Fließgeschwindigkeit an, wodurch der Rohrquerschnitt allmählich abnimmt und die Reibungsverluste steigen. Für Flutbewässerungssysteme, die von Coanda-Rechen versorgt werden, haben Untersuchungen des US Bureau of Reclamation (USBR) an Betriebsstandorten dokumentiert, dass landwirtschaftliche Flächen, für deren Bewässerung zuvor 5 Tage nötig waren, in 2 Tagen bewässert werden konnten: allein deshalb, weil die Zuleitung nicht mehr teilweise durch Sediment blockiert war [4].

Wie Coanda-Rechen als Einlauffiltration im landwirtschaftlichen Betrieb arbeiten

Ein Coanda-Einlaufrechen nutzt den Coanda-Effekt (die Neigung eines Flüssigkeitsstrahls, an einer gekrümmten Oberfläche zu haften), um sauberes Wasser von Geschwemmsel zu trennen. Das Wasser strömt über ein Beschleunigungsblech, bildet einen dünnen, schnell fließenden Wasserfilm und tritt durch geneigte Keildraht-Spalte (V-Draht) hindurch. Geschwemmsel, das größer als die Spaltweite ist, wird über die Siebfläche hinweggeführt und flussabwärts abgeführt [5][6].

Für landwirtschaftliche Anwendungen sind drei Eigenschaften am wichtigsten:

Kein Stromverbrauch. Der gesamte Vorgang läuft schwerkraftgetrieben ab. Für abgelegene landwirtschaftliche Wasserfassungen (oft kilometerweit von jedem Stromanschluss entfernt) entfällt damit die Notwendigkeit von Generatoren, Solarmodulen oder Batteriesystemen zur Stromversorgung des Rechens. Der Rechen arbeitet überall dort, wo Wasser über ein Wehr oder eine natürliche Stufe im Flussbett fließt.

Selbstreinigender Betrieb. Die schnelle Scherströmung über die geneigte Drahtoberfläche streift Geschwemmsel fortlaufend von der Siebfläche ab. Bei Spitzenbelastung durch Geschwemmsel (Algenblüten, Laubfall, Starkregenereignisse) arbeitet der Rechen ohne menschliches Eingreifen weiter. Veröffentlichte Untersuchungen an Betriebsstandorten und im Labor berichten von einem Sedimentausschluss in einer weiten Spanne von etwa 40 bis 80 %, abhängig von Siebgeometrie, Partikelgröße und Durchfluss [7].

Keine beweglichen Teile. Es gibt nichts, was klemmen, festfressen, korrodieren oder geschmiert werden müsste. Für einen Landwirt, der mehrere Entnahmestellen auf einem großen Betriebsgelände betreut, bedeutet dies, dass die Wasserfassungen zwischen den Inspektionen wochen- oder monatelang unbeaufsichtigt bleiben können.

Eine vollständige Erläuterung der Physik des Coanda-Rechens finden Sie unter: Was ist ein Coanda-Einlaufrechen? Der vollständige Leitfaden.

Coanda-Rechen im Vergleich zu konventionellen Einlaufrechen für die Bewässerung

Parameter	Siebkorb / Filtersieb	Selbstreinigendes Pumpensieb	Scheiben- / Sandfilter	Coanda-Rechen
Position im System	An der Pumpensaugseite	An der Pumpensaugseite	Nach der Pumpe	Vor der Pumpe: an der Wasserfassung
Filtration	3–10 mm	60 Mikron–3 mm	20–200 Mikron	0,5 bis 2,0 mm (1,0 mm Standard)
Energiebedarf	Keiner	Ja (Rückspülmotor)	Ja (Rückspülpumpe)	Keiner
Bewegliche Teile	Keine	Rotierende Bürste/Düse	Ventile, Rückspülmechanik	Keine
Selbstreinigend	Nein (manuell)	Ja (angetrieben)	Ja (angetrieben)	Ja: passiv
Pumpenschutz	Teilweise: nur grob	Ja	Nein: nach der Pumpe angeordnet	Ja: vollständige Vorfiltration
Wartung	Wöchentliche bis tägliche Reinigung	Monatliche Wartung	Monatliche Rückspülkontrolle	Jährliche Inspektion
Transportabel	Ja	Bedingt	Nein (feste Montage)	Ja: Box-Rechen-Ausführungen

Der entscheidende Unterschied: Coanda-Rechen sitzen vor der Pumpe, an der Wasserfassung. Jede andere Feinfiltrationstechnik sitzt nach der Pumpe, das heißt die Pumpe selbst ist ungefiltertem Wasser ausgesetzt. Ein Coanda-Rechen schützt die gesamte Anlage ab dem ersten Eintrittspunkt.

Einen umfassenden Vergleich aller Einlauftechnologien finden Sie unter: Coanda-Rechen vs. Stabrechen vs. Trommelsieb.

Boxrechen-Konfigurationen für den mobilen Einsatz

Standard-Coanda-Rechen sind für die dauerhafte Montage auf einem Wehr oder einer natürlichen Stufe im Flussbett ausgelegt. Für landwirtschaftliche Anwendungen, bei denen Wasserfassungen zwischen den Saisons verlegt, entlang eines Kanals neu positioniert oder an temporären Entnahmestellen eingesetzt werden müssen, fertigt ADENCO Box-Rechen-Ausführungen: komplette, montagefertige Einheiten, die Beschleunigungsblech, Siebpaneel und Sammelkammer in einem einzigen transportablen Körper vereinen.

Ein Boxrechen kann:

Auf einer Kanalböschung aufgestellt und über einen einfachen Ausleitungskanal oder ein Schütz gespeist
Am Flussufer positioniert auf einem vorbereiteten Fundament, wobei der Überlauf in den Fluss zurückgeführt wird
Zwischen Standorten verlegt mit einem Pickup oder einem kleinen Traktor: ein typischer Box-Rechen mit einem Siebpaneel wiegt 40–80 kg
Nebeneinander zu Mehrfachanordnungen kombiniert, wenn eine höhere Durchflusskapazität benötigt wird

Das Boxrechen-Format eignet sich besonders für Stau- und Furchenbewässerungssysteme, bei denen sich die Entnahmestelle je nach saisonalem Wasserstand entlang eines Flusses oder Kanals verschieben kann. Es eignet sich ebenso für Viehtränkesysteme, bei denen die Wasserfassung vor den Tieren geschützt werden muss, die mit dem Wasser versorgt werden.

ADENCO legt Box-Rechen in denselben Werkstoffgüten, Spaltweiten und derselben Ausführungsqualität aus wie fest installierte Paneelrechen: der einzige Unterschied ist das transportable All-in-one-Format.

Abstimmung der Spaltweite auf das Bewässerungsverfahren

Die Spaltweite des Coanda-Rechens sollte auf die Empfindlichkeit des nachgelagerten Bewässerungssystems abgestimmt werden:

Bewässerungsverfahren	Typische Öffnungsgröße	Empfohlene Coanda-Spaltweite	Hinweise
Stau / Furche	Offener Kanal	2,0 mm	Nur Rückhalt von Geschwemmsel: schützt Einlaufschütze und Heber
Kreisberegnung / Sprühbewässerung	Düsen 1–5 mm	1,0–1,5 mm	Hält organisches Material zurück, das sich um Düsen wickelt
Tropfbewässerung (Vorfilter)	Tropfer 0,5–1,0 mm	0,5–1,0 mm	Wirkt als grober Vorfilter; für die abschließende Filtration von 100–200 Mikrometer wird weiterhin ein sekundärer Scheiben-/Sandfilter empfohlen [2]
Viehtränke	Befüllung von Trog/Tank	1,5–2,0 mm	Entfernt Geschwemmsel und organisches Material; schützt Schwimmerventile

Wichtig für die Tropfbewässerung: Ein Coanda-Rechen mit einer Spaltweite von 0,5–1,0 mm entfernt alles grobe Geschwemmsel, organisches Material und Sediment oberhalb der Spaltweite: das senkt die Belastung des nachgeschalteten Feinfilters (Scheiben-, Sand- oder Siebfilter) erheblich. Er ersetzt den Feinfilter nicht. Der Coanda-Rechen ist der Vorfilter der ersten Stufe, der die Pumpe schützt und das Reinigungsintervall des Sekundärfilters von Tagen oder Wochen auf Monate verlängert.

Dieser zweistufige Ansatz (Coanda-Vorfilter an der Wasserfassung, Feinfilter nach der Pumpe) ist die wirtschaftlichste Filtrationsstrategie für Tropfbewässerungssysteme, die aus Oberflächenwasser gespeist werden.

Mehrfach-Rechenanordnungen für große Bewässerungsflächen

Kommerzielle Bewässerungsbetriebe benötigen häufig Durchflüsse von 50–500+ l/s, mehr als ein einzelnes Coanda-Paneel bei praktikablen Breiten liefert. ADENCO legt für diese Anwendungen Anordnungen aus mehreren Rechen aus:

Bewässerte Fläche	Typischer Durchflussbedarf	Rechenkonfiguration	Ungefähre Anordnung
10–50 Hektar	20–80 l/s	Einzelpaneel (0,3–0,6 m)	Ein Rechen am Wehr
50–200 Hektar	80–250 l/s	Doppelpaneel (2 × 0,5–1,0 m)	Parallele Paneele an verbreitertem Wehr
200–500 Hektar	250–600 l/s	Mehrpaneel-Anordnung (3–5 Paneele)	Anordnung über das Wehr mit einzelnen Sammelkammern
>500 Hektar	>600 l/s	Mehrere Anordnungen oder verteilte Wasserfassungen	Anordnung standortspezifisch ausgelegt

Jedes Siebpaneel in einer Mehrfachrechen-Anordnung verfügt über eine eigene Sammelkammer und einen eigenen Anschluss an die Druckrohrleitung, woraus sich eine integrierte Redundanz ergibt. Muss ein Siebpaneel inspiziert oder gereinigt werden, arbeiten die übrigen Paneele weiter. Für große Betriebe, die Wasser aus einem einzigen Fluss entnehmen, ist dieser Anordnungsansatz zuverlässiger als eine einzelne große Wasserfassung und zudem wartungsfreundlicher.

Zur detaillierten Auslegungsmethodik siehe: Wie man einen Coanda-Einlaufrechen auslegt.

Werkstoffauswahl für landwirtschaftliches Wasser

Die meisten landwirtschaftlichen Wasserfassungen entnehmen Wasser aus Süßwasserflüssen, Kanälen oder Speichern mit geringem Chloridgehalt. Dafür ist Edelstahl 304 die übliche und wirtschaftlichste Wahl.

316L ist erforderlich, wenn:

Das Wasser stammt aus einem Mündungsfluss oder einem tidebeeinflussten Kanal (Chlorid 200–1.000 ppm)
Agrarchemikalien oder Düngersalze haben den Chloridgehalt des Wassers erhöht
Die Wasserfassung liegt unterhalb von Bereichen, in denen Streusalz ausgebracht wird
Das Wasser hat durch sulfatsaure Böden oder torfgefärbten Abfluss einen niedrigen pH-Wert

An Standorten mit unsicherer Wasserchemie kostet eine standardmäßige Wasseranalyse im Labor (Chlorid, pH-Wert, Temperatur) nur einen Bruchteil der Investition in den Rechen und verhindert eine falsche Werkstoffwahl, die zu vorzeitiger Korrosion führen kann.

Ausführliche Hinweise finden Sie unter: 304 vs. 316 Edelstahl für Einlaufrechen.

Saisonale Aspekte und abgelegene Standorte

Der landwirtschaftliche Wasserbedarf ist naturgemäß saisonal. Wasserfassungen für die Bewässerung arbeiten 4–8 Monate intensiv und stehen dann außerhalb der Saison still. Daraus ergeben sich besondere Anforderungen an die Auslegung:

Mindestdurchfluss für die Selbstreinigung. Zu Beginn und am Ende der Bewässerungssaison, wenn der Durchfluss des Flusses unter den Mindestwert fällt, den der Rechen zur Selbstreinigung benötigt, kann sich im unteren Siebbereich Geschwemmsel ansammeln. Es wird bei steigendem Durchfluss automatisch abgespült. ADENCO legt landwirtschaftliche Rechen entsprechend aus: leicht überdimensioniert, damit der Abtransport des Geschwemmsels auch bei abnehmendem saisonalem Durchfluss zuverlässig funktioniert.

Schutz außerhalb der Saison. Im Winter bzw. außerhalb der Saison können Rechen an exponierten Standorten ausgebaut (Box-Rechen-Ausführung) oder an Ort und Stelle belassen werden. Fest installierte Rechen erfordern in den meisten Klimazonen keine Wintervorbereitung. In kalten Regionen, in denen Frazil-Eis (kleine, in fließendem Wasser mitgeführte Eiskristalle) ein Risiko darstellt, ist der saisonale Ausbau tragbarer Box-Rechen der einfachste und wirtschaftlichste Ansatz. Für dauerhaft installierte Rechen mit ganzjährigem Betrieb siehe: Vereisungsschutz-Technologie für Einlaufrechen.

Abgelegene Standorte. Landwirtschaftliche Wasserfassungen liegen oft kilometerweit vom Hof oder von der Maschinenhalle entfernt und sind über unbefestigte Feldwege statt über befestigte Straßen erreichbar. Der passive, unbeaufsichtigte Betrieb eines Coanda-Rechens ist in diesem Zusammenhang keine Bequemlichkeit, sondern eine betriebliche Notwendigkeit. Ein herkömmlicher Rechen, der an einem abgelegenen Standort wöchentlich gereinigt werden muss, wird nicht wöchentlich gereinigt. Er wird vernachlässigt, bis er verstopft, und verursacht einen Pumpenausfall oder eine Unterbrechung der Bewässerung während der kritischen Wachstumsperiode.

Hochwasserbeständigkeit. Wasserfassungen an Flüssen im landwirtschaftlichen Umfeld sind regelmäßig Hochwasserereignissen ausgesetzt. ADENCO legt Rechenrahmen und Befestigungssysteme so aus, dass sie eine Überströmung durch Hochwasser überstehen: mit hydrodynamischen Profilen, die Geschwemmsel darüber hinwegführen, statt es festzuhalten, und mit Verankerungen, die auf das Hochwasser-Wiederkehrintervall des Standorts ausgelegt sind.

Häufig gestellte Fragen

Welcher Einlaufrechen eignet sich am besten für die landwirtschaftliche Bewässerung?

Bei Oberflächenwasser (Flüsse, Kanäle, Speicher) bieten Coanda-Rechen die beste Vorfiltration der ersten Stufe für die Bewässerung, weil sie allein mit der Schwerkraft arbeiten, nur eine saisonale manuelle Reinigung und eine jährliche Inspektion benötigen und Geschwemmsel fortlaufend abführen: alles entscheidend für abgelegene landwirtschaftliche Wasserfassungen. Ein Coanda-Vorfilter in Kombination mit einem nachgeschalteten Scheiben- oder Sandfilter ergibt die zuverlässigste Filtrationskette für die Tropfbewässerung. Einen vollständigen Vergleich aller Einlaufrechen-Technologien finden Sie unter: Coanda-Rechen vs. Stabrechen vs. Trommelsieb.

Kann ein Coanda-Rechen den Filter meiner Tropfbewässerung ersetzen?

Ein Coanda-Rechen ersetzt die Stufe der Grobvorfiltration und verlängert das Reinigungsintervall Ihres nachgeschalteten Feinfilters erheblich, ersetzt ihn aber nicht vollständig. Tropfer erfordern eine Filtration bis 100–250 Mikrometer (0,1–0,25 mm), während Coanda-Rechen bis 0,5 bis 2,0 mm filtern (1,0 mm Standard). Der Coanda-Rechen entfernt das gesamte Material, das herkömmliche nachgeschaltete Filter schnell belädt und verstopft (Blätter, Algen, Pflanzenreste, grober Sand), sodass der Feinfilter nur noch den verbleibenden Feinschlamm bewältigen muss. Betreiber, die diesen zweistufigen Ansatz nutzen, berichten, dass sich die Reinigungsintervalle des nachgeschalteten Filters von Tagen auf Monate verlängern.

Gibt es tragbare Coanda-Rechen für die saisonale Bewässerung?

Ja. ADENCO fertigt Box-Rechen-Ausführungen: komplette, montagefertige transportable Einheiten, die Beschleunigungsblech, Siebpaneel und Sammelkammer vereinen. Sie können an Kanalböschungen aufgestellt, an Flussufern positioniert, mit einem Pick-up zwischen Standorten umgesetzt oder für höhere Durchflüsse nebeneinander zu Anordnungen kombiniert werden. Box-Rechen werden nach denselben konstruktiven und werkstofflichen Standards gebaut wie fest installierte Rechen, jedoch in einer Ausführung, die für den saisonalen und ortsveränderlichen landwirtschaftlichen Einsatz geeignet ist.

Welche Spaltweite benötige ich für die landwirtschaftliche Bewässerung?

Bei der Stau- und Furchenbewässerung halten Spalte von 2,0 mm Geschwemmsel wirksam zurück. Bei Kreisberegnungs- und Sprühanlagen verhindern 1,0–1,5 mm, dass sich organisches Material um die Düsen wickelt. Bei der Vorfiltration für die Tropfbewässerung entfernen 0,5–1,0 mm die maximale Geschwemmsellast vor dem nachgeschalteten Feinfilter. Für die Viehtränkung werden 1,5–2,0 mm verwendet. Die vollständige Methodik zur Wahl der Spaltweite finden Sie unter: Der Ingenieurleitfaden zur Auslegung von Coanda-Rechen.

Was kostet ein Coanda-Rechen für die Landwirtschaft?

Die Kosten hängen von der Rechenbreite (bestimmt durch den Durchfluss), der Spaltweite, der Werkstoffgüte und davon ab, ob ein fest installiertes Siebpaneel oder ein transportables Box-Rechen-Format gewählt wird. Bei einer typischen landwirtschaftlichen Wasserfassung mit einem einzelnen Siebpaneel liegen die Kosten des Rechens auf dem Niveau eines hochwertigen angetriebenen Pumpensiebs, jedoch ohne laufende Stromkosten, ohne mechanische Instandhaltung und mit einer Nutzungsdauer von 25 Jahren statt 5–10 Jahren bei angetriebenen Alternativen. Hinweise zur Preisgestaltung finden Sie hier: Was kostet ein Coanda-Rechen?.

Benötige ich einen Fischschutz an meiner landwirtschaftlichen Bewässerungsfassung?

In vielen Rechtsordnungen ja: auch für Wasserentnahmen zur landwirtschaftlichen Nutzung. Das Vereinigte Königreich, die EU, Australien und viele US-Bundesstaaten verlangen an jeder Wasserentnahmestelle eine Siebung. Coanda-Rechen mit Spaltweiten von 0,5 bis 2,0 mm (1,0 mm Standard; engere Spaltweiten auf Anfrage) können so geliefert werden, dass sie die meisten Vorschriften zum Fischschutz ohne zusätzliche Ausrüstung erfüllen. Einen ausführlichen Überblick über die Vorschriften zu Section 316(b), EU WFD und den britischen Aalverordnungen finden Sie unter: Fischschonende Einlaufrechen.

Quellen

"Irrigation & Industrial Water Filters Market Size, Share, Trends 2025–2035." Business Research Insights. Abgerufen im April 2026 von https://www.businessresearchinsights.com/market-reports/irrigation-and-industrial-water-filters-market-107881
"Filtration for Drip Irrigation." Agriculture Victoria, Regierung von Victoria, Australien. Abgerufen im April 2026 von https://agriculture.vic.gov.au/farm-management/water/irrigation/drip-irrigation/filtration-for-drip-irrigation
"Screen Filters in Drip Irrigation Systems." UF/IFAS Extension, University of Florida. Abgerufen im April 2026 von https://edis.ifas.ufl.edu/publication/WI009
Wahl, T.L. (2004). "Coanda Screen Field Applications." Water O&M Bulletin, Bd. 208. U.S. Bureau of Reclamation. Abgerufen im April 2026 von https://www.usbr.gov/tsc/techreferences/hydraulics_lab/pubs/PAP/PAP-0946.pdf
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Forschungsbericht R-2003-03. Denver, CO.
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 127, Nr. 6. ASCE.
"Sediment Exclusion from Water Systems Using a Coanda Effect Device." International Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 4, Nr. 2, 2015. Abgerufen im April 2026 von http://article.sapub.org/10.5923.j.ijhe.20150402.01.html
U.S. Bureau of Reclamation. "Pocket Guide to Screening Small Water Diversions." Abgerufen im April 2026 von https://www.usbr.gov/tsc/techreferences/hydraulics_lab/pubs/manuals/Small%20Screen%20Design%20Manual%20USBR.pdf
"Agriculture Water Filtration: Sustainable Agriculture Use." Farmonaut. Abgerufen im April 2026 von https://farmonaut.com/precision-farming/agriculture-water-filtration-sustainable-agriculture-use/
"Irrigation Filter Pumps and Screens." Rotorflush. Abgerufen im April 2026 von https://www.rotorflush.com/industries/irrigation

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO plant Coanda-Wasserfassungen als fest installierte Siebpaneele und als transportable Box-Rechen für die landwirtschaftliche Bewässerung, von der Ausleitung für ein einzelnes Feld bis zu kommerziellen Betrieben mit mehreren hundert Hektar. Jeder Rechen wird auf Ihren Durchfluss, Ihr Bewässerungsverfahren und Ihr Gewässer (Fluss, Kanal oder Speicher) individuell ausgelegt. Beratung zur landwirtschaftlichen Wasserfassung anfordern →

Nachhaltigkeit|Lesezeit: 13 min

Klimaresiliente Infrastruktur für Wasserfassungen

Hurrikan Helene traf North Carolina im September 2024 und verursachte einen Gesamtschaden von über 59,6 Mrd. USD: darunter Schäden an mehr als 160 Wasser- und Abwassersystemen, die Hunderttausende Menschen wochenlang ohne fließendes Wasser ließen [1][2]. In Jackson, Mississippi, hatte ein historisches Hochwasser bereits eine Wasseraufbereitungsanlage so schwer beschädigt, dass über 150.000 Einwohner ihr sicheres Trinkwasser verloren [3]. Das sind keine seltenen Ausnahmen. Das sind die neuen Normalbedingungen.

Der Sechste Sachstandsbericht des IPCC (AR6) formuliert es unmissverständlich: Variabilität und Extreme des Wasserkreislaufs werden sich unabhängig von der Klimaschutzpolitik verstärken [4]. Infrastruktur, die unter der Annahme eines stabilen Klimas ausgelegt wurde (und das trifft auf praktisch jede vor 2020 gebaute Wasserfassung zu), unterschätzt systematisch die Bedingungen, denen sie über ihre Nutzungsdauer von 25–100 Jahren ausgesetzt sein wird.

Dieser Artikel untersucht, wie sich der Klimawandel konkret auf die Infrastruktur von Wasserfassungen auswirkt, was eine Wasserfassung widerstandsfähig macht und wie passive, baulich robuste Technologien wie Coanda-Rechen Klimarisiken begegnen, denen konventionelle mechanische Systeme nicht gewachsen sind.

Inhaltsverzeichnis

Die Klimabedrohung für die Infrastruktur von Wasserfassungen
Fünf Klimagefahren, die Wasserfassungen betreffen
Was „klimaresilient“ für Wasserfassungen wirklich bedeutet
Warum konventionelle Einlaufsysteme unter extremen Klimabedingungen versagen
Wie passive Einlauftechnik Resilienz schafft
Auslegung für Trockenheit: Anpassung an niedrige Durchflüsse
Auslegung für Hochwasser: Standhalten bei hohen Durchflüssen
Auslegung für extreme Kälte: Frazil-Eis und Vereisungsschutz
Auslegung für Hitze: erhöhte Temperaturen und veränderte Wasserchemie
Die Wirtschaftlichkeit einer klimaresilienten Einlaufauslegung
ADENCOs Ansatz für klimaresiliente Auslegung
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Die Klimabedrohung für die Infrastruktur von Wasserfassungen

Wasserinfrastruktur wurde traditionell anhand historischer hydrologischer Daten ausgelegt: Hochwasser-Wiederkehrintervalle, saisonale Abflussmuster, Temperaturbereiche und Sedimentfrachten, die über die vergangenen 50–100 Jahre beobachtet wurden. Ingenieure wählten die Bemessungsparameter unter der impliziten Annahme, dass die Zukunft der Vergangenheit gleichen werde [5][6].

Diese Annahme gilt nicht mehr.

Der IPCC AR6 dokumentiert, dass der anthropogene Klimawandel den Feuchtegehalt der Atmosphäre und die Niederschlagsintensität bereits erhöht, die terrestrische Evapotranspiration verstärkt und zur Austrocknung im Mittelmeerraum, im Südwesten Australiens und im Westen Nordamerikas beigetragen hat [4]. Das sind keine Projektionen. Es sind beobachtete Veränderungen.

Für die Infrastruktur von Wasserfassungen bedeutet das fünf konkrete Gefahren: jede von ihnen kann zum Ausfall der Wasserfassung, zur Unterbrechung der Versorgung oder zu einer beschleunigten Alterung der Anlagen führen.

Fünf Klimagefahren, die Wasserfassungen betreffen

1. Dürre und Niedrigwasser

Anhaltende Trockenheit senkt die Pegel von Flüssen und Speichern, sodass Wasserfassungen, die auf historische Niedrigwasserstände ausgelegt sind, über der Wasserlinie liegen können. Sinkt der Wasserstand unter die Höhenlage der Wasserfassung, kommt die Versorgung vollständig zum Erliegen. Schon vor dieser Schwelle konzentriert der verringerte Durchfluss gelöste Mineralien und Verunreinigungen: Chlorid, Trübung und organische Fracht nehmen bei Niedrigwasserereignissen alle zu [7].

Zwischen 2020 und 2025 haben dürrebedingte Unterbrechungen der Wasserversorgung Gemeinden im Westen der USA, in Südeuropa, Ostafrika und Australien getroffen. Der U.S. Drought Monitor dokumentiert immer häufigere und länger anhaltende Dürrebedingungen, die den Betrieb von Wasserversorgern unter Druck setzen [7].

2. Starkniederschläge und Hochwasser

Starkregenereignisse (die sowohl an Häufigkeit als auch an Stärke zunehmen) führen zu raschem Anstieg der Flüsse, extremen Geschwemmselfrachten und Trübungsspitzen, die Einlaufsysteme innerhalb von Stunden überfordern können. Hochwasserabflüsse führen Baumstämme, Äste, Kunststoff und Sedimentfrachten mit, die um ein Vielfaches über den normalen Verhältnissen liegen [3].

Einlaufbauwerke in Überschwemmungsgebieten oder unmittelbar am Fluss sind besonders gefährdet. Hochwassergeschwemmsel kann Rechen und Tragkonstruktionen mechanisch beschädigen, während extreme Trübungsfrachten feine Filtrationssysteme verstopfen und Aufbereitungsanlagen zum Abschalten zwingen können.

3. Frazil-Eis und extreme Kälte

Unterkühlungsereignisse (bei denen die Wassertemperatur nur 0,01–0,1 °C unter 0 °C fällt) lösen die Bildung von Frazil-Eis aus (kleine Eiskristalle, die in fließendem Wasser mitgeführt werden). Diese mikroskopisch kleinen Eiskristalle haften an jeder eingetauchten Oberfläche, auch an Einlaufrechen, und können den Wasserdurchfluss innerhalb von Stunden blockieren [8][9]. Das Kernkraftwerk Salem (2010) und das Kernkraftwerk Point Beach (2000) mussten beide zwangsweise abgeschaltet werden, weil Frazil-Eis ihre Einlaufsysteme verstopft hatte.

Klimamodelle deuten darauf hin, dass bei steigenden mittleren Wintertemperaturen die Häufigkeit extremer Kälteereignisse (Polarwirbelereignisse, rasche Temperaturstürze) in manchen Regionen aufgrund gestörter atmosphärischer Zirkulationsmuster zunehmen kann [8]. Die Frage ist nicht, ob die Winter im Mittel wärmer werden. Sie lautet, ob die kälteste einzelne Nacht des Winters kalt genug ist, um eine Unterkühlung auszulösen.

4. Erhöhte Wassertemperatur

Wärmeres Wasser beschleunigt die Korrosion, begünstigt biologischen Bewuchs (Algen, Biofilm, Süßwassermuscheln) und verändert die Löslichkeit gelöster Mineralien. Bei Einlaufrechen aus Edelstahl verringert eine erhöhte Temperatur unmittelbar den Abstand zur kritischen Lochkorrosionstemperatur (CPT): dem Sicherheitspuffer zwischen Betriebsbedingungen und einsetzender Korrosion [10].

Ein Rechen, der für eine mittlere Wassertemperatur von 20 °C ausgelegt ist und dessen Werkstoffgüte an der Chloridschwelle gewählt wurde, kann bei einer sommerlichen Spitzentemperatur von 30 °C Lochkorrosion zeigen, wenn die Güte ohne ausreichende Sicherheitsreserve gewählt wurde.

5. Veränderungen des Sedimentregimes

Gletscherschmelze, Waldbrände und Landnutzungsänderungen verändern die Sedimentfracht in Flüssen. Einzugsgebiete nach einem Waldbrand können noch Jahre nach dem Feuer Sedimentkonzentrationen aufweisen, die 10–100-mal höher liegen als normal. Der Gletscherrückgang legt neue Sedimentquellen frei. Die Verstädterung erhöht den Abfluss von versiegelten Flächen und den Spitzeneintrag von Sediment bei Starkregen.

Diese Veränderungen bedeuten, dass ein für historische Sedimentverhältnisse ausgelegter Rechen deutlich höheren Lasten ausgesetzt sein kann als angenommen: mit geringerer effektiver Durchflusskapazität und höherem Wartungsbedarf.

Was "klimaresilient" bei Wasserfassungen tatsächlich bedeutet

Klimaresilienz ist keine Kennzahl in einer Spezifikation. Sie ist eine Auslegungsphilosophie, die drei Fragen beantwortet:

Übersteht die Wasserfassung das Ereignis? Ein Hochwasser, ein Eissturm oder eine Dürre, die das Einlaufbauwerk physisch beschädigt oder außer Betrieb setzt, ist ein katastrophaler Ausfall. Überstehen heißt, dass das Bauwerk nach dem Ereignis unversehrt und funktionsfähig bleibt.
Kann die Wasserfassung während des Ereignisses betrieben werden? Die Wasserversorgung während einer Dürre, eines Hochwassers oder eines Eisereignisses aufrechtzuerhalten (auch mit verringerter Kapazität) unterscheidet sich grundlegend davon, abzuschalten und danach wieder anzufahren. Der durchgehende Betrieb ist der höchste Resilienzmaßstab.
Kann sich die Wasserfassung ohne äußeren Eingriff erholen? Eine Wasserfassung, bei der nach jedem Extremereignis ein Wartungsteam Geschwemmsel entfernen, enteisen oder Anlagen zurücksetzen muss, hat eine begrenzte Resilienz. Eine Wasserfassung, die sich selbst erholt (und mit der Normalisierung der Bedingungen in den Normalbetrieb zurückkehrt), ist wirklich resilient.

Der Lifelines-Bericht der Weltbank hat die Wirtschaftlichkeit beziffert: Eine klimaresilientere Infrastruktur erhöht die anfänglichen Investitionskosten um rund 3 %, liefert aber ein Nutzen-Kosten-Verhältnis von 4:1: 4 $ eingesparte Schäden und Betriebsunterbrechungen für jeden 1 $, der in Resilienz investiert wird [11]. Speziell bei Infrastruktur zur Wasserentnahme ist der Ertrag oft höher, weil eine Versorgungsunterbrechung öffentliche Gesundheit, industrielle Produktion und landwirtschaftliche Erträge gleichzeitig trifft.

Warum herkömmliche Einlaufsysteme unter extremen Klimabedingungen versagen

Herkömmliche mechanische Einlaufrechen (Bandsiebe, mechanisch geräumte Stabrechen, motorisch angetriebene Trommelsiebe) sind für normale Betriebsbedingungen mit begleitender Wartung ausgelegt. Unter extremen Klimabedingungen werden ihre Schwachstellen kritisch:

Abhängigkeit von Strom. Mechanische Rechen benötigen Strom. Hochwasserereignisse und Eisstürme führen häufig zu Stromausfällen. Fällt das Netz aus, fällt der Rechen aus. Notstromaggregate lösen das nur teilweise und bringen zusätzliche Komplexität, Kosten und eine weitere Fehlerquelle mit sich.

Mechanische Anfälligkeit. Bewegliche Teile (Ketten, Kettenräder, Lager, Motoren, Spritzdüsen) werden durch aufprallendes Hochwassergeschwemmsel beschädigt, durch Eisbildung blockiert und durch Sedimentabrasion geschädigt. Ein Bandsieb, das von schwerem Hochwassergeschwemmsel getroffen wird, kann durch ein einziges Ereignis außer Betrieb gesetzt werden.

Enger Betriebsbereich. Mechanische Rechen sind für einen bestimmten Durchflussbereich ausgelegt. Innerhalb dieses Bereichs arbeiten sie gut, außerhalb schlecht. Ein Trockenwetterdurchfluss weit unter dem Auslegungsminimum führt dazu, dass der Rechen trocken läuft (was Dichtungen und Lager schädigt). Ein Hochwasserdurchfluss weit über dem Auslegungsmaximum überlastet den Räummechanismus und kann das gesamte Bauwerk überfluten.

Wartungsabhängigkeit. Nach jedem nennenswerten Wetterereignis erfordern mechanische Rechen in der Regel eine Inspektion, das Entfernen von Geschwemmsel und gegebenenfalls eine Reparatur, bevor sie in den Normalbetrieb zurückkehren. Dafür muss geschultes Personal den Standort erreichen: der während oder unmittelbar nach dem Ereignis unzugänglich sein kann.

Dies sind keine hypothetischen Ausfälle. Es sind dokumentierte Ausfallarten, die bei realen Klimaereignissen reale Versorgungsunterbrechungen verursacht haben.

Wie passive Einlauftechnik Resilienz schafft

Coanda-Rechen sind passive, statische, schwerkraftbetriebene Bauwerke ohne Stromversorgung, ohne bewegliche Teile und ohne mechanische Systeme [12][13]. Diese grundlegende Bauweise wirkt jeder einzelnen Schwachstelle direkt entgegen, an der herkömmliche Systeme unter extremen Klimabedingungen scheitern:

Klimagefahr	Schwachstelle herkömmlicher Rechen	Verhalten des Coanda-Rechens
Stromausfall	Rechen steht still (keine Filtration)	Nicht betroffen: schwerkraftbetrieben, kein Strom erforderlich
Aufprall von Hochwassergeschwemmsel	Mechanische Komponenten beschädigt	Statische Edelstahlkonstruktion: keine beweglichen Teile, die beschädigt werden können
Extreme Geschwemmselfracht	Räummechanismus überlastet	Selbstreinigend: Geschwemmsel wird laufend von der Strömung abgeführt
Eisbildung	Eis blockiert bewegliche Komponenten	Keine beweglichen Teile, die blockieren können; Optionen gegen Vereisung verfügbar
Trockenheit / geringer Durchfluss	Läuft trocken: Schäden an Dichtungen und Lagern	Arbeitet mit verringerter Kapazität; kein Schaden bei geringem Durchfluss
Wiederherstellung nach dem Ereignis	Manuelles Entfernen von Geschwemmsel, Inspektion, mögliche Reparatur	Selbstregenerierend: nimmt den Normalbetrieb wieder auf, sobald sich der Durchfluss normalisiert
Sedimentschub	Abrasion mechanischer Komponenten	Statischer Keildraht: keine beweglichen Teile, die abradiert werden können

Das bedeutet nicht, dass Coanda-Rechen gegen Klimaeinflüsse immun sind: keine Technik ist das. Aber ihre Versagensarten unterscheiden sich grundlegend von denen mechanischer Systeme. Ein Coanda-Rechen liefert unter extremen Bedingungen möglicherweise eine verringerte Kapazität. Ein mechanischer Rechen kann unter denselben Bedingungen den Betrieb vollständig einstellen.

Auslegung für Trockenheit: Anpassung an geringen Durchfluss

Trockenheit verringert das Wasservolumen, das über das Beschleunigungsblech eines Coanda-Rechens fließen kann. Unterhalb eines Mindestdurchflusses wird der selbstreinigende Mechanismus weniger wirksam, und im unteren Siebbereich kann sich Geschwemmsel ansammeln. Jedoch:

Der Rechen erleidet bei geringem Durchfluss keine mechanischen Schäden (keine trocken laufenden Dichtungen, kein Lagerverschleiß)
Gesiebtes Wasser passiert weiterhin den oberen Teil des Siebpaneels
Steigt der Durchfluss wieder an, wird angesammeltes Geschwemmsel automatisch abgespült

Klimaresiliente Auslegungsmaßnahmen für Trockenheit:

Überdimensionierung um das 1,5- bis 2,0-Fache des heutigen Bemessungsdurchflusses, um auch bei sinkenden Durchflüssen eine ausreichende selbstreinigende Geschwindigkeit zu erhalten. Die Mehrkosten für zusätzliche Rechenbreite liegen weit unter den Kosten einer Versorgungsunterbrechung.
Mehrpaneelige Anordnungen, bei denen einzelne Paneele abgesperrt werden können, wenn der Durchfluss unter das Minimum für die gesamte Anordnung fällt: Der verfügbare Durchfluss wird auf weniger Paneele konzentriert, um die Selbstreinigung wirksam zu halten.
Niedrigere Höhenlage der Wehrkrone, um auch bei verringerten Flusswasserständen Wasser zu entnehmen: ausgelegt anhand klimakorrigierter Durchflussprognosen statt historischer Minima.
Werkstoffwahl mit Temperaturreserve: Auswahl von Edelstahlgüten, deren kritische Lochkorrosionstemperatur (CPT) deutlich über der historischen Höchsttemperatur des Wassers liegt, in Erwartung dessen, dass Trockenheit häufig mit höheren Wassertemperaturen und aufkonzentrierten Chloriden zusammenfällt.

Auslegung für Hochwasser: Standhalten bei hohem Durchfluss

Hochwasserereignisse zeigen, ob das Einlaufbauwerk den physischen Lasten aus Geschwemmsel, hohen Fließgeschwindigkeiten und möglicher Überflutung standhält. Bei Coanda-Rechen ist die Hochwasserfestigkeit in erster Linie eine statische und bautechnische Aufgabe:

Klimaresiliente Auslegungsmaßnahmen für Hochwasser:

Hydrodynamische Rahmenprofile, die Hochwasser-Geschwemmsel ableiten, statt es festzuhalten. ADENCO konstruiert Rechenrahmen mit gekrümmten Anströmkanten und konisch zulaufenden Profilen, die Geschwemmsel bei Überströmung über das Bauwerk hinwegführen.
Verankerungssysteme, ausgelegt auf Hochwasser-Wiederkehrintervalle: nicht auf historische 100-jährliche Ereignisse, sondern auf klimaangepasste Intervalle, die die zunehmende Häufigkeit und Größe von Hochwassern berücksichtigen.
Bypass-Kanäle, die überschüssigen Hochwasserabfluss um das Rechenbauwerk herumführen und verhindern, dass Strömung mit hoher Geschwindigkeit direkt auf das Siebpaneel trifft.
Erhöhte Regelbauwerke, die stromabwärts liegende Sammelkammern und Anschlüsse der Druckrohrleitung vor Überflutung schützen.
Keine elektrischen oder mechanischen Komponenten, die durch Überflutung beschädigt werden könnten, denn der Rechen besitzt von vornherein keine.

Nach einem Hochwasserereignis ist bei einem Coanda-Rechen lediglich eine Sichtprüfung erforderlich, um die strukturelle Unversehrtheit zu bestätigen. Es gibt keine Motoren, die getrocknet werden müssen, keine Ketten, die freigelegt werden müssen, keine Lager, die neu geschmiert werden müssen. Ist das Bauwerk intakt, ist es betriebsbereit.

Auslegung für extreme Kälte: Frazil-Eis und Vereisungsschutz

Der Klimawandel beseitigt Kälteextreme nicht: In manchen Regionen kann er sie durch Störungen des Polarwirbels sogar verstärken. Forschungsarbeiten an der NTNU (Norwegische Universität für Wissenschaft und Technologie) haben zwei Mechanismen der Verstopfung durch Eis dokumentiert, die für Coanda-Rechen spezifisch sind [14]:

Typ I: Weiches Eis, das bei mäßigen Minustemperaturen an den Drahtoberflächen anhaftet: bei ausreichendem Durchfluss beherrschbar
Typ II: Festes Eis, das sich bei extremen Temperaturen (unter -14 °C) zwischen den Drähten bildet: erfordert aktives Eingreifen

Klimaresiliente Auslegungsmaßnahmen für extreme Kälte:

Elektrische Heizelemente, die in den Rechenrahmen integriert sind: automatisch aktiviert, wenn sich die Wassertemperatur 0 °C nähert
Warmwasser-Rezirkulation unter Nutzung der Abwärme der nachgelagerten Anlage (Aufbereitungsanlage, Krafthaus oder industrieller Prozess)
Warmluft-Diffusorsysteme, unterhalb des Rechens angeordnet, um Unterkühlung in der Anströmung zu verhindern
Kohlenstoffarme Edelstahlsorten (304L / 316L) für Rechen mit elektrischer Beheizung, beständig gegen Sensibilisierung durch Temperaturwechsel
Gedämmte Einhausungen für kritische Standorte, an denen eine Beheizung allein möglicherweise nicht ausreicht

Eine ausführliche Darstellung der Vereisungsschutz-Technologien und der Physik des Frazil-Eises finden Sie unter: Vereisungsschutz-Technologie für Einlaufrechen.

Auslegung für Hitze: erhöhte Temperaturen und Verschiebungen der Wasserchemie

Höhere Wassertemperaturen (im Mittel wie in der Spitze) wirken über drei Mechanismen auf Einlaufrechen:

Beschleunigte Korrosion. Jede Erhöhung der Wassertemperatur um 10 °C halbiert den sicheren Chloridgrenzwert einer gegebenen Edelstahlsorte annähernd [10]. Ein Rechen, der für 20 °C Wassertemperatur und 200 ppm Chlorid ausgelegt ist (sicher für 304L), kann bei 35 °C Sommertemperatur Lochkorrosion erleiden, wenn die klimabedingte Erwärmung die Spitzentemperatur über die historischen Werte hebt.

Biologischer Bewuchs. Wärmeres Wasser begünstigt Algenwachstum, Biofilmbildung und die Besiedlung der Rechenoberflächen durch Süßwassermuscheln. Die selbstreinigende Wirkung von Coanda-Rechen verringert dies im Betrieb, doch längere Niedrigwasserperioden in Verbindung mit warmem Wasser können den Bewuchs beschleunigen.

Konzentration gelöster Mineralien. Trockenheit und Hitze zusammen verringern die Verdünnung und erhöhen die verdunstungsbedingte Aufkonzentration gelöster Mineralien: darunter Chlorid. Ein Fluss, der historisch 100 ppm Chlorid aufwies, kann während eines kombinierten Trockenheits- und Hitzeereignisses 300 ppm erreichen und damit die Schwelle überschreiten, ab der 316L statt 304L erforderlich ist.

Klimaresiliente Auslegungsmaßnahmen für Hitze:

Werkstoffsorte mit Temperaturreserve: Auswahl von 316L, wo 304L unter heutigen Bedingungen ausreichen würde, in Erwartung künftiger Spitzentemperaturen und Chloridkonzentrationen jenseits der historischen Bandbreiten
Werkstoffauswahl auf Basis der PREN (Wirksumme) anhand klimaangepasster Prognosen der Wasserchemie, nicht allein anhand heutiger Messwerte
Erhöhte Inspektionshäufigkeit während Hitzeereignissen, um frühe Anzeichen von biologischem Bewuchs oder Korrosion zu erkennen

Ausführliche Hinweise zur Werkstoffauswahl finden Sie unter: 304 vs. 316 Edelstahl für Einlaufrechen.

Die Wirtschaftlichkeit einer klimaresilienten Einlaufauslegung

Das wirtschaftliche Argument für eine klimaresiliente Einlaufinfrastruktur ist eindeutig:

Die Kosten eines Ausfalls sind katastrophal. Die durch Hurrikan Helene in North Carolina verursachten Schäden von 59,6 Milliarden US-Dollar (darunter über 160 beschädigte Wasserversorgungssysteme) zeigen das Ausmaß der Verluste bei nicht klimaangepasster Infrastruktur [1][2]. Die EPA stellte allein für North Carolina 337 Millionen US-Dollar an Nothilfemitteln für die Wasserinfrastruktur bereit [2].

Die Kosten der Resilienz sind gering. Die Weltbank stellt fest, dass eine klimaresiliente Ausführung von Infrastruktur die anfänglichen Investitionskosten um rund 3 % erhöht [11]. Bei einer Wasserfassung mit Kosten von 50.000 $ beträgt der Resilienzaufschlag etwa 1.500 $: größere Auslegung des Rechens, Wahl einer höherwertigen Werkstoffsorte und ergänzende Maßnahmen gegen Vereisung.

Der Ertrag liegt bei 4:1 oder darüber. Jeder in klimaresiliente Infrastruktur investierte US-Dollar spart 4 US-Dollar an vermiedenen Schäden, Reparaturen und Betriebsunterbrechungen [11]. Bei Wasserfassungen umfassen die vermiedenen Kosten Notreparaturen, temporäre Wasserversorgung, entgangene Produktion oder Erlöse, Strafen der Aufsichtsbehörden und Maßnahmen des Gesundheitsschutzes.

Passive Systeme erhöhen die Einsparungen weiter. Ein Coanda-Rechen, der keinen Strom, keine beweglichen Teile und keine mechanische Wartung benötigt, ist unter normalen Bedingungen von Haus aus günstiger im Betrieb als ein mechanischer Rechen. Unter extremen Klimabedingungen vervielfacht sich dieser Kostenvorteil: denn der mechanische Rechen erfordert Notreparaturen, Ersatzteile und Arbeitsaufwand für die Wiederherstellung, während der passive Rechen weiterläuft oder sich selbst erholt.

Die Frage ist nicht, ob eine klimaresiliente Auslegung der Wasserfassung wirtschaftlich gerechtfertigt ist. Sie lautet, ob sich die Alternative (Infrastruktur, die für ein Klima ausgelegt wurde, das es nicht mehr gibt) rechtfertigen lässt.

Der klimaresiliente Auslegungsansatz von ADENCO

Jeder Coanda-Rechen von ADENCO wird für die konkreten Bedingungen an seinem Standort ausgelegt. Für die Klimaresilienz erweitern wir diesen standortspezifischen Ansatz in vier Bereichen:

1. Klimaangepasste Hydrologie. Wir legen Rechen anhand prognostizierter Durchflussbereiche aus: nicht allein anhand historischer Daten. Das bedeutet größere Rechenbreiten (das 1,5–2,0×-Fache des heutigen Bemessungsdurchflusses), um die Leistung unter Trockenheitsbedingungen zu erhalten, sowie eine statische Auslegung auf klimaangepasste Hochwasserintensitäten.

2. Werkstoffauswahl mit Sicherheitsreserve. Wir wählen Edelstahlsorten auf Basis von Worst-Case-Prognosen der Wasserchemie: in Erwartung höherer Spitzentemperaturen, geringerer Durchflüsse und höherer Mineralkonzentrationen. Nähern sich die Bedingungen einer Sortengrenze, wählen wir die nächsthöhere Sorte, statt an der Schwelle zu betreiben.

3. Vorbereitung für den Vereisungsschutz. Für Standorte in Klimazonen, in denen extreme Kälteereignisse möglich sind (auch wenn sie selten auftreten), konstruieren wir Rechenrahmen so, dass Ausrüstung gegen Vereisung später nachgerüstet werden kann. Das heißt: Befestigungspunkte, Kabelkanäle und die Tragfähigkeit für Heizelemente lassen sich ergänzen, ohne den Rechen auszutauschen.

4. Bauliche Resilienz. Rahmenprofile, Verankerungssysteme und Bauwerke werden auf klimaangepasste Hochwasserlasten ausgelegt: nicht auf historische Wiederkehrintervalle. Die Kosten einer stärkeren Verankerung sind vernachlässigbar. Die Kosten eines Rechens, den ein Hochwasser stromabwärts fortspült, sind es nicht.

Dieser Ansatz verursacht einen geringen Aufpreis auf die Anfangskosten und liefert über die gesamte Nutzungsdauer einen zuverlässigen Betrieb unter Bedingungen, die zunehmend von den historischen Normalwerten abweichen werden. Das ist keine vorsorgliche Spekulation. Es ist Ingenieurarbeit für das Klima, das wir bereits haben.

Häufig gestellte Fragen

Wie wirkt sich der Klimawandel auf die Infrastruktur von Wasserfassungen aus?

Der Klimawandel wirkt über fünf wesentliche Gefahren auf Wasserfassungen: Trockenheit (sinkende Wasserstände und geringerer Durchfluss), Starkniederschlag und Hochwasser (Geschwemmselschübe, Bauwerksschäden), Frazil-Eis bei extremen Kälteereignissen, erhöhte Wassertemperatur (beschleunigte Korrosion, biologischer Bewuchs) und Änderungen des Sedimentregimes (nach Waldbränden, Gletscherschmelze). Der IPCC AR6 bestätigt, dass Schwankungen und Extreme des Wasserkreislaufs unabhängig von Minderungsmaßnahmen zunehmen. Infrastruktur, die für historische Klimabedingungen ausgelegt wurde, passt immer weniger zu den tatsächlichen Betriebsbedingungen.

Was macht eine Wasserfassung „klimaresilient“?

Eine klimaresiliente Wasserfassung erfüllt drei Kriterien: Sie übersteht Extremereignisse ohne Bauwerksversagen, sie arbeitet während der Ereignisse weiter (auch mit verringerter Kapazität), statt abgeschaltet zu werden, und sie erholt sich ohne manuellen Eingriff selbst, sobald sich die Bedingungen normalisieren. Passive Technologien wie Coanda-Rechen sind systembedingt widerstandsfähiger als mechanische Systeme, weil sie nicht auf Strom angewiesen sind, keine beweglichen Teile haben, die beschädigt werden oder blockieren können, und weil ihre schwerkraftgetriebene Selbstreinigung auch bei Geschwemmselschüben und Durchflussextremen weiterläuft.

Ist klimaresiliente Infrastruktur teurer?

Die Weltbank schätzt, dass eine klimaresiliente Auslegung die anfänglichen Investitionskosten um rund 3 % erhöht, durch vermiedene Schäden und Betriebsunterbrechungen aber eine Rendite von 4:1 erbringt. Bei einer typischen Wasserfassung deckt der Resilienzaufschlag die größere Auslegung des Rechens für Trockenheit, die Wahl einer höheren Edelstahlgüte als Temperaturreserve und zusätzliche Maßnahmen gegen Vereisung ab. Dieser Mehraufwand liegt weit unter den Kosten einer einzigen Notreparatur, nachdem ein Klimaereignis eine konventionelle Wasserfassung beschädigt hat.

Wie legt man eine Wasserfassung für Trockenheit aus?

Eine trockenheitsresiliente Auslegung der Wasserfassung umfasst eine um das 1,5–2,0-Fache des heutigen Bemessungsdurchflusses vergrößerte Rechenbreite (damit die Selbstreinigung auch bei verringertem Durchfluss erhalten bleibt), Mehrpaneel-Anordnungen mit Absperrmöglichkeit, eine tiefer gelegte Wehrkrone auf Basis klimakorrigierter Durchflussprognosen sowie die Wahl von Edelstahlgüten mit Korrosionsreserve für die höheren Temperaturen und die aufkonzentrierten Chloride, die Trockenheitsbedingungen typischerweise begleiten.

Überstehen Coanda-Rechen Hochwasserereignisse?

Ja, bei entsprechender statischer Auslegung. Coanda-Rechen haben keine beweglichen Teile, keine Motoren und keine elektrischen Komponenten, die durch Überflutung beschädigt werden können. ADENCO legt Rechenrahmen mit hydrodynamischen Profilen aus, die Hochwasser-Geschwemmsel ableiten, Verankerungen für klimakorrigierte Hochwasserlasten sowie Bypass-Kanäle zur Ableitung des überschüssigen Durchflusses. Nach einem Hochwasser erfordert ein Coanda-Rechen lediglich eine Sichtinspektion: Es gibt keine mechanischen Komponenten, die getrocknet, gereinigt oder ersetzt werden müssten.

Was sagt der IPCC zu Wasserinfrastruktur und Klima?

Der IPCC AR6, Arbeitsgruppe II, Kapitel 4 (Wasser), belegt, dass der Klimawandel die Niederschlagsintensität bereits erhöht, saisonale Abflussmuster verschoben und Trockenheit in vielen Regionen verschärft hat. Er prognostiziert, dass sich diese Entwicklungen fortsetzen und beschleunigen. Der Bericht benennt Wasserinfrastruktur, die unter der Annahme eines unveränderlichen Klimas ausgelegt wurde, ausdrücklich als zunehmend versagensanfällig. Die Anpassung durch resiliente Auslegung (auf Basis aktualisierter Klimaprojektionen statt historischer Daten) wird als entscheidende Priorität benannt.

Quellen

"Hurricane Helene Damage and Needs Assessment." North Carolina Office of State Budget and Management, Dezember 2024. Abgerufen im April 2026 von https://www.osbm.nc.gov/hurricane-helene-dna/open
"EPA Announces $337 Million to North Carolina for Water Infrastructure Resiliency and Repair." U.S. EPA, 2024. Abgerufen im April 2026 von https://www.epa.gov/newsreleases/epa-announces-total-337-million-north-carolina-water-infrastructure-resiliency-and
"US Cities at Risk of Catastrophic Water Infrastructure Failure." CNN, September 2023. Abgerufen im April 2026 von https://www.cnn.com/2023/09/02/us/water-infrastructure-failure-us-cities-climate/index.html
IPCC (2022). "Chapter 4: Water." Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability (AR6 Working Group II). Abgerufen im April 2026 von https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/chapter/chapter-4/
"Urban Water Infrastructure: Climate Change Impacts and Adaptation Strategies." Urban Climate, ScienceDirect, 2024. Abgerufen im April 2026 von https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212095524003298
"Climate Adaptation Approaches for Water." U.S. DOE / PNNL, 2024. Abgerufen im April 2026 von https://www.osti.gov/servlets/purl/2502079
"Drought and Water Utility Impacts." Drought.gov, National Integrated Drought Information System. Abgerufen im April 2026 von https://www.drought.gov/sectors/water-utilities
"Prevention of Water Intake Blockage by Ice during Supercooling Events." Journal of Cold Regions Engineering, Vol 37, No 1, ASCE, 2023. Abgerufen im April 2026 von https://ascelibrary.org/doi/10.1061/JCRGEI.CRENG-676
"Frazil Ice Intake Challenges: Balancing Environmental Impacts with Plant Operation." Hazen and Sawyer. Abgerufen im April 2026 von https://www.hazenandsawyer.com/articles/frazil-ice-intake-challenges-balancing-environmental-impacts-with-plant-ope
"Susceptibility of Type 304/304L and 316/316L Austenitic Stainless Steels to Chlorides in Cooling Water." Digital Refining. Abgerufen im April 2026 von https://www.digitalrefining.com/article/1002873/
World Bank / GFDRR (2019). Lifelines: The Resilient Infrastructure Opportunity. Abgerufen im April 2026 von https://www.worldbank.org/en/news/press-release/2019/06/19/42-trillion-can-be-saved-by-investing-in-more-resilient-infrastructure-new-world-bank-report-finds
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Research Report R-2003-03. Denver, CO.
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Vol 127, No 6. ASCE.
"Performance of Coanda-Effect Screens in a Cold Climate." Journal of Cold Regions Engineering, Vol 28, No 4, ASCE, 2014.
"Making the Case for Climate-Resilient Water Infrastructure and Supporting Strategies." Water Research Foundation. Abgerufen im April 2026 von https://www.waterrf.org/research/projects/making-case-climate-resilient-water-infrastructure-and-supporting-strategies
"Resilient Water Infrastructure Design Brief." World Bank Open Knowledge Repository. Abgerufen im April 2026 von https://openknowledge.worldbank.org/entities/publication/709788c9-b5e2-5190-8845-b757f33ac7d4
"Financing the Future of Water: Unlocking Investment, Innovation, and Governance for Resilient Infrastructure." Earth Systems and Environment, Springer, 2025.
UN-Water (2024). "Analytical Brief on Water for Climate Mitigation." Abgerufen im April 2026 von https://www.unwater.org/

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO plant Wasserfassungsinfrastruktur für das kommende Klima, nicht für das Klima der Vergangenheit. Jeder Rechen wird mit klimakorrigierter Hydrologie, Werkstoff-Sicherheitsreserven, Vorbereitung für einen Vereisungsschutz und statischer Bemessung für Hochwasserlasten konstruiert. Beratung zu einer klimaresilienten Wasserfassung anfordern →

Nachhaltigkeit|Lesezeit: 11 min

Wasserfiltration ohne Energiebedarf: schwerkraftbetriebene Coanda-Technik für nachhaltige Wasserversorgung

Ein konventioneller, mechanisch gereinigter Einlaufrechen verbraucht 1–8 kW elektrische Dauerleistung: Motoren für die Räumvorrichtungen, Spritzpumpen zur Reinigung der Siebpaneele, Sensoren zur Überwachung der Verstopfung. Über eine Nutzungsdauer von 25 Jahren verbraucht ein solcher Rechen mehrere hunderttausend Kilowattstunden und verursacht Tonnen an CO₂-Emissionen für eine Aufgabe, deren eigentlicher Zweck (Geschwemmsel vom Wasser zu trennen) überhaupt keine Energiezufuhr erfordert.

Die Schwerkraft erledigt die Arbeit. Ein Coanda-Rechen nutzt die natürliche Schwerkraft, um Wasser zu beschleunigen, es durch die Spalte präzisionsgefertigter Keildraht-Paneele (V-Draht) zu leiten und Geschwemmsel abzuführen: kontinuierlich, ohne Strom, ohne bewegliche Teile, ohne Chemikalienzugabe. Das ist Wasserfiltration, reduziert auf ihre physikalischen Grundelemente: eine gekrümmte Fläche, eine Spaltgeometrie und die Schwerkraft, die ohne jede äußere Zufuhr auf das Wasser wirkt.

Da Wasserversorger, Kommunen und Industriebetreiber Netto-Null-Ziele, geringere CO₂-Bilanzen und Zertifizierungen für nachhaltiges Bauen verfolgen, gerät der Energieverbrauch der Wasserinfrastruktur in den Blick. Der Einlaufrechen (die erste Stufe jeder Wasserversorgungskette) ist die Stelle, an der sich der Energieverbrauch am einfachsten und dauerhaftesten beseitigen lässt.

Inhaltsverzeichnis

Das Energieproblem der Wasserinfrastruktur
Wie schwerkraftbetriebene Filtration funktioniert
Die drei Nullen: keine Energie, keine beweglichen Teile, keine Chemikalien
Energievergleich: Coanda-Rechen gegenüber konventionellen Einlaufrechen
Verringerung des CO₂-Fußabdrucks
Beitrag zu Zertifizierungen für nachhaltiges Bauen
Übereinstimmung mit den UN-Zielen für nachhaltige Entwicklung
Naturbasierte Lösungen und der Coanda-Ansatz
Nachgelagerte Nachhaltigkeitsvorteile
Anwendungen, in denen Filtration ohne Strom die größte Wirkung hat
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Das Energieproblem der Wasserinfrastruktur

Wasser- und Abwassersysteme gehören in den meisten Kommunen zu den größten Stromverbrauchern. Wasseraufbereitungsanlagen verbrauchen etwa 0,5–2,0 kWh je Kubikmeter aufbereitetem Wasser, wobei das Pumpen 70–90 % des gesamten Energieverbrauchs einer Wasseraufbereitungsanlage ausmacht [1][2]. Weltweit entfallen auf den Wassersektor rund 4 % des gesamten Stromverbrauchs: ein Anteil, der mit strengeren Aufbereitungsstandards und steigendem Bedarf wächst [1].

Innerhalb dieses Musters des Energieverbrauchs stellt die Siebung am Einlauf einen kleinen, aber vollständig vermeidbaren Anteil dar. Ein einzelner mechanisch gereinigter Feinrechen an einer kommunalen Wasserfassung verbraucht dauerhaft 1–8 kW: etwa 8.700–70.000 kWh pro Jahr. In einem System mit mehreren Wasserfassungen und Dutzenden von Rechen ist der Gesamtverbrauch erheblich.

Wichtiger noch: Die von mechanischen Rechen verbrauchte Energie ist funktional unnötig. Der physikalische Vorgang, Geschwemmsel vom Wasser zu trennen, erfordert keinen Strom. Er erfordert einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem sauberen Wasser, das durch ein Sieb tritt, und dem Geschwemmsel, das darüber hinweggeführt wird. Die Schwerkraft liefert diesen Geschwindigkeitsunterschied ohne Energieaufwand.

Jede Kilowattstunde, die ein mechanischer Einlaufrechen verbraucht, ist eine Kilowattstunde, die nicht verbraucht werden müsste.

Wie schwerkraftbetriebene Filtration funktioniert

Ein Coanda-Einlaufrechen arbeitet nach zwei physikalischen Prinzipien (dem Coanda-Effekt und der schwerkraftbetriebenen Hydraulik), von denen keines externe Energie benötigt [3][4].

Schritt 1: Beschleunigung. Das Wasser fließt über eine Wehrkrone und ein gekrümmtes Beschleunigungsblech hinab. Die Schwerkraft beschleunigt den dünnen Wasserfilm auf hohe Geschwindigkeit: typischerweise 2–3 m/s, wenn er die Sieboberfläche erreicht.

Schritt 2: Trennung. Der schnelle Wasserfilm strömt über die Spalte zwischen den geneigten Keildrähten (V-Profil-Drähte). Der Coanda-Effekt bewirkt, dass das Wasser an der Drahtoberfläche haftet und in den Spalt abgelenkt wird, wo es als sauberes Filtrat hindurchtritt. Geschwemmsel und Partikel, die größer als die Spaltweite sind (0,5 bis 2,0 mm, 1,0 mm Standard; engere Spalte auf Anfrage), können dieser Ablenkung nicht folgen: Sie werden durch ihren Impuls über die Drahtspitze hinweggetragen und wandern weiter flussabwärts.

Schritt 3: Ableitung. Sauberes Wasser sammelt sich in einer Sammelkammer unterhalb des Rechens und fließt im freien Gefälle, ohne Pumpen, zum nachgeschalteten System. Das Geschwemmsel gleitet über die Siebfläche ab und wird über die Unterkante abgeführt: zurück in das natürliche Gewässer.

Jede Stufe (Beschleunigung, Trennung, Ableitung) wird von der Schwerkraft angetrieben. Es gibt keine Pumpe, keinen Motor, keinen elektrischen Anschluss. Der Rechen arbeitet, sobald Wasser über das Wehr fließt. Er kommt zum Stillstand, wenn das Wasser aufhört zu fließen. Es gibt nichts einzuschalten, nichts auszuschalten und nichts, was zwischen diesen Zuständen ausfallen könnte.

Eine ausführliche technische Erläuterung finden Sie unter: Was ist ein Coanda-Einlaufrechen? Der vollständige Leitfaden.

Die drei Nullen: keine Energie, keine beweglichen Teile, keine Chemikalien

Coanda-Rechen leisten, was keine konventionelle Feinsiebtechnik erreicht: den vollständigen Wegfall von drei betrieblichen Einsatzfaktoren:

Null Energie

Der Rechen verbraucht im Betrieb exakt 0 kWh. An der Wasserfassung gibt es keinen Stromanschluss. Für abgelegene Standorte, netzferne Projekte und Entwicklungsregionen ohne zuverlässiges Stromnetz ist dies nicht nur ein Nachhaltigkeitsvorteil: Es ist eine funktionale Voraussetzung. Der Rechen arbeitet an Orten, an denen Alternativen, die Strom benötigen, schlicht nicht betrieben werden können.

Null bewegliche Teile

Es gibt keine Motoren, Ketten, Kettenräder, Lager, Räummechanismen, Spritzpumpen oder Antriebssysteme. Nichts dreht sich, bewegt sich hin und her oder gleitet. Der Rechen ist eine statische, geschweißte Konstruktion aus Edelstahl. Das beseitigt:

Mechanischer Verschleiß und die dadurch erforderliche Wartung
Schmierstoffverbrauch und -entsorgung
Ersatzteilhaltung und -beschaffung
Mechanische Ausfallarten (festgefressene Lager, gerissene Ketten, durchgebrannte Motoren)

Die Nutzungsdauer eines Coanda-Rechens (bis zu 25 Jahre bei richtiger Werkstoffwahl) wird durch die Korrosionschemie bestimmt, nicht durch mechanischen Verschleiß, denn es gibt keinen mechanischen Verschleiß.

Null Chemikalien

Im Siebprozess werden keine Koagulations- oder Flockungsmittel, keine Biozide und keine Reinigungschemikalien eingesetzt. Der Trennmechanismus ist rein physikalisch: Spaltgeometrie und Strömungsmechanik. Das bedeutet:

Keine Beschaffung, Lagerung oder Handhabung von Chemikalien an der Wasserfassung
Keine Chemikalienrückstände im gesiebten Wasser
Kein Chemikalienabfall, der behandelt oder entsorgt werden muss
Kein regulatorischer Aufwand für den Chemikalieneinsatz an der Wasserfassung

Die Kombination dieser drei Nullen macht den Coanda-Rechen zur nachhaltigsten verfügbaren Technologie für die Wasserfiltration in der ersten Stufe.

Energievergleich: Coanda-Rechen gegenüber konventionellen Einlaufrechen

Technologie	Stromverbrauch	Jahresenergie (kWh)	Energie über 25 Jahre (kWh)	Jährliches CO₂ bei 0,4 kg/kWh
Coanda-Rechen	0 kW	0	0	0 kg
Mechanisch geräumter Stabrechen	1–3 kW	8.700–26.300	218.000–657.000	3.500–10.500 kg
Bandsieb	2–5 kW	17.500–43.800	438.000–1.095.000	7.000–17.500 kg
Elektrisch angetriebenes Trommelsieb	3–8 kW	26.300–70.000	657.000–1.752.000	10.500–28.000 kg
Selbstreinigendes Pumpensaugsieb	0,5–2 kW	4.400–17.500	109.000–438.000	1.750–7.000 kg

Über eine Nutzungsdauer von 25 Jahren vermeidet der Ersatz eines einzelnen Bandsiebs durch einen Coanda-Rechen 438.000–1.095.000 kWh Stromverbrauch und 7–17,5 Tonnen CO₂ pro Jahr. Bei Projekten mit mehreren Rechen, etwa dem kommunalen Projekt TISKI (Wasser- und Abwasserverwaltung Trabzon) in der Türkei, bei dem 64 konventionelle Wasserfassungen durch Coanda-Rechen ersetzt wurden, wird die insgesamt eingesparte Energie in Gigawattstunden und Hunderten von Tonnen CO₂ gemessen [5].

Das sind keine Prognosen oder Schätzungen. Es ist die rechnerische Folge davon, eine Technologie, die Strom verbraucht, durch eine zu ersetzen, die keinen verbraucht.

Verringerung des CO₂-Fußabdrucks

Für Organisationen, die nach Rahmenwerken zur Offenlegung von Emissionen berichten, sind Scope-2-Emissionen aus zugekauftem Strom eine übliche Berichtskategorie. Jeder mechanische Einlaufrechen trägt zu Scope 2 bei. Jeder durch einen Coanda-Rechen ersetzte Rechen beseitigt diesen Beitrag dauerhaft.

Die CO₂-Minderung ist besonders bedeutsam für:

Kommunale Wasserversorger, die Netto-Null-Ziele im Betrieb verfolgen: Die Siebung am Einlauf ist in der Regel der einfachste und wirtschaftlichste Punkt in der Aufbereitungskette, um Emissionsfreiheit zu erreichen
Betreiber von Wasserkraftwerken, deren gesamtes Leistungsversprechen saubere Energie ist: Ein elektrisch betriebener Einlaufrechen in einer Anlage für erneuerbare Energie ist ein ironischer Widerspruch, den ein Coanda-Rechen auflöst
Industriebetriebe, die nach ESG-Rahmenwerken berichten: Der Wegfall des Energieverbrauchs am Einlaufrechen ist eine quantifizierbare, dauerhafte und überprüfbare Nachhaltigkeitsmaßnahme
Landwirtschaftliche Betriebe mit CO₂-Bilanzierung: Die schwerkraftbetriebene Siebung am Einlauf trägt zur gesamten Nachhaltigkeitsbilanz des Betriebs bei

Beitrag zu Zertifizierungen für nachhaltiges Bauen

Zwei bedeutende Zertifizierungssysteme für nachhaltiges Bauen berücksichtigen die Effizienz von Wasserinfrastruktur:

LEED (Leadership in Energy and Environmental Design)

LEED vergibt bis zu 11 Punkte für Wassereffizienz und bildet damit eine der größten Punktekategorien [6]. Während die LEED-Punkte für Wassereffizienz vorrangig auf den Wasserverbrauch innerhalb und außerhalb von Gebäuden abzielen, honoriert das übergeordnete LEED-Rahmenwerk Energieeffizienz über alle Gebäudesysteme hinweg. Der Wegfall des Stromverbrauchs an der Wasserfassung trägt bei zu:

Punkte in Energie und Atmosphäre: geringerer Strombedarf der Wasserinfrastruktur
Punkte für Innovation: passive Wasserfiltration ohne Strom als konstruktive Innovation
Punkte für regionale Priorität: in wasserarmen Regionen, in denen nachhaltige Wasserbewirtschaftung Vorrang hat

LEED-zertifizierte Gebäude sparten von 2015 bis 2018 zusammengenommen 149,5 Millionen US-Dollar an Wasserkosten und 1,2 Milliarden US-Dollar an Energiekosten ein [6]. Die schwerkraftgespeiste Siebung an der Wasserfassung ist eine der Technologien, die diese Einsparungen ermöglichen.

BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method)

BREEAM vergibt Punkte in mehreren Kategorien des Wassermanagements, darunter WAT 01 (Wasserverbrauch), WAT 02 (Wasserüberwachung) und WAT 03 (Leckageerkennung) [7]. Das System bewertet die Nachhaltigkeit der gesamten Wasserversorgungskette einschließlich der von der Wasserinfrastruktur verbrauchten Energie. Ein Einlaufrechen, der keinen Strom benötigt, trägt bei zu:

Punkten in der Kategorie Wasser: nachhaltige Infrastruktur der Wasserversorgung
Punkten in der Kategorie Energie: Wegfall der Betriebsenergie für die Siebung an der Wasserfassung
Punkten in der Kategorie Management: geringerer Wartungsbedarf und geringere betriebliche Komplexität

Für Projektteams, die LEED Platinum, BREEAM Outstanding oder gleichwertige Zertifizierungsstufen anstreben, ist der Nachweis einer Wasserfiltration ohne Strom in der Einlaufstufe ein messbarer Vorteil.

Übereinstimmung mit den UN-Zielen für nachhaltige Entwicklung

Die Technologie des Coanda-Rechens unterstützt drei UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung unmittelbar:

SDG 6: Sauberes Wasser und Sanitäreinrichtungen. Ziel 6.3 verlangt eine Verbesserung der Wasserqualität durch Verringerung der Verschmutzung und Minimierung der Freisetzung gefährlicher Chemikalien. Ziel 6.6 verlangt den Schutz wasserverbundener Ökosysteme. Coanda-Rechen leisten eine physikalische Wasserfiltration ohne Chemikalienzugabe und bieten durch geringe Spaltweiten und eine Bauweise ohne Anlegen der Fische einen inhärenten Fischschutz [8].

SDG 7: Bezahlbare und saubere Energie. Ziel 7.3 verlangt eine Verdopplung der weltweiten Verbesserungsrate der Energieeffizienz. Der Ersatz elektrisch betriebener Einlaufrechen durch schwerkraftbetriebene Alternativen, die keinen Strom benötigen, ist ein unmittelbarer Beitrag zur Energieeffizienz in der Wasserwirtschaft: einem der größten Stromverbraucher weltweit.

SDG 9: Industrie, Innovation und Infrastruktur. Unterziel 9.4 verlangt die Modernisierung der Infrastruktur im Sinne der Nachhaltigkeit mit höherer Ressourceneffizienz und stärkerer Nutzung sauberer Technologien. Coanda-Rechen stehen für eine Infrastruktur, die von sich aus sauber ist: keine Emissionen, keine Abfälle, keine Verbrauchsmaterialien.

Für Organisationen, die über ihre Ausrichtung an den SDGs berichten (darunter multilaterale Entwicklungsbanken, Behörden und Unternehmen mit ESG-Berichterstattung), liefern installierte Coanda-Rechen dokumentierte, quantifizierbare Beiträge zu mehreren SDG-Zielen.

Naturbasierte Lösungen und der Coanda-Ansatz

Der UN-Weltwasserbericht (2018) definiert naturbasierte Lösungen (NBS) als Ansätze, die "natürliche Prozesse nutzen oder nachbilden, um die Wasserverfügbarkeit zu erhöhen, die Wasserqualität zu verbessern und Risiken aus wasserbezogenen Katastrophen zu verringern" [8]. NBS bezieht sich zwar üblicherweise auf Feuchtgebiete, Uferrandstreifen und Ökosystemrenaturierung, doch das zugrunde liegende Prinzip ist dasselbe wie bei einem Coanda-Rechen: natürliche Kräfte (Schwerkraft, Strömungsmechanik, physikalische Geometrie) statt künstlicher Energiezufuhr nutzen, um wasserwirtschaftliche Ziele zu erreichen.

Ein Coanda-Rechen bildet die Natur nicht nach. Er wendet Physik an. Er teilt jedoch die Kernmerkmale naturbasierter Lösungen:

Von natürlichen Kräften angetrieben: die Schwerkraft treibt den gesamten Vorgang an, so wie die Schwerkraft die natürliche Filtration durch Boden, Sand und Kies antreibt
Keine chemischen Zusätze: die Trennung erfolgt physikalisch, nicht chemisch, so wie die natürliche Filtration auf physikalischem Ausschluss und Absetzen beruht
Selbstregelnd: der Rechen arbeitet immer dann, wenn Wasser fließt, und passt den Durchsatz dem verfügbaren Durchfluss an, so wie natürliche Systeme auf hydrologische Bedingungen reagieren
Minimale ökologische Beeinträchtigung: Fische und Wasserorganismen werden über den Rechen hinweggespült statt festgehalten, und Geschwemmsel wird dem natürlichen Gewässer zurückgegeben

Für Projektteams, die sich an NBS-Rahmenwerken orientieren und zugleich Leistungsstandards erreichen wollen, die natürliche Systeme allein nicht garantieren können, bieten Coanda-Rechen einen hybriden Ansatz: die Nachhaltigkeitseigenschaften eines naturbasierten Systems mit der ingenieurtechnischen Präzision gefertigter Infrastruktur.

Nachgelagerte Nachhaltigkeitsvorteile

Die Nachhaltigkeitsvorteile eines Coanda-Rechens gehen über den stromlosen Betrieb des Rechens selbst hinaus:

Geringerer Chemikalienverbrauch nachgelagert. Eine Vorfiltration mit engeren Öffnungen (Spaltweiten von 0,5 bis 2,0 mm, Standard 1,0 mm, gegenüber 25–150 mm Stababstand bei herkömmlichen Grobrechen) entfernt mehr organisches Geschwemmsel, bevor das Wasser in die Wasseraufbereitungsanlage gelangt. Weniger organisches Material bedeutet eine geringere Flockungsmitteldosis, weniger Vorläufer für Desinfektionsnebenprodukte und einen geringeren Schlammanfall. Jede dieser Verringerungen bringt eigene Einsparungen bei Energie, Chemikalien und CO2-Emissionen mit sich.

Längere Lebensdauer der Ausrüstung. Pumpen, Armaturen, Membranen und Filterbetten, die saubereres Wasser aus der Wasserfassung erhalten, halten länger, müssen seltener ersetzt werden und verbrauchen weniger Energie, weil sie im Auslegungswirkungsgrad statt in verschlechtertem Zustand arbeiten. Die grauen CO2-Emissionen aus der Herstellung von Ersatzausrüstung werden vermieden.

Weniger Fahrten für die Wartung. Bei abgelegenen oder verteilten Entnahmesystemen (etwa dem kommunalen TISKI-Projekt mit 64 Standorten in der Türkei) entfallen mit der routinemäßigen mechanischen Wartung auch die Fahrzeugfahrten, der Kraftstoffverbrauch und die Emissionen, die entstehen, wenn Wartungstrupps jeden Standort anfahren [5].

Geringeres Abfallaufkommen. Da keine mechanischen Bauteile zu ersetzen sind, gelangen keine verschlissenen Ketten, durchgebrannten Motoren, korrodierten Kettenräder oder verbrauchten Schmierstoffe in den Abfallstrom. Der einzige Abfall aus dem Betrieb eines Coanda-Rechens ist das Geschwemmsel, das ohnehin im Wasser war: es wird dem natürlichen Gewässer zurückgegeben.

Anwendungen, in denen Filtration ohne Strom die größte Wirkung hat

Der Betrieb ohne Strom ist überall ein Vorteil, in bestimmten Situationen ist er jedoch entscheidend:

Netzferne und abgelegene Standorte. Wo kein Stromnetz vorhanden ist (abgelegene Wasserkraftstandorte, landwirtschaftliche Wasserfassungen im ländlichen Raum, Wasserversorgung auf Inseln), ist ein Coanda-Rechen nicht nur nachhaltiger als ein elektrisch betriebener Rechen. Er ist die einzig gangbare Möglichkeit zur Feinsiebung. Siehe: Einlaufrechen für Kleinstwasserkraft.

Entwicklungsregionen. Wo Netzstrom unzuverlässig, teuer oder nicht verfügbar ist, ermöglicht die schwerkraftbetriebene Filtration eine gleichbleibende Siebung des Wassers, ohne von einer Infrastruktur abzuhängen, die es womöglich nicht gibt. Das TISKI-Projekt hat dies im großen Maßstab gezeigt: 64 Wasserfassungen im Dauerbetrieb ohne Stromversorgung [5].

Netto-Null-Anlagen. Für Aufbereitungsanlagen, Industrieanlagen und Areale, die betriebliche Netto-Null-Emissionen anstreben, ist der Wegfall des Stromverbrauchs der Einlaufrechen eine der einfachsten und dauerhaftesten verfügbaren Dekarbonisierungsmaßnahmen.

Klimaresiliente Infrastruktur. Betrieb ohne Strom bedeutet keine Anfälligkeit gegenüber Stromausfällen bei Stürmen, Hochwasser und Eisereignissen. Fällt das Netz aus, arbeitet ein Coanda-Rechen weiter. Siehe: Klimaresiliente Infrastruktur für Wasserfassungen.

Green-zertifizierte Projekte. Für Projekte, die eine LEED-, BREEAM- oder gleichwertige Zertifizierung anstreben, liefert eine Einlaufsiebung ohne Strom quantifizierbare Punkte in den Kategorien Energie, Wasser und Innovation.

Häufig gestellte Fragen

Wie funktioniert energiefreie Wasserfiltration?

Wasserfiltration ohne Energieeinsatz nutzt die Schwerkraft als einzige Antriebskraft. In einem Coanda-Rechen fließt das Wasser über ein Wehr und ein gekrümmtes Beschleunigungsblech hinab: die Schwerkraft beschleunigt es auf hohe Geschwindigkeit. Der Wasserschleier läuft über die Spalte zwischen den geneigten Keildrähten, wo der Coanda-Effekt bewirkt, dass sauberes Wasser an der Drahtoberfläche anhaftet und in den Spalt abgelenkt wird, während Geschwemmsel über die Rechenfläche hinweggetragen wird. Sauberes Wasser sammelt sich in einem darunterliegenden Sammelbecken. Der gesamte Vorgang (Beschleunigung, Trennung, Sammlung und Abfuhr des Geschwemmsels) wird von der Schwerkraft angetrieben. Es gibt keinen Stromanschluss, keine Pumpe, keinen Motor.

Eignet sich die schwerkraftgespeiste Filtration auch für große kommunale Wassersysteme?

Ja. Coanda-Rechen erreichen große Kapazitäten, indem mehrere Paneele zu einer Anordnung kombiniert werden. Jedes Paneel liefert etwa 140 l/s je Meter Breite bei der Referenzgeometrie des US Bureau of Reclamation (USBR) und 150 l/s je Meter beim ADENCO-127. Für große kommunale Systeme mit einem Bedarf von Hunderten oder Tausenden Litern pro Sekunde werden mehrere Paneele parallel angeordnet. Beim Projekt TISKI in der Türkei wurden 64 Coanda-Rechen in einem regionalen kommunalen Trinkwassersystem installiert: alle im Betrieb ohne Strom. Die Technologie ist nicht auf kleine Durchflüsse beschränkt.

Wie viel Energie spart ein Coanda-Rechen gegenüber herkömmlichen Rechen?

Ein einzelner konventioneller, mechanisch gereinigter Rechen verbraucht je nach Bauart und Größe 8.700–70.000 kWh pro Jahr. Über eine Nutzungsdauer von 25 Jahren ergibt das insgesamt 218.000–1.752.000 kWh. Ein Coanda-Rechen verbraucht exakt null kWh: Die Einsparung entspricht dem vollständigen Verbrauch der konventionellen Alternative. Bei einer durchschnittlichen CO₂-Intensität von 0,4 kg CO₂/kWh vermeidet jeder durch einen Coanda-Rechen ersetzte Rechen jährlich 3,5–28 Tonnen CO₂.

Bedeutet energiefrei auch wartungsfrei?

Null Energie bedeutet null Stromverbrauch: nicht null Wartung. Ein Coanda-Rechen erfordert eine jährliche visuelle Inspektion und eine periodische Reinigung mit Hochdruckwasser, es gibt jedoch keine mechanische Wartung (keine Motoren, Ketten, Lager oder Sprühdüsen, die gewartet werden müssen). Den vollständigen Wartungsplan mit Kostendaten von Rechen, die seit mehr als 10 Jahren in Betrieb sind, finden Sie hier: Wartung von Coanda-Rechen.

Kann ein Coanda-Rechen zu einer LEED- oder BREEAM-Zertifizierung beitragen?

Ja. LEED und BREEAM sehen zwar keine eigenen Credits für die Siebung an der Wasserfassung ohne Strom vor, die Technologie trägt jedoch zu mehreren Credit-Kategorien bei, darunter Energieeffizienz (entfallender Betriebsstrom), Wassereffizienz (nachhaltige Infrastruktur der Wasserversorgung) und Innovation (passive, schwerkraftbetriebene Konstruktion). Für Projekte, die hohe Zertifizierungsstufen anstreben (LEED Platinum, BREEAM Outstanding), ist der Nachweis einer Wasserinfrastruktur ohne Stromverbrauch ein quantifizierbarer Vorteil.

Wie steht die Coanda-Siebung im Einklang mit SDG 6?

Coanda-Rechen unterstützen unmittelbar das UN-Nachhaltigkeitsziel 6 (Sauberes Wasser und Sanitärversorgung) über das SDG-Unterziel 6.3 (Verbesserung der Wasserqualität ohne Zugabe von Chemikalien), das Unterziel 6.6 (Schutz aquatischer Ökosysteme durch fischschonende Konstruktion des Rechens) sowie allgemein über SDG 7 (Energieeffizienz) und SDG 9 (nachhaltige Infrastruktur). Für Organisationen, die über ihren Beitrag zu den SDGs berichten, liefern installierte Coanda-Rechen dokumentierte, messbare Beiträge.

Ist Filtration ohne Strom bei allen Witterungsbedingungen zuverlässig?

Unter normalen Bedingungen (einschließlich Regen, Wind, jahreszeitlicher Schwankungen des Durchflusses und mäßiger Kälte) ja. Der Mechanismus zum Abtransport des Geschwemmsels arbeitet kontinuierlich, solange Wasser fließt. Bei extremer Kälte (unterhalb von etwa -14 °C) kann sich Frazil-Eis (kleine, im fließenden Wasser mitgeführte Eiskristalle) auf der Siebfläche ansammeln, und Maßnahmen gegen Vereisung können erforderlich sein. Wird eine Heizung eingesetzt, verbraucht der Rechen nur während Eisereignissen Energie (typischerweise einige Wochen pro Jahr), nicht dauerhaft. Siehe: Vereisungsschutztechnik für Einlaufrechen.

Quellen

"Energy Consumption in Water/Wastewater Treatment Industry: Optimisation Potentials." MDPI Energies, Bd. 16, Nr. 5, 2023. Abgerufen im April 2026 von https://www.mdpi.com/1996-1073/16/5/2433
"How Much Electricity Does a Wastewater Treatment Plant Use." Water & Wastewater. Abgerufen im April 2026 von https://www.waterandwastewater.com/how-much-electricity-does-a-wastewater-treatment-plant-use/
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Research Report R-2003-03. Denver, CO.
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 127, Nr. 6. ASCE.
"TISKI Case Study." Coanda Intake Screen / ADENCO. Abgerufen im April 2026 von http://coandaintakes.com/case-studies/tiski-case-study/
"LEED and Water Efficiency Credits." Banyan Water / U.S. Green Building Council. Abgerufen im April 2026 von https://www.usgbc.org/credits?Category=%22Water+efficiency%22
„BREEAM Water Requirements: How to Earn Certification Points with Water Management.“ Smartvatten. Abgerufen im April 2026 von https://smartvatten.com/en/blog/sustainability-esg/breeam-water-requirements
„Nature-Based Solutions for Water.“ United Nations World Water Development Report 2018 / UNDP. Abgerufen im April 2026 von https://www.undp.org/publications/nature-based-solutions-water
„Gravity Water Filter Market Size, Overview, Trends and Forecast 2025–2030.“ Virtue Market Research. Abgerufen im April 2026 von https://virtuemarketresearch.com/report/gravity-water-filter-market
IPCC (2022). „Chapter 4: Water.“ Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability (AR6 Working Group II). Abgerufen im April 2026 von https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/chapter/chapter-4/
„Gravity Filtration for Treatment Plants: Low-Energy Designs and Performance Optimization.“ Water & Wastewater. Abgerufen im April 2026 von https://www.waterandwastewater.com/gravity-water-filtration-treatment-performance/
U.S. DOE (2025). „Life-Cycle Cost Analysis Framework for Water Efficiency Measures.“ Abgerufen im April 2026 von https://www.energy.gov/femp/articles/life-cycle-cost-analysis-framework-for-water-efficiency-measures

Veröffentlicht von ADENCO: Fortschrittliche Coanda-Einlaufrechen. Keine Energie. Keine beweglichen Teile. Keine Chemikalien. Jeder Coanda-Rechen von ADENCO arbeitet allein mit der Schwerkraft und liefert eine nachhaltige, passive Wasserfiltration mit geringstmöglicher Umweltbelastung. Einlaufrechen ohne Stromverbrauch für Ihr Projekt entdecken →

Technik|Lesezeit: 10 min

Wartung von Coanda-Rechen: Was 10 Jahre Daten aus installierten Rechen zeigen

„Selbstreinigend“ bedeutet nicht „null Wartung“. Dieser Unterschied ist wichtig, und die meisten Hersteller sprechen ihn nicht direkt an.

Coanda-Rechen sind gegenüber Geschwemmsel tatsächlich selbstreinigend. Blätter, Äste, Algen, Sediment und organisches Material werden von der schnellen Scherströmung kontinuierlich von der Siebfläche abgetragen. Dieser selbstreinigende Mechanismus funktioniert weltweit an Tausenden installierten Rechen zuverlässig. Das ist keine Marketingaussage. Das ist Strömungsmechanik.

Über Jahre des Dauerbetriebs treten jedoch andere Vorgänge auf, die die Selbstreinigung nicht beseitigen kann: Ablagerung von mineralischem Belag, biologischer Bewuchs und eine allmähliche Abnahme der Kapazität durch Beläge, die auf molekularer Ebene an der Drahtoberfläche haften. Diese Vorgänge verlaufen langsam (in Jahren, nicht in Tagen), sie sind aber real und erfordern regelmäßige Aufmerksamkeit.

Dieser Leitfaden gibt wieder, was ADENCO aus der Begutachtung von Rechen nach 5, 10 und mehr als 12 Betriebsjahren gelernt hat. Er ist eine ehrliche Darstellung der Wartung: was wirklich geschieht, wie oft und was es kostet.

Inhaltsverzeichnis

Die Realität der Selbstreinigung
Was die Selbstreinigung entfernt
Was die Selbstreinigung nicht entfernt
Der Wartungsplan von ADENCO
Kapazitätsverlust: Was im Laufe der Zeit zu erwarten ist
Vergleich der Wartungskosten
Wann Sie ADENCO kontaktieren sollten
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Die Realität der Selbstreinigung

Jeder Coanda-Rechen arbeitet nach demselben Prinzip: Wasser strömt mit hoher Geschwindigkeit über geneigten Keildraht, und die Scherkraft der Strömung trägt das Geschwemmsel über die Drahtspitzen hinweg vom Rechen ab [1][2]. Das funktioniert, weil:

Der Neigungswinkel des Drahts (3°–7°, Standard 5°) eine Geometrie erzeugt, in der sich Geschwemmsel nicht im Spalt festsetzen kann
Die Strömungsgeschwindigkeit über der Siebfläche (2–3 m/s) eine ausreichende Widerstandskraft liefert, um Partikel zu transportieren, die größer als die Spaltweite sind
Die kontinuierliche Strömung bedeutet, dass die Reinigungswirkung in jeder Sekunde des Rechenbetriebs stattfindet

Dieser selbstreinigende Mechanismus entfernt sämtliches Geschwemmsel, das auf der Drahtoberfläche aufliegt: Blätter, Zweige, Äste, Algenfäden, Sedimentpartikel, Kunststofffragmente, organisches Material und Wasserorganismen. Nach unserer Erfahrung mit Hunderten installierten Rechen lässt die Selbstreinigungsfunktion im Laufe der Zeit nicht nach. Ein Rechen, der im ersten Jahr selbstreinigend ist, ist im zehnten Jahr ebenso selbstreinigend.

Was sich mit der Zeit ändert, ist nicht die Selbstreinigungsfunktion. Es ist der Zustand der Drahtoberfläche selbst.

Was die Selbstreinigung entfernt

Auf Grundlage von Beobachtungen an Betriebsstandorten, an ADENCO-Rechen mit 1 bis über 12 Betriebsjahren, entfernt der selbstreinigende Mechanismus zuverlässig:

Herbstlaub: die höchste Geschwemmselfracht, der die meisten Rechen ausgesetzt sind. Selbst in stark bewaldeten Einzugsgebieten (Laubwald unmittelbar oberhalb der Wasserfassung) trägt die Scherströmung die Blätter fortlaufend ab. Am Standort Lodore Falls im Vereinigten Königreich, der Wasser aus einem bewaldeten Einzugsgebiet entnimmt, verstopfte die vorherige Drahtkorb-Wasserfassung jeden Herbst innerhalb weniger Stunden. Der Coanda-Rechen, der sie ersetzt hat, arbeitet jeden Herbst ohne Eingriff [3].
Hochwassergeschwemmsel: Äste, Kies und organisches Material, die bei Hochwasserereignissen mitgeführt werden. Die Rechenoberfläche ist innerhalb weniger Minuten nach dem Abklingen des Hochwassers frei von Geschwemmsel.
Algen und Wasserpflanzen: Fadenalgen und Pflanzenreste werden von den Drahtspitzen abgetragen. Dies bleibt auch während starker Algenblüten in eutrophem (nährstoffreichem) Wasser wirksam.
Sediment: Sand, Schluff und Kies, die größer als die Spaltweite sind. Veröffentlichte Studien von Betriebsstandorten und aus Laboren berichten je nach Rechengeometrie, Durchfluss und Partikelgröße von einem Sedimentrückhalt von rund 40 bis 80 % [4]. Der Effekt hängt stark von der Partikelgröße ab: An einem 1-mm-Rechen schlossen Laborversuche rund 90 % der Partikel aus, die gröber als der Spalt waren, deutlich weniger als die Hälfte derjenigen zwischen halber und voller Spaltweite und nahezu nichts, was kleiner als die halbe Spaltweite war.
Eis und Schnee: Bei mäßiger Kälte (oberhalb von etwa -14 °C) verhindert das strömende Wasser eine Eisbildung auf der Rechenoberfläche. Unterhalb dieser Schwelle können Maßnahmen gegen Vereisung erforderlich sein [5].

Was die Selbstreinigung nicht entfernt

An der Drahtoberfläche laufen drei Vorgänge ab, die die selbstreinigende Strömung nicht beseitigen kann. Sie sind die eigentlichen Ursachen für Wartungsarbeiten an Coanda-Rechen:

1. Mineralische Ablagerungen

Wasser mit erhöhtem Gehalt an Calciumcarbonat (hartes Wasser), Eisen oder Mangan lagert nach und nach mineralische Beläge auf der Drahtoberfläche ab. Diese Beläge binden sich auf molekularer Ebene an den Edelstahl: Sie liegen nicht auf der Oberfläche auf, wo die Strömung sie abtragen könnte. Sie haften an der Oberfläche [6].

Wo wir das sehen: Hartes Wasser (>200 mg/l Calciumcarbonat), grundwasserbeeinflusste Flüsse und Wasser mit einem pH-Wert über 7,5. Eisenreiches Wasser (sichtbare orangefarbene Verfärbungen an Steinen) und manganreiches Wasser sind ebenfalls stark gefährdet.

Was es bewirkt: Mineralische Beläge verengen die wirksame Spaltweite allmählich. Ein Spalt von 1,0 mm mit 0,2 mm mineralischem Belag auf jeder Drahtoberfläche wird zu einem wirksamen Spalt von 0,6 mm: Das verringert die Durchflusskapazität um etwa 40 %. Der Vorgang verläuft langsam (typischerweise über 3–5 Jahre messbar), ist aber kumulativ.

Wie man es behebt: Hochdruckreinigung oder, bei starken mineralischen Belägen, eine milde Säurewäsche (verdünnte Zitronensäure oder Phosphorsäure). Siehe das Reinigungsverfahren weiter unten.

2. Biologische Verschmutzung (Biofilm)

In warmem, nährstoffreichem Wasser bildet sich auf der Drahtoberfläche ein dünner biologischer Film: eine Schicht aus Bakterien, Algen und organischen Verbindungen. An den meisten Standorten hält die Strömungsgeschwindigkeit den Biofilm so dünn, dass er die Leistung nicht nennenswert beeinträchtigt. Unter bestimmten Bedingungen (warmes, langsam fließendes, nährstoffreiches Wasser mit langen Niedrigwasserphasen) kann der Biofilm eine Dicke erreichen, die die Spaltkapazität verringert [7].

Wo wir das sehen: Kommunale Wasserfassungen unterhalb landwirtschaftlicher Abschwemmung, Standorte in warmem Klima und Rechen, die längere Phasen mit vermindertem Durchfluss erleben (saisonaler Betrieb, Trockenheit).

Was es bewirkt: Biofilm verengt die wirksame Spaltweite ähnlich wie mineralische Beläge, bindet aber zusätzlich feine Sedimentpartikel in seiner Struktur ein. Dabei entsteht eine Mischablagerung, die sich schwerer entfernen lässt als Biofilm oder Sediment für sich allein.

Wie man es behebt: Hochdruckreinigung. Biofilm ist mechanisch weich und löst sich bei einer Hochdruckreinigung mit 100–150 bar leicht ab.

3. Besiedlung durch Süßwassermuscheln und Makroorganismen

In manchen Flüssen und Speicherbecken besiedeln Süßwassermuscheln, Seepocken (in Brackwasser) oder andere festsitzende Organismen die Rechenkonstruktion: nicht die Drahtoberfläche (die zu schmal ist und ständig von der Strömung überspült wird), sondern die Tragstäbe, Rahmenbauteile und das Wehr. In Extremfällen kann der Muschelbewuchs von der Tragstabseite her in die Spalte hineinwachsen.

Wo wir das sehen: Warmes, calciumreiches Süßwasser. Selten an Standorten mit kaltem Klima oder weichem Wasser.

Was es bewirkt: Wird er über viele Jahre nicht entfernt, kann Muschelbewuchs den Durchfluss durch die Tragkonstruktion einschränken und die Spalte von unten teilweise verlegen.

Wie man es behebt: Manuelle Entfernung bei der jährlichen Inspektion. In schweren Fällen kann das Siebpaneel zur gründlichen Reinigung ausgebaut werden.

Der ADENCO-Wartungsplan

Auf Grundlage von Betriebsdaten installierter Rechen mit 1 bis über 12 Betriebsjahren empfiehlt ADENCO den folgenden Wartungsplan:

Jährlich: Sichtprüfung (30–60 Minuten)

Prüfen Sie den Rechen auf:

Sichtbare mineralische Ablagerungen: weiße oder graue mineralische Beläge auf den Drahtoberflächen
Biofilm: schleimiger grüner oder brauner Belag auf Draht oder Tragkonstruktion
Mechanische Beschädigung: Aufschlagspuren durch Hochwassergeschwemmsel, verschobene Drähte, Rahmenverzug
Zustand des Wehrs: Erosion, Rissbildung oder Geschwemmselansammlung auf dem Beschleunigungsblech
Sammelkammer: Sedimentansammlung, baulicher Zustand, Zustand des Anschlusses an die Druckrohrleitung

Außer der Sichtprüfung sind keine Werkzeuge erforderlich. Dokumentieren Sie den Zustand mit Fotos, um die Jahre miteinander vergleichen zu können.

Alle 2–5 Jahre: Hochdruckreinigung (2–4 Stunden)

Reinigen Sie das Siebpaneel mit sauberem Wasser bei 100–150 bar. Das entfernt:

angesammelten Biofilm
leichte mineralische Ablagerungen
feines Sediment, das in der Biofilmmatrix eingeschlossen ist
Algenbewuchs auf der Tragkonstruktion

200 bar nicht überschreiten: Zu hoher Druck kann dünnen Keildraht verformen, insbesondere bei Paneelen mit schmaler Spaltweite (0,5 mm).

Zeitpunkt: Planen Sie die Hochdruckreinigung in einer Phase geringer Nachfrage. Leiten Sie den Durchfluss während der Reinigung um (der Rechen ist typischerweise 1–2 Stunden außer Betrieb).

Das Intervall hängt von der Wasserchemie ab. Sauberes Bergwasser: alle 5 Jahre ist ausreichend. Hartes Wasser oder nährstoffreiches Wasser aus landwirtschaftlichen Einzugsgebieten: alle 2–3 Jahre.

Alle 5–10 Jahre: Chemische Entkalkung (falls erforderlich) (4–8 Stunden)

Für Rechen in hartem Wasser oder in eisen- bzw. manganreichen Umgebungen, in denen die Hochdruckreinigung allein die Spaltkapazität nicht vollständig wiederherstellt:

Den Rechen isolieren: Trennung von der Wasserversorgung
Verdünnte Säurelösung auftragen (Zitronensäure (Konzentration 5–10 %) oder Phosphorsäure), mit einem Niederdrucksprüher auf die Rechenoberfläche
Einwirkzeit einhalten von 30–60 Minuten, um die Mineralablagerungen zu lösen
Gründlich spülen mit sauberem Wasser bei mäßigem Druck (50–100 bar)
Spaltweiten prüfen unter Vergrößerung, um zu bestätigen, dass die Mineralablagerungen entfernt sind
Die Sammelkammer spülen, um gelöste Rückstände der Mineralablagerungen zu entfernen

Wichtig: Verwenden Sie auf Edelstahl keine Salzsäure (HCl): Sie greift die passive Chromoxidschicht an und verursacht Lochfraß. Zitronensäure und Phosphorsäure sind für alle in Coanda-Rechen verwendeten Edelstahlgüten unbedenklich.

Alle 10–15 Jahre: Zustandsbewertung

Nach einem Jahrzehnt Betrieb empfiehlt ADENCO eine formale Zustandsbewertung:

Messung des Drahtquerschnitts: zur Prüfung auf korrosionsbedingten Materialverlust (zeigt, ob die ursprüngliche Werkstoffgüte richtig gewählt wurde)
Überprüfung der Spaltweite: um zu bestätigen, dass die Spaltweiten innerhalb der Auslegungstoleranz bleiben
Strukturelle Integrität: Zustand der Schweißnähte, Anbindung der Tragstäbe, Geradheit des Rahmens
Kapazitätstest: Vergleich des aktuellen Durchsatzes mit der ursprünglichen Auslegungskapazität bei gleichwertiger Fallhöhe

Wenn die Werkstoffgüte korrekt auf die Wasserchemie abgestimmt wurde, wird ein Coanda-Rechen, der nach 10 Jahren in gutem Zustand ist, für den Rest seiner Nutzungsdauer von bis zu 25 Jahren weiterhin seine Leistung erbringen. Wir haben Rechen, die seit mehr als 12 Jahren in Betrieb sind, ohne messbare Verschlechterung über die normale mineralische Belagbildung hinaus, die durch routinemäßige Reinigung entfernt wird.

Kapazitätsabnahme: Was im Lauf der Zeit zu erwarten ist

Auf Grundlage von Messungen an Betriebsstandorten, an Rechen unterschiedlichen Alters und unterschiedlicher Wasserchemie (unsere ältesten Rechen haben Jahr 12 überschritten; die späteren Zeilen sind mit diesen Daten konsistente Hochrechnungen):

Alter des Rechens	Typische Kapazität (% des Ausgangswerts)	Hauptursache	Erforderliche Maßnahme
Jahr 0–2	95–100 %	Keine	Nur jährliche Inspektion
Jahr 2–5	85–95 %	Leichte mineralische Ablagerungen, Biofilm	Hochdruckreinigung stellt 95–100 % wieder her
Jahr 5–10	75–90 %	Mäßige mineralische Ablagerungen	Hochdruckreinigung + saure Entkalkung stellt 90–98 % wieder her
Jahr 10–15	70–85 % (ungereinigt)	Starke mineralische Ablagerungen, Mischablagerungen	Saure Entkalkung stellt 85–95 % wieder her
Jahr 15+	Nach der Reinigung stabil	Reinigungszyklus erhält die Kapazität	Planmäßige Wartung fortsetzen

Die entscheidende Erkenntnis: Der Kapazitätsverlust ist keine strukturelle Schädigung. Es handelt sich um Oberflächenverschmutzung, die durch Reinigung vollständig reversibel ist. Ein planmäßig gereinigter Rechen behält bis in sein zweites Jahrzehnt 90–98 % seiner ursprünglichen Kapazität. Derselbe Rechen erreicht ungereinigt 70–85 %, aber eine einzige gründliche Säureentkalkung stellt ihn nahezu auf die ursprüngliche Leistung zurück.

Das unterscheidet sich grundlegend vom Verschleiß mechanischer Rechen, bei denen verschlissene Ketten, korrodierte Kettenräder und ermüdete Lager dauerhafte strukturelle Verluste darstellen, die einen Austausch von Bauteilen erfordern.

Vergleich der Wartungskosten

Wartungspunkt	Coanda-Rechen	Mechanisch gereinigter Rechen
Strom	Keiner	Dauerhaft
Routineinspektion	1 Begehung pro Jahr	Wöchentlich bis täglich
Mechanische Teile	Keine	Ketten, Lager und Motoren verschleißen
Hochdruckreinigung	Alle 2–5 Jahre	In der mechanischen Wartung enthalten
Chemische Entkalkung	Alle 5–10 Jahre, wo sich Mineralablagerungen bilden	Entfällt
Jährliche Überholung	Keine	Ja

Über eine Nutzungsdauer von 25 Jahren summieren sich die Wartungskosten eines mechanisch gereinigten Rechens Jahr für Jahr, während ein Coanda-Rechen kaum mehr als die jährliche Inspektion benötigt. Nicht enthalten sind dabei die Kosten ungeplanter Stillstände durch mechanische Ausfälle: bei einem statischen Rechen null, bei mechanischen Systemen ein erhebliches Risiko.

Wann Sie ADENCO kontaktieren sollten

Wenden Sie sich an den technischen Support von ADENCO, wenn Sie Folgendes feststellen:

Sichtbare Aufweitung der Spalte: deutet auf Korrosion hin und darauf, dass die ursprüngliche Werkstoffgüte für die Wasserchemie möglicherweise nicht ausreicht. ADENCO prüft, ob eine höhere Werkstoffgüte erforderlich ist.
Strukturelle Verformung: verbogene Drähte, verschobene Tragstäbe oder Rahmenverzug durch den Aufprall von Hochwasser-Geschwemmsel. Kann eine Reparatur oder den Austausch des Siebpaneels erfordern.
Kapazität unter 70 % der Auslegung nach Hochdruckreinigung und Säureentkalkung: weist auf einen Verschmutzungsmechanismus jenseits normaler Mineralablagerungen hin, der eine fachliche Untersuchung erfordert.
Lochkorrosion an der Drahtoberfläche: kleine Löcher oder raue Textur auf der Drahtoberfläche als Hinweis auf aktive Korrosion. Das ist ein Problem der Werkstoffauswahl, nicht der Wartung.
Jede Unsicherheit hinsichtlich Reinigungschemikalien, Verfahren oder Ausrüstung. ADENCO stellt Wartungshinweise bereit, die auf die Werkstoffgüte Ihres Rechens und Ihre Wasserchemie abgestimmt sind.

Häufig gestellte Fragen

Kommen Coanda-Rechen wirklich ganz ohne Wartung aus?

Nein, und jeder Hersteller, der etwas anderes behauptet, ist nicht ehrlich. Coanda-Rechen sind gegenüber Geschwemmsel (Laub, Äste, Sediment, Algen) selbstreinigend, und diese Selbstreinigungsfunktion arbeitet über die gesamte Lebensdauer des Rechens zuverlässig. Mineralische Ablagerungen, Biofilm und Besiedlung durch Organismen bauen sich jedoch über Betriebsjahre hinweg auf und erfordern periodische Aufmerksamkeit. Die von ADENCO empfohlene Wartung umfasst: jährliche Sichtinspektion (30–60 Minuten), Hochdruckreinigung alle 2–5 Jahre (2–4 Stunden) und saure Entkalkung alle 5–10 Jahre bei hartem Wasser (4–8 Stunden). Der gesamte jährliche Wartungsaufwand beläuft sich auf wenig mehr als eine Inspektion pro Jahr und eine gelegentliche manuelle Reinigung, verglichen mit der wöchentlichen bis täglichen Aufmerksamkeit, die mechanisch gereinigte Rechen benötigen.

Wie oft muss ein Coanda-Rechen gereinigt werden?

Für die meisten Standorte genügt eine Hochdruckreinigung alle 2–5 Jahre. Das Intervall hängt von der Wasserchemie ab: sauberes, weiches Bergwasser muss unter Umständen nur alle 5 Jahre gereinigt werden; hartes, eisenreiches oder nährstoffreiches Wasser kann eine Reinigung alle 2–3 Jahre erfordern. Eine Säureentkalkung bei starken Mineralablagerungen ist in Hartwasserumgebungen alle 5–10 Jahre nötig. ADENCO kann auf Grundlage Ihrer Wasseranalyse einen standortspezifischen Plan empfehlen.

Welche Chemikalien sind bei Coanda-Rechen aus Edelstahl unbedenklich?

Zitronensäure (Konzentration 5–10 %) und Phosphorsäure sind sicher und wirksam, um Mineralablagerungen aus Calciumcarbonat, Eisen und Mangan von allen Edelstahlgüten zu entfernen. Niemals Salzsäure (HCl) verwenden: Sie zerstört die passive Chromoxidschicht und verursacht Lochkorrosion. Nach jeder chemischen Reinigung gründlich mit sauberem Wasser bei mäßigem Druck spülen. Im Zweifelsfall wenden Sie sich an ADENCO für güte-spezifische Reinigungshinweise.

Wie lange hält ein Coanda-Rechen?

Bei korrekter Werkstoffauswahl für die Wasserchemie und planmäßiger Wartung hat ein Coanda-Rechen in sauberem Wasser eine Nutzungsdauer von bis zu 25 Jahren; in hochwassergefährdeten, sedimentreichen Flüssen sind 15 bis 20 Jahre die realistischere Erwartung; die Leistung nimmt allmählich ab, bevor der Rechen ausfällt. ADENCO hat Rechen, die seit mehr als 12 Jahren in Betrieb sind, ohne strukturelle Verschlechterung: nur mit oberflächlicher Belagbildung, die durch routinemäßige Reinigung rückgängig gemacht wird. Der Schlüssel zur Langlebigkeit ist die richtige anfängliche Werkstoffauswahl: Die Güte muss zur Chloridkonzentration, zum pH-Wert und zum Temperaturbereich des Wassers passen. Eine falsche Werkstoffwahl führt zu irreversibler Korrosion; der richtige Werkstoff mit routinemäßiger Reinigung ermöglicht bis zu 25 Jahre Betrieb in sauberem Wasser.

Wodurch verliert ein Coanda-Rechen mit der Zeit an Kapazität?

Der Kapazitätsverlust entsteht durch mineralische Ablagerungen (Calciumcarbonat, Eisen, Mangan) und biologische Verschmutzung (Biofilm), die die wirksame Spaltweite allmählich verengen. In hartem Wasser kann sich ein Spalt von 1,0 mm über 5–10 Jahre auf 0,6 mm verengen, wodurch die Kapazität um etwa 40 % sinkt. Das ist kein struktureller Schaden, sondern eine Oberflächenverschmutzung, die sich durch Hochdruckreinigung und saure Entkalkung vollständig rückgängig machen lässt. Ein ordnungsgemäß gewarteter Rechen arbeitet dauerhaft mit 90–98 % der ursprünglichen Kapazität.

Kann ich die Wartung eines Coanda-Rechens selbst durchführen?

Ja. Die jährliche Inspektion erfordert lediglich Sichtkontrolle und Fotos. Für die Hochdruckreinigung genügt ein handelsüblicher Hochdruckreiniger (100–150 bar): dasselbe Gerät, das auch für die Gebäude- und Fahrzeugreinigung verwendet wird. Für die Säureentkalkung werden Zitronensäurelösung, ein Niederdrucksprühgerät und übliche persönliche Schutzausrüstung (Handschuhe, Augenschutz) benötigt. Für die routinemäßige Wartung sind weder Spezialwerkzeuge noch besondere Schulungen erforderlich. ADENCO liefert zu jedem Rechen eine Wartungsanleitung, und unser Ingenieurteam steht für Fragen telefonisch oder per E-Mail zur Verfügung.

Quellen

Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Research Report R-2003-03. Denver, CO.
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Vol 127, No 6. ASCE.
"The Coanda Effect." International Water Power & Dam Construction Magazine. Abgerufen im April 2026 unter http://www.waterpowermagazine.com/features/featurethe-coanda-effect/
"Sediment Exclusion from Water Systems Using a Coanda Effect Device." International Journal of Hydraulic Engineering, Vol 4, No 2, 2015.
"Performance of Coanda-Effect Screens in a Cold Climate." Journal of Cold Regions Engineering, Vol 28, No 4, ASCE, 2014.
"Common Intake Screen Clogging Causes & Coanda Screen Solutions." Johnson Wedge Wire. Abgerufen im April 2026 unter https://www.johnsonwedgewire.com/news/intake-screen-coanda-wedge-wire-solution.html
"Why Intake Screen Cleaning Is Critical for Industrial Water Systems." Ocean Marine Contracting. Abgerufen im April 2026 unter https://www.oceanmarinecontracting.com/why-intake-screen-cleaning-is-critical-for-industrial-water-systems/
Wahl, T.L. (2004). "Coanda Screen Field Applications." Water O&M Bulletin, Vol 208. U.S. Bureau of Reclamation.
"Guide on Stainless Steel Wedge Wire Screen Panel Cleaning." Wedge Wire Screen. Abgerufen im April 2026 unter https://www.wedgewire-screen.com/technology/wedge-wire-screen-panel-cleaning.html

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. Wir bauen Rechen mit einer Nutzungsdauer von bis zu 25 Jahren und sagen Ihnen genau, was nötig ist, damit sie ihre Leistung halten. Jeder ADENCO-Rechen wird mit einem standortspezifischen Wartungsleitfaden geliefert. Fragen zur Wartung Ihres Rechens? Kontaktieren Sie unser Ingenieurteam →

Beschaffung|Lesezeit: 9 min

Wie man einen Coanda-Rechen spezifiziert: RFQ-Checkliste für Ingenieure

Eine unvollständige Spezifikation eines Coanda-Rechens (das Datenblatt, das Sie mit dem RFQ versenden) kostet alle Beteiligten Zeit. Der Hersteller stellt Rückfragen. Der Ingenieur muss Antworten nachschlagen, die von Anfang an hätten vorliegen sollen. Der Projektterminplan verschiebt sich um eine Woche, bevor auch nur ein Stück Stahl zugeschnitten wurde.

Wir erleben das immer wieder. Eine Angebotsanfrage (RFQ) trifft ein: mit einem Durchfluss und einer Werkstoffgüte, sonst nichts. Keine Daten zur Wasserchemie, keine Abmessungen des Standorts, keine Angaben zur Fallhöhe, keine Umweltanforderungen. Für denjenigen, der sie verfasst hat, wirkt die Spezifikation vollständig, doch es fehlen die Parameter, die die Auslegung des Rechens tatsächlich bestimmen.

Diese Checkliste beseitigt dieses Problem. Sie umfasst jeden Parameter, den ADENCO benötigt, um einen Coanda-Einlaufrechen auszulegen, anzubieten und zu fertigen, und sie erläutert, warum jeder Parameter von Bedeutung ist, damit Sie die richtigen Angaben bei den richtigen Personen einholen können, bevor der RFQ herausgegeben wird.

Inhaltsverzeichnis

Bevor Sie beginnen: Vorgabespezifikation vs. Leistungsspezifikation
Die Spezifikations-Checkliste mit 15 Parametern
Die fünf häufigsten Auslassungen in Spezifikationen
Muster-Spezifikationsvorlage
Wie ADENCO Ihren RFQ bearbeitet
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Bevor Sie beginnen: Vorgabespezifikation vs. Leistungsspezifikation

Es gibt zwei Wege, einen Coanda-Rechen zu spezifizieren:

Vorgabespezifikation: Sie legen die genauen Rechenparameter fest: Spaltweite, Rechenbreite, Werkstoffgüte, Neigungswinkel, Drahtprofil. Dieses Vorgehen eignet sich, wenn Sie über eigene Wasserbauingenieure verfügen und die Auslegungsberechnungen bereits abgeschlossen haben.

Leistungsspezifikation: Sie legen die Leistungsanforderung fest (Bemessungsdurchfluss, minimale Filtrationsgröße, Wasserchemie, Randbedingungen am Standort) und der Hersteller legt den Rechen so aus, dass er diese Anforderungen erfüllt. Dieses Vorgehen wählen die meisten Ingenieure, und ADENCO empfiehlt es für Projekte, bei denen der Auftraggeber noch keine Erfahrung mit der Auslegung von Coanda-Rechen hat.

Beide Vorgehensweisen funktionieren. Die folgende Checkliste deckt beide ab: Sie liefert die benötigten Angaben, gleich ob Sie exakte Parameter angeben oder Leistungsanforderungen definieren, die das Ingenieurteam von ADENCO in eine Auslegung überführt.

Die Spezifikations-Checkliste mit 15 Parametern

Abschnitt A: Hydraulische Anforderungen

1. Bemessungsdurchfluss (l/s oder m³/h)

Der maximale Wasserdurchfluss, den der Rechen an das nachgeschaltete System liefern muss. Dies ist der wichtigste einzelne Parameter, den Sie angeben müssen: Er bestimmt die Rechenbreite.

Woher Sie ihn bekommen: Aus der hydraulischen Auslegung des nachgeschalteten Systems: Nenndurchfluss der Turbine, Pumpenkapazität, Bemessungsdurchsatz der Wasseraufbereitungsanlage oder Bewässerungsbedarf.

Häufiger Fehler: Angabe des mittleren Durchflusses statt des Spitzenbedarfs. Der Rechen muss den maximalen Momentanbedarf decken, nicht den Tagesmittelwert. Zur Auslegungsmethodik siehe: Wie man einen Coanda-Einlaufrechen auslegt.

2. Verfügbare Fallhöhe (mm)

Der vertikale Abstand zwischen der Wehrkrone (wo das Wasser auf das Beschleunigungsblech gelangt) und dem Fuß des Rechens (wo das gefilterte Wasser in den Sammelschacht austritt). Der Coanda Design Guide des US Bureau of Reclamation (USBR) (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) nennt 0,45 bis 1,3 m als typischen Bereich [1]; die Standardrechen von ADENCO arbeiten mit 450, 700 und 1.270 mm, kundenspezifische Rechen können darüber hinausgehen.

Woher Sie es bekommen: Aus der Vermessung vor Ort: Messen Sie den Höhenunterschied zwischen dem Wasserspiegel an der Wasserfassung und der Sohle (Unterkante) der nachgeschalteten Rohrleitung, des Kanals oder des Sammelschachts.

Häufiger Fehler: Die verfügbare Fallhöhe ganz wegzulassen. Ohne diesen Messwert kann ADENCO nicht bestätigen, ob ein Coanda-Rechen am Standort physikalisch realisierbar ist.

3. Minimale Filtrationsgröße (mm)

Die maximale Partikelgröße, die den Rechen passieren darf. Sie bestimmt die Spaltweite.

Woher Sie es bekommen: Aus dem, was das nachgeschaltete System verträgt: Öffnung der Turbinendüse, Tropfergröße, Pumpentoleranz oder behördliche Anforderung an den Fischschutz. Typische Werte: 0,5 mm (enger Spalt: Pelton-Turbinen, Vorfilter für Tropfbewässerung), 1,0 mm (Standardspalt: Francis-Turbinen, kommunale Vorfiltration), 1,5–2,0 mm (weiter Spalt: Flutbewässerung, allgemeiner Rückhalt von Geschwemmsel).

4. Sicherheitsfaktor

ADENCO empfiehlt einen Mindestsicherheitsfaktor von 1,3× für Standardanwendungen und 1,5× für kritische Anwendungen (einzige Wasserversorgung, Einhaltung der Fischschutzvorgaben, kaltes Klima) [1]. Geben Sie an, ob der Rechen auf den Bemessungsdurchfluss oder mit einem Sicherheitsfaktor ausgelegt werden soll.

Abschnitt B: Wasserchemie

5. Chloridkonzentration (ppm)

Der wichtigste einzelne Parameter für die Werkstoffauswahl. Er bestimmt, ob 304L, 316L, Duplex oder eine höhere Güte erforderlich ist [2].

Woher Sie es bekommen: Aus einer Laboranalyse des Rohwassers. Wichtig: Nehmen Sie die Probe unter den ungünstigsten Bedingungen: typischerweise im Spätsommer bei Niedrigwasser, wenn die Chloridkonzentration am höchsten ist.

<200 ppm → 304L
200–1.000 ppm → 316L
1.000–3.600 ppm → Duplex 2205
3.600 ppm → superaustenitisch (ADENCO konsultieren)

Den vollständigen Leitfaden zur Werkstoffauswahl mit PREN-Werten, Daten zur kritischen Lochkorrosionstemperatur und Erläuterungen zu den Gütevarianten finden Sie hier: Edelstahl 304 im Vergleich zu 316 für Einlaufrechen.

6. pH-Bereich

Saures Wasser (pH <6) beschleunigt die Korrosion und kann es erforderlich machen, den Werkstoff um eine Güte höher zu wählen [2].

7. Wassertemperaturbereich (°C)

Erhöhte Temperatur verringert die Korrosionsbeständigkeit. Übersteigt die Spitzentemperatur im Sommer 30 °C, kann eine höhere Werkstoffgüte erforderlich sein. Nähert sich die Wintertemperatur 0 °C, sollten Maßnahmen gegen Vereisung vorgesehen werden [3].

8. Besondere Verunreinigungen

Geben Sie bekannte Vorkommen von folgenden Stoffen an: Eisen über 0,3 mg/L (Verfärbungsrisiko), Mangan über 0,05 mg/L (Ablagerungsrisiko), Schwefelwasserstoff (Korrosionsrisiko) oder freiem Restchlor (wenn das gesiebte Wasser mit chlorierten Rückläufen in Kontakt kommt).

Abschnitt C: Standort und Umwelt

9. Anwendungsart

Wasserkraft (Turbinentyp und Fallhöhe angeben), kommunales Trinkwasser, Bewässerung (Verfahren angeben), Beschneiung, industrielles Prozesswasser oder Sonstiges. Die Anwendung bestimmt den Auslegungsansatz von ADENCO und etwaige anwendungsspezifische Anforderungen.

10. Anforderungen an den Fischschutz

Geben Sie die geltende Vorschrift an: US EPA 316(b), EU-Wasserrahmenrichtlinie, Siebungsleitfaden der UK Environment Agency, UK Eels Regulations 2009, Richtlinien australischer Bundesstaaten oder andere. Ist kein Fischschutz erforderlich, geben Sie dies ausdrücklich an: Es beeinflusst die Wahl der Spaltweite und die Auslegung der Anströmgeschwindigkeit [4].

11. Maßnahmen für kaltes Klima

Treten am Standort Frosttemperaturen auf, geben Sie an:

Niedrigste gemessene Lufttemperatur am Standort
Ob ein Vereisungsschutz erforderlich ist (elektrische Beheizung, Warmwasserrückführung, beheizter Luftdiffusor)
Ob Temperaturwechsel durch Vereisungsschutzsysteme die Wahl der Werkstoffgüte beeinflussen [3]

12. Hochwasserexposition

Liegt die Wasserfassung in einer Überschwemmungsgebiet oder an einem Fluss mit erheblichen Hochwasserereignissen, geben Sie das Wiederkehrintervall des Bemessungshochwassers (z. B. 100-jährliches Hochwasser) und die geschätzte Hochwassergeschwindigkeit am Standort des Rechens an. Dies bestimmt die statische Auslegung und die Tragfähigkeit der Verankerungen [5].

Abschnitt D: Bauliche Gegebenheiten und Montage

13. Verfügbare Wehrbreite (m)

Der physische Raum, der für die Montage des Siebpaneels bzw. der Siebpaneele zur Verfügung steht. Wird der Rechen an einem bestehenden Wehr nachgerüstet, messen Sie die nutzbare Breite. Wird das Wehr neu gebaut, geben Sie die maximale Breite an, die die Betonkonstruktion zulässt.

14. Montageart

Fest installiertes Paneel auf dem Wehr (Standard)
Transportabler Boxrechen (versetzbar: üblich für landwirtschaftliche und saisonale Anwendungen)
Nachrüstung an einem bestehenden Bauwerk (Abmessungen, Werkstoff und Zustand des vorhandenen Wehrs angeben)
Neubau (Rechen als Teil neuer Betonarbeiten ausgelegt)

15. Lieferung und Projektterminplan

Geben Sie den erforderlichen Liefertermin sowie alle Projektmeilensteine an, die die Fertigungsplanung beeinflussen. Die Standard-Lieferzeit der Fertigung von ADENCO hängt von Größe und Komplexität des Rechens sowie vom aktuellen Produktionsprogramm ab: Eine frühzeitige Kontaktaufnahme ermöglicht es uns, uns auf Ihren Projektterminplan abzustimmen.

Die fünf häufigsten Auslassungen in der Spezifikation

Über Hunderte von RFQs hinweg sind dies die am häufigsten fehlenden Parameter sowie die Folgen der jeweiligen Auslassung:

Auslassung	Warum sie wichtig ist	Folge bei Fehlen
Wasserchemie (Chlorid, pH, Temperatur)	Bestimmt die Werkstoffgüte, den größten Kostenfaktor	ADENCO kann das Material nicht kalkulieren. Die RFQ wird zur Nachforderung von Informationen zurückgegeben, was 1–2 Wochen zusätzlich kostet.
Verfügbare Fallhöhe	Bestimmt, ob die Coanda-Technologie am Standort machbar ist	Ist die verfügbare Fallhöhe unzureichend (<450 mm), funktioniert das gesamte Rechenkonzept möglicherweise nicht. Wird dies erst nach der Beschaffung entdeckt, kostet es alle Beteiligten Zeit.
Fischschutzvorschrift	Bestimmt die Spaltweite und kann eine Berechnung der Anströmgeschwindigkeit erfordern	Eine nicht konforme Rechenspezifikation führt zu Genehmigungsverzögerungen oder zu einem erforderlichen Austausch des Rechens nach der Montage.
Spitzen- gegenüber mittlerem Durchfluss	Bestimmt die Rechenbreite	Ein unterdimensionierter Rechen kann den Spitzenbedarf nicht decken. Das übermäßige Abstellen auf den mittleren Durchfluss ist der häufigste Auslegungsfehler.
Daten zum kalten Klima	Bestimmt die Anforderungen an den Vereisungsschutz und die Wahl der Werkstoffgüte	Der Rechen wird ohne Vereisungsschutz montiert, blockiert beim ersten winterlichen Eisereignis und muss notfallmäßig nachgerüstet werden.

Eine ausführliche Erörterung von Spezifikationsfehlern und ihren Folgen finden Sie unter: 5 häufige Fehler bei der Spezifikation von Einlaufrechen.

Muster einer Spezifikationsvorlage

Kopieren und vervollständigen Sie das Folgende für Ihre RFQ. Mit * gekennzeichnete Felder sind erforderlich, damit ADENCO ein technisches Konzept und ein Angebot erstellen kann.

COANDA INTAKE SCREEN: REQUEST FOR QUOTATION

PROJECT INFORMATION
  Project name: _______________
  Location (city/region/country): _______________
  Application type*: _______________
  Contact engineer: _______________
  Email / phone: _______________

HYDRAULIC REQUIREMENTS
  Design flow rate*: ___________ l/s
  Peak flow rate (if different): ___________ l/s
  Available head (weir crest to sump invert)*: ___________ mm
  Required filtration size (max particle to pass)*: ___________ mm
  Safety factor required: ___________ (default 1.3×)

WATER CHEMISTRY
  Chloride concentration*: ___________ ppm
  pH range: ___________
  Water temperature range*: ___________ °C (min) to ___________ °C (max)
  Iron content: ___________ mg/L
  Manganese content: ___________ mg/L
  Free chlorine residual (if applicable): ___________ ppm
  Other contaminants: _______________

ENVIRONMENTAL REQUIREMENTS
  Fish protection regulation (if applicable): _______________
  Target species / life stage (if known): _______________
  Minimum air temperature at site*: ___________ °C
  Anti-icing required? Yes / No / To be determined
  Flood recurrence interval (if applicable): _______________
  Estimated flood velocity at screen (if known): ___________ m/s

PHYSICAL / INSTALLATION
  Available weir width: ___________ m
  Installation type: Permanent / Box screen / Retrofit / New-build
  Existing weir dimensions (if retrofit): _______________
  Preferred material grade (if known): _______________

DELIVERY
  Required delivery date: _______________
  Project milestone dates: _______________

ADDITIONAL NOTES
  _______________________________________________
  _______________________________________________

Senden Sie dieses Formular an sales@coandaintakes.com oder über das ADENCO-Kontaktformular. Das Engineering-Team von ADENCO prüft Ihre Angaben und antwortet bei Standardanwendungen innerhalb von 1–2 Arbeitstagen mit einem technischen Vorschlag und einem Angebot.

Wie ADENCO Ihren RFQ bearbeitet

Sobald wir eine vollständige Spezifikation erhalten haben, geschieht Folgendes:

Schritt 1: Technische Prüfung (Tag 1)

Das Engineering-Team von ADENCO prüft Ihre Spezifikation, bestätigt die Machbarkeit und ermittelt Parameter, die einer Klärung bedürfen. Ist die Spezifikation vollständig, gehen wir direkt zur Auslegung über.

Schritt 2: Hydraulische Auslegung (Tag 1–2)

Wir berechnen die erforderliche Rechenbreite anhand Ihres Bemessungsdurchflusses, der Spaltweite, der verfügbaren Fallhöhe und standortspezifischer Anpassungsfaktoren. Wir wählen das Drahtprofil, den Neigungswinkel und die Geometrie des Beschleunigungsblechs, die für Ihre Bedingungen optimiert sind.

Schritt 3: Werkstoffauswahl (Tag 1–2)

Auf Grundlage Ihrer Wasserchemiedaten wählen wir die Edelstahlgüte mit unserer Entscheidungsmatrix aus Chlorid, pH und Temperatur. Wir vergleichen die Auswahl mit PREN-Werten (Wirksumme) und Daten zur kritischen Lochkorrosionstemperatur für Ihre spezifischen Bedingungen [2].

Schritt 4: Technischer Vorschlag und Angebot (Tag 2)

Sie erhalten ein vollständiges technisches Konzept, das Folgendes umfasst: Rechenabmessungen und -konfiguration, Werkstoffgüte mit Begründung, hydraulische Leistungsdaten (Auslegungskapazität, Druckverlust), Montagehinweise sowie ein verbindliches Angebot mit Lieferzeit.

Bei komplexen Projekten (Anordnungen mit mehreren Paneelen, ungewöhnliche Standortrandbedingungen oder Anwendungen mit detaillierter hydraulischer Modellierung) kann das Angebot 3–5 Arbeitstage in Anspruch nehmen.

Schritt 5: Freigabe und Fertigung

Nach Freigabe fertigt ADENCO den Rechen gemäß der vereinbarten Spezifikation. Jeder Rechen durchläuft vor dem Versand eine Maßkontrolle und eine Qualitätsprüfung. Standardrechen werden innerhalb der vereinbarten Lieferzeit versandt; über jede Änderung informieren wir Sie, sobald sie bekannt ist.

Häufig gestellte Fragen

Was sollte eine Spezifikation für einen Coanda-Rechen enthalten?

Mindestens anzugeben sind: Bemessungsdurchfluss (l/s), verfügbare Fallhöhe (mm), erforderliche Filtrationsgröße (mm), Chloridkonzentration (ppm), Wassertemperaturbereich (°C), Anwendungsart und Anforderungen an den Fischschutz (falls vorhanden). Mit diesen sieben Parametern kann ADENCO eine vollständige technische Auslegung und ein Angebot erstellen. Die vollständige Checkliste mit 15 Parametern in diesem Leitfaden stellt sicher, dass nichts übersehen wird, und verringert den Bedarf an Rückfragen.

Wie erstelle ich eine Spezifikation für einen Coanda-Rechen für eine öffentliche Ausschreibung?

Für Ausschreibungsspezifikationen empfehlen wir einen leistungsbasierten Ansatz: Definieren Sie die Leistungsanforderungen (Durchfluss, Filtrationsgröße, Wasserchemie, Einhaltung von Vorschriften), statt exakte Rechenparameter vorzuschreiben. So können Hersteller optimierte Auslegungen vorschlagen. Nehmen Sie die Checkliste mit 15 Parametern als Mindestdatensatz auf und verlangen Sie von den Bietern den Nachweis, dass ihre Auslegung zu Ihrer Wasserchemie passt und Ihre regulatorischen Anforderungen erfüllt. Führen Sie den USBR Coanda Design Guide (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03) als Auslegungsstandard für Coanda-Rechen an [1].

Wie schnell erhalte ich ein Angebot von ADENCO?

ADENCO stellt bei Standardanwendungen technische Vorschläge und Angebote innerhalb von 1–2 Arbeitstagen bereit, sofern eine vollständige Spezifikation eingereicht wird. Komplexe Projekte (Anordnungen aus mehreren Siebpaneelen, ungewöhnliche Randbedingungen am Standort, detaillierte hydraulische Modellierung) können 3–5 Arbeitstage erfordern. Unvollständige Spezifikationen verlängern die Bearbeitung: Jeder fehlende Parameter führt zu einer Runde von Rückfragen. Mit der Checkliste in diesem Leitfaden stellen Sie sicher, dass Ihre RFQ alles enthält, was wir für eine schnelle Antwort benötigen.

Was ist, wenn mir keine Daten zur Wasserchemie vorliegen?

Liegt noch keine Laborwasseranalyse vor, kann ADENCO zum Probenahmeprotokoll beraten: was zu prüfen ist, wann Proben zu nehmen sind (ungünstigste Bedingungen) und welche akkreditierten Labore Ihre Region bedienen. Wir können ein vorläufiges Angebot auf Basis konservativer Annahmen erstellen (eine höhere Werkstoffgüte, um einen unbekannten Chloridgehalt abzudecken) und es präzisieren, sobald die Daten zur Wasserchemie vorliegen. Wir empfehlen jedoch dringend, vor der endgültigen Festlegung der Spezifikation eine Wasseranalyse einzuholen. Sie ist kostengünstig und verhindert die häufigsten und teuersten Fehler bei der Werkstoffauswahl.

Kann ADENCO mir beim Erstellen der Spezifikation helfen?

Ja. ADENCO bietet Ingenieuren, die Spezifikationen für Coanda-Rechen erarbeiten, kostenlose technische Beratung an. Wenn Ihnen die grundlegenden Projektparameter (Durchfluss, Anwendung, Standort) vorliegen, Sie bei rechenspezifischen Details aber unsicher sind, wenden Sie sich an unser Engineering-Team. Wir helfen Ihnen, eine vollständige Spezifikation zu erstellen, die Ihre Projektanforderungen erfüllt und bei Bedarf für eine wettbewerbliche Ausschreibung verwendet werden kann.

Auf welchen Auslegungsstandard sollte ich bei Coanda-Rechen verweisen?

Die maßgebliche Auslegungsreferenz ist der USBR Coanda Design Guide (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03), veröffentlicht als Design Guidance for Coanda-Effect Screens von Tony Wahl [1]. Dies ist der umfassendste öffentlich verfügbare Ingenieurleitfaden für die Auslegung von Coanda-Rechen und steht auf der Website des U.S. Bureau of Reclamation kostenlos zum Download bereit. Für hydraulische Leistungsberechnungen sind Wahl (2001) im Journal of Hydraulic Engineering [6] und Wahl et al. (2021) für aktualisierte Daten zur Oberflächenspannung [7] zu zitieren.

Quellen

Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Forschungsbericht R-2003-03. Denver, CO. Abgerufen von https://www.usbr.gov/tsc/techreferences/rec/R-2003-03.pdf
"Susceptibility of Type 304/304L and 316/316L Austenitic Stainless Steels to Chlorides in Cooling Water." Digital Refining. Abgerufen im April 2026 von https://www.digitalrefining.com/article/1002873/
"Performance of Coanda-Effect Screens in a Cold Climate." Journal of Cold Regions Engineering, Bd. 28, Nr. 4, ASCE, 2014.
UK Environment Agency. "Screening for Intake and Outfalls: A Best Practice Guide." Abgerufen im April 2026 von https://assets.publishing.service.gov.uk/media/5a7c9293ed915d6969f45d2d/scho0205bioc-e-e.pdf
World Bank / GFDRR (2019). Lifelines: The Resilient Infrastructure Opportunity. Abgerufen im April 2026 von https://openknowledge.worldbank.org/entities/publication/709788c9-b5e2-5190-8845-b757f33ac7d4
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 127, Nr. 6. ASCE.
Wahl, T.L. et al. (2021). "Surface Tension Effects on Discharge Capacity of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 147, Nr. 8. ASCE.

Veröffentlicht von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. Füllen Sie die obige Checkliste aus und senden Sie sie an sales@coandaintakes.com. Das Ingenieurteam von ADENCO sendet Ihnen innerhalb von 1–2 Arbeitstagen einen technischen Vorschlag und ein verbindliches Angebot. Kostenlose technische Beratung verfügbar →

Anwendungen|Lesezeit: 11 min

Coanda-Rechen in der Abwasservorbehandlung

Die meisten Ingenieure kennen Coanda-Rechen als Technik für die Wasserfassung: passive, schwerkraftbetriebene Vorrichtungen, die Geschwemmsel aus Flüssen, Stauseen und Kanälen filtern, bevor das Wasser eine Turbine, eine Pumpe oder eine Aufbereitungsanlage erreicht. Dort wurde die Technik entwickelt, und dort hat sich ADENCO in mehr als einem Jahrzehnt Fertigung seinen Ruf erarbeitet.

Doch die Physik, die einen Coanda-Rechen für die Entnahme von sauberem Wasser wirksam macht (schwerkraftgetriebene Strömung, Trennung am geneigten Keildraht, kontinuierlicher Abtrag von Geschwemmsel, Betrieb ohne Strom), ist genau die Physik, die für die erste Stufe der Abwasserbehandlung erforderlich ist: Feststoffe aus einer Flüssigkeit entfernen, ohne mechanische Komponenten, ohne Strom und ohne Chemikalien.

Das ist nicht nur Theorie. Statische Siebe und Bogensiebe, die auf den Prinzipien des Coanda-Effekts beruhen, werden seit Jahrzehnten in der Abwasservorbehandlung eingesetzt: in Lebensmittelbetrieben, in kommunalen Regenwassersystemen, im Bergbau und in der industriellen Abwasserbehandlung. Was gefehlt hat, ist ein systematischer Ingenieurleitfaden, der die im Bereich der Wasserfassung entwickelte Erfahrung mit Coanda-Rechen mit den besonderen Anforderungen der Fest-Flüssig-Trennung im Abwasser verbindet.

Dieser Leitfaden schließt diese Lücke.

Inhaltsverzeichnis

Das Problem der Abwasservorbehandlung
Wie Coanda-Rechen die Fest-Flüssig-Trennung leisten
Die Familie der statischen Siebe: Coanda, Sidehill, Bogensieb und Hydrosieb
Leistungsdaten im Abwasser
Statische vs. mechanische Siebung: ein Vergleich im Abwasser
Abwasseranwendungen für Coanda-Rechen
Werkstoffauswahl für Abwasserumgebungen
Auslegungsaspekte für Abwasseranwendungen
ADENCO und ADEN Wedge Wire: komplette Filtrationssysteme
Häufig gestellte Fragen
Quellen

Das Problem der Abwasser-Vorbehandlung

Abwasser (ob aus einer Kommune, einem Lebensmittelbetrieb, einer Brauerei, einem Schlachthof, einer Textilanlage oder einem städtischen Regenwassersystem) enthält Schwebstoffe, die entfernt werden müssen, bevor eine biologische oder chemische Behandlung wirksam ablaufen kann. Zu diesen Feststoffen zählen organisches Material (Lebensmittelabfälle, Fasern, biologische Substanz), anorganische Partikel (Sand, Kies, Kunststofffragmente) sowie Fette, Öle und Schmierfette (FOG).

Der Markt für Abwasser-Siebanlagen erreichte 2025 ein Volumen von rund 2,5 Milliarden US-Dollar und wächst jährlich um 6,3 % [1]. Dieses Wachstum ist die Folge strenger werdender Einleitvorschriften, steigender industrieller Abwassermengen und der Erkenntnis, dass eine wirksame Vorsiebung die Kosten und die Komplexität der nachgeschalteten Behandlung deutlich senkt.

Die Herausforderung: Die meisten Abwasser-Siebsysteme beruhen auf mechanischen Anlagen. Trommelsiebe, Stufenrechen, Schneckenrechen, Ketten- und Harkenrechen: Sie alle benötigen Motoren, Antriebe und regelmäßige mechanische Wartung. In einer Abwasserumgebung, in der korrosive Chemie, abrasive Feststoffe und Fettbelastung normale Betriebsbedingungen sind, verschleißen mechanische Komponenten schneller als in Anwendungen mit sauberem Wasser. Die Wartungskosten sind höher. Die Ausfallraten sind höher. Und jede Stunde Stillstand der Siebanlage ist eine Stunde, in der unbehandelte Feststoffe in den nachgeschalteten Prozess gelangen.

Statische Siebe (einschließlich der Bauformen mit Coanda-Effekt) beseitigen diese mechanischen Ausfallmechanismen vollständig.

Wie Coanda-Rechen die Fest-Flüssig-Trennung durchführen

Das Funktionsprinzip ist identisch mit dem eines Einlaufrechens für Reinwasser, angepasst an die Belastung durch Abwasser [2][3]:

Zulaufverteilung. Das Abwasser gelangt über einen Verteilkasten oder ein Wehr an den oberen Rand des Rechens; dieser verteilt den Durchfluss gleichmäßig über die Rechenbreite.
Beschleunigung. Die Flüssigkeit fließt an einem massiven Beschleunigungsblech hinab und bildet dabei, während die Schwerkraft sie nach unten zieht, eine dünne Flüssigkeitsschicht mit hoher Geschwindigkeit.
Trennung. Die Flüssigkeitsschicht strömt über die Spalte zwischen den geneigten Keildrähten (Drähte mit V-Profil). Der Coanda-Effekt bewirkt, dass die dünne, der Drahtoberfläche am nächsten liegende Flüssigkeitsschicht anhaftet und in den Spalt abgelenkt wird, wo sie als Filtrat hindurchtritt. Feststoffe, die größer als die Spaltweite sind (und viele kleinere Feststoffe, die durch die Oberflächenspannung an der Flüssigkeitsoberfläche gehalten werden), werden durch ihren Impuls über die Drahtspitzen hinweggetragen.
Feststoffaustrag. Zurückgehaltene Feststoffe gleiten unter ihrem Eigengewicht die gekrümmte Rechenfläche hinab und werden an der Unterkante des Rechens (der Austragskante) zur Entsorgung oder weiteren Verarbeitung gesammelt.
Filtratsammlung. Das saubere Filtrat sammelt sich in einer Rinne oder einem Sumpf unterhalb des Rechens und fließt zur nächsten Behandlungsstufe.

Der gesamte Vorgang wird von der Schwerkraft angetrieben. Es gibt keine Pumpe, keinen Motor, kein Rückspülsystem und keine Chemikaliendosierung. Der Rechen arbeitet, sobald Abwasser über ihn strömt, und kommt zum Stillstand, wenn die Strömung aufhört.

Die Familie der statischen Siebe: Coanda, Sidehill, Bogensieb und Hydrosieve

Der Coanda-Rechen gehört zu einer größeren Familie statischer Keildraht-Siebvorrichtungen im Abwasserbereich. Das Verständnis dieser Familie hilft Ingenieuren, die richtige Konfiguration auszuwählen:

Sidehill-Siebe

Sidehill-Siebe stehen in einem Winkel von 45°–60° zur Horizontalen und trennen Feststoffe mithilfe der Schwerkraft und eines Dünnfilm-Strömungseffekts. Das Abwasser fließt über die gekrümmte Keildrahtfläche nach unten; die Flüssigkeit tritt durch die Spalte, während die Feststoffe zum Austragspunkt gleiten [4]. Die Spaltweiten liegen bei Abwasseranwendungen typischerweise bei 0,25–1,0 mm.

Bogensiebe (DSM-Siebe)

Ursprünglich für die Mineralaufbereitung entwickelt (DSM = Dutch State Mines), sind Bogensiebe konkav gekrümmte Keildraht-Siebpaneele, die quer zur Strömung angeordnet sind. Die parabolische Krümmung verstärkt den Coanda-Effekt und bewirkt eine wirksamere Entwässerung als flache Siebe [5]. Bogensiebe werden in der Kohleaufbereitung, der Stärkeverarbeitung und der Abwasserentwässerung häufig eingesetzt.

Hydrosieve-Siebe

Hydrosieve ist ein Handelsname, der zur Gattungsbezeichnung geworden ist. Hydrosieve-Siebe sind statische Keildrahtfilter mit parabolischer Krümmung, die im Schwerkraftbetrieb arbeiten. Das Abwasser wird am oberen Rand des gekrümmten Siebs verteilt; die Flüssigkeit tritt hindurch, während Feststoffe zurückgehalten und unten ausgetragen werden [6]. Verbreitet in der Lebensmittelverarbeitung, in Molkereien und in Brauereien.

Coanda-Einlaufrechen (ADENCO)

ADENCOs Coanda-Rechen nutzen dasselbe Keildraht-Trennprinzip, ergänzt um ein präzisionsgefertigtes Beschleunigungsblech und einen optimierten Drahtneigungswinkel, die sowohl den Durchsatz als auch die Feststoffabweisung maximieren. Die Auslegungserfahrung aus Anwendungen in Wasserfassungen, wo Rechen an abgelegenen, unbeaufsichtigten Standorten zuverlässig arbeiten müssen, lässt sich unmittelbar auf Abwasseranwendungen übertragen, in denen ein minimaler Wartungsaufwand im Vordergrund steht.

Was alle vier Konfigurationen verbindet: geneigter Keildraht, schwerkraftgetriebene Strömung, vollständig statische Bauweise, kein Strombedarf und der Coanda-Effekt an der Drahtoberfläche. Die Unterschiede liegen in der Zuführung, der Siebkrümmung und dem Einbauwinkel: alles Punkte, die ADENCO auf die jeweilige Anwendung abstimmt.

Leistungsdaten im Abwasserbereich

Entfernung von Schwebstoffen

Keildraht-Sidehill-Siebe erreichen in Abwasseranwendungen einen Rückhalt von 30–60 % der abfiltrierbaren Stoffe (TSS) vor der biologischen oder chemischen Behandlung [4]. Der Abscheidegrad hängt ab von:

Spaltweite (engere Spalte = höherer Rückhalt)
Korngrößenverteilung der Feststoffe (Abwasser mit überwiegend groben Feststoffen ergibt einen höheren Rückhalt)
Hydraulische Beschickung (niedrigere Raten ermöglichen eine bessere Trennung)
Feststoffeigenschaften (faseriges Material wird wirksamer zurückgehalten als feine kolloidale Partikel)

Regenwasserbehandlung

Eine begutachtete Studie von USGS/ASCE untersuchte eine unterirdische Regenwasserbehandlungskammer mit Coanda-Rechen in Madison, Wisconsin [7]. Ergebnisse aus 33 Regenereignissen in den Jahren 2016–2017:

Schwebstoffe (SSC): 45 % Reduktion
Abfiltrierbare Stoffe gesamt (TSS): 23 % Reduktion
Gesamtphosphor (TP): 16 % Reduktion: überwiegend durch die Entfernung von partikelgebundenem Phosphor

Die Studie ergab, dass der Coanda-Rechen bei starken Niederschlägen am wirksamsten war: genau dann, wenn herkömmliche Regenwassereinläufe (Straßenabläufe) am wenigsten wirksam sind.

Energieeinsparungen in den nachgelagerten Stufen

Indem sie 30–60 % der abfiltrierbaren Stoffe vor der biologischen Behandlung entfernen, verringern statische Siebe die organische Fracht, die in die Belebungsbecken gelangt. Veröffentlichte Untersuchungen zeigen, dass diese frühe Feststoffabscheidung den Energieverbrauch der Belüftung um bis zu 20 % senken kann [4]: eine erhebliche Einsparung im Betrieb, da die Belüftung typischerweise 40–60 % des gesamten Energieverbrauchs einer Kläranlage ausmacht [8].

Statische und mechanische Siebung im Vergleich: Abwasser

Parameter	Coanda / statisches Sieb	Trommelsieb	Stufenrechen	Stabrechen mit Kettenräumer
Spaltweitenbereich	0,25–2,0 mm	0,25–6 mm	3–6 mm	6–40 mm
TSS-Rückhalt	30–60 %	40–70 %	20–40 %	10–25 %
Strombedarf	keiner	0,5–5 kW	1–3 kW	0,5–3 kW
Bewegliche Teile	keine	Trommel, Sprühsystem, Motor	Stufenbleche, Hydraulik	Kette, Räumer, Kettenräder, Motor
Selbstreinigend	passiv (Schwerkraft)	aktiv (Sprühspülung)	aktiv (Stufenbewegung)	aktiv (Räumer)
Wartungsintervall	jährliche Inspektion; periodische Druckspülung	monatliche mechanische Wartung	monatliche mechanische Wartung	wöchentliche bis monatliche mechanische Wartung
FOG-Toleranz (Fette, Öle)	mäßig: kann periodische Heißwasserspülung erfordern	gut mit Sprühsystem	gut	mäßig
Abrasionsbeständigkeit	sehr gut (statischer Edelstahl)	mäßig (Trommelgewebe verschleißt)	gut	mäßig (Kettenverschleiß)
Nutzungsdauer	bis zu 25 Jahre	10–15 Jahre	15–20 Jahre	10–15 Jahre
Investitionskosten	niedrig bis mäßig	mäßig bis hoch	hoch	mäßig

Wo statische Coanda-Rechen mechanischen Alternativen überlegen sind:

Anwendungen, in denen ein Betrieb ohne Strom erforderlich oder erwünscht ist
Abgelegene oder dezentrale Standorte ohne zuverlässige Stromversorgung
Standorte, an denen der Wegfall mechanischer Wartung Priorität hat
Umgebungen mit hohem Abrasivanteil (Sand, Feinkies), der den mechanischen Verschleiß beschleunigt
Vorbehandlungsstufen, in denen ein TSS-Rückhalt von 30–60 % vor den nachgelagerten Prozessen ausreicht

Wo mechanische Siebe besser geeignet sind:

Anwendungen, die in der Siebstufe einen TSS-Rückhalt von >60 % erfordern
Hohe Fett- und Ölfrachten, die eine aktive Sprühspülung erfordern
Einlaufbauwerke sehr großer kommunaler Kläranlagen, in denen sich die mechanische Zuverlässigkeit bewährt hat

Einen ausführlichen Technologievergleich im Kontext der Wasserfassung finden Sie hier: Coanda-Rechen vs. Stabrechen vs. Trommelsieb.

Abwasseranwendungen für Coanda-Rechen

Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung

Molkereien, Brauereien, Konservenfabriken, Fleischverarbeitungsbetriebe sowie Obst- und Gemüsebetriebe erzeugen Abwasser mit hohem organischem Gehalt: BSB-Werte (biochemischer Sauerstoffbedarf), die 10- bis 20-mal höher liegen als bei häuslichem Abwasser [9]. Statische Siebe am Prozessablauf entfernen Lebensmittelreste (Schalen, Kerne, Stiele, Knochenstücke, Fasern), bevor das Abwasser in die biologische Behandlung gelangt. Das verringert die BSB- und TSS-Fracht der biologischen Stufe und senkt die Kosten für Chemikalien und Belüftung.

Häufige Anwendungen in der Lebensmittelverarbeitung:

Rückgewinnung von Produkt aus Wasch-, Kühl- und Spülrinnenwasser
Abtrennung von Stielen, Schalen, Kernen und Blättern aus Prozessabwasser
Vorsiebung von Molkereiabwasser vor der Druckentspannungsflotation (DAF)
Abtrennung von Treber und Trub in Brauereien

Kommunales Regenwasser

Die USGS-Studie in Madison [7] zeigte, dass Coanda-Rechen in modifizierte Regenwassereinläufe integriert werden können, um Sediment und partikelgebundenen Phosphor aus städtischem Regenwasserabfluss zu entfernen: eine zunehmend wichtige regulatorische Anforderung, da für kommunale Trennkanalisationen (MS4) die Grenzwerte für Nährstoffeinleitungen strenger werden.

Industrieabwasser

Textilbetriebe, Zellstoff- und Papierwerke, Chemieanlagen und Bergbaubetriebe setzen statische Spaltsiebe ein, um faseriges Material, Mineralpartikel und Prozessfeststoffe aus dem Abwasser zu entfernen. Die Abrasionsbeständigkeit des statischen Siebs (keine mechanischen Bauteile, die dem Verschleiß unterliegen) ist im Bergbau und in der Mineralaufbereitung besonders vorteilhaft.

Aquakultur

Fischzuchtanlagen erzeugen Abwasser mit Futterpartikeln, Fäkalien und organischem Geschwemmsel. Statische Siebe bieten eine wirksame Vorbehandlung vor der Einleitung oder Rückführung, mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die vollständig statische Bauweise das Risiko mechanischer Ausfälle in feuchten, korrosiven Aquakulturumgebungen ausschließt.

Werkstoffauswahl für Abwasserumgebungen

Abwasser ist korrosiver als die meisten natürlichen Wässer. Ein niedrigerer pH-Wert, ein höherer Chloridgehalt, erhöhte Temperatur, biologische Aktivität und der Kontakt mit Reinigungschemikalien beschleunigen die Korrosion. Die Werkstoffauswahl für Coanda-Rechen im Abwasserbereich muss diese Bedingungen berücksichtigen:

Abwassertyp	Typische Chemie	Empfohlene Werkstoffgüte
Kommunales Regenwasser	Niedriger Chloridgehalt, variabler pH-Wert	304L
Lebensmittelverarbeitung (auf Süßwasserbasis)	Mäßiger Organikanteil, neutraler pH-Wert, Reinigungschemikalien	316L
Molkerei / Brauerei	Saurer pH-Wert (4–6), organische Säuren, heiße Waschzyklen	Mindestens 316L; Duplex bei heißen sauren Bedingungen
Schlachthof	Hoher Organikanteil, FOG, gechlortes Waschwasser	316L
Textilindustrie	Variabler pH-Wert, Farbstoffchemikalien, hohe Temperatur	316L oder Duplex
Zellstoff und Papier	Schwefelverbindungen, saurer pH-Wert, hohe Temperatur	Duplex 2205
Bergbau / Mineralaufbereitung	Niedriger pH-Wert, hoher Chloridgehalt, abrasive Trübe	Duplex 2205 oder Super-Duplex

Die allgemeine Regel für Abwasser: Wählen Sie mindestens eine Güte höher als für die entsprechende Süßwasseranwendung. Die Kombination aus chemischer Belastung, erhöhter Temperatur und Spaltbedingungen an den Verbindungen zwischen Draht und Tragstab erzeugt eine korrosivere Umgebung, als es die Chloridkonzentration allein vermuten ließe.

Eine ausführliche Methodik zur Werkstoffauswahl finden Sie unter: 304 vs. 316 Edelstahl für Einlaufrechen.

Konstruktive Aspekte für Abwasseranwendungen

Die Auslegung eines Coanda-Rechens für Abwasser unterscheidet sich in mehreren wesentlichen Punkten von der Auslegung für eine Wasserfassung:

Höhere Feststofffracht

Abwasser führt ein Vielfaches der Schwebstoffe natürlicher Gewässer. Der Rechen muss sowohl auf den hydraulischen Durchfluss als auch auf die Feststoffbelastung ausgelegt werden. Eine höhere Feststoffbelastung erfordert breitere Rechen (geringere hydraulische Belastung je Meter Breite), damit der Mechanismus zur Geschwemmselabfuhr die Menge des abgewiesenen Materials bewältigen kann.

Fette und Öle

FOG im Abwasser kann die Drahtoberfläche überziehen, wodurch der Coanda-Effekt abnimmt und häufiger von Hand gereinigt werden muss. Für Anwendungen mit erheblichem FOG-Anteil empfiehlt ADENCO:

Größere Spaltweiten (1,0–2,0 mm), um das Risiko der Brückenbildung zu verringern
Regelmäßige Heißwasserwäsche (60–80 °C) zum Auflösen von Fettablagerungen
Mindestens Werkstoffgüte 316L, um der Chemie der Heißwäsche standzuhalten

Zulaufverteilung

Eine gleichmäßige Zulaufverteilung über die Rechenbreite ist entscheidend. In Abwasseranwendungen sorgt ein richtig ausgelegter Verteilkasten oder ein Überlaufwehr dafür, dass die gesamte Rechenbreite genutzt wird und keine örtliche Überlastung auftritt. ADENCO legt die Verteilkastenkonfiguration spezifisch für jede Abwasseranwendung aus.

Feststoffhandhabung

Die abgewiesenen Feststoffe müssen gesammelt und entsorgt werden. Anders als bei Anwendungen der Wasserfassung, wo Geschwemmsel in das natürliche Gewässer zurückgelangt, erfordern Abwasserfeststoffe Sammlung, Transport und Entsorgung. ADENCO plant Rechenanlagen mit integrierten Feststoffsammelrinnen, Schneckenförderern oder Abfallbehältern, je nach Feststoffmenge und Logistik vor Ort.

Zugang zur Reinigung

Abwasserrechen erfordern häufigere Reinigung als Einlaufrechen: regelmäßige Hochdruckreinigung (monatlich bis vierteljährlich) und Heißwasser-Entfettung bei FOG-belasteten Anwendungen. Die Anordnung vor Ort muss einen sicheren und bequemen Wartungszugang zur Rechenfläche bieten.

ADENCO und ADEN Wedge Wire: komplette Filtrationssysteme

ADENCOs Fachwissen bei Coanda-Einlaufrechen ist Teil einer größeren Gruppe von Filtrationsunternehmen. ADEN Wedge Wire (Schwesterunternehmen von ADENCO) fertigt das gesamte Spektrum an Keildrahtprodukten für industrielle Anwendungen:

Sidehill-Siebe für Abwasserentwässerung und Vorbehandlung
Bogensiebe / DSM-Siebe für Mineralaufbereitung und industrielle Trennung
Flache Siebpaneele für Filterböden und Materialrückhaltung
Zylindrische Siebe für Brunnen- und Bohrlochanwendungen
Kundenspezifische Keildrahtprofile für spezielle Filtrationsanforderungen

Wenn eine Abwasseranwendung einen Coanda-Rechen zur Vorbehandlung erfordert, plant und fertigt ADENCO ihn daher mit demselben Keildraht-Fachwissen, derselben Werkstoffqualität und derselben ingenieurtechnischen Präzision, die ADEN Wedge Wire über sein gesamtes Produktprogramm anwendet. Der Draht wird mit denselben Toleranzen gefertigt. Die Schweißnähte erfüllen dieselben Normen. Die Werkstoffrückverfolgbarkeit ist identisch.

Bei Abwasserprojekten, die mehrere Rechentypen erfordern (zum Beispiel einen Coanda-Rechen für die primäre Vorbehandlung sowie Sidehill-Siebe für die sekundäre Entwässerung), liefern ADENCO und ADEN Wedge Wire das komplette System aus einem einzigen Ingenieurteam.

Häufig gestellte Fragen

Können Coanda-Rechen in der Abwasserbehandlung eingesetzt werden?

Ja. Coanda-Rechen und ihre verwandten Bauformen (Sidehill-Siebe, Bogensiebe, Hydrosieve-Siebe) werden seit Jahrzehnten in der Abwasservorbehandlung eingesetzt. Sie leisten eine schwerkraftbetriebene, passive Fest-Flüssig-Trennung in vollständig statischer Bauweise: Sie entfernen 30–60 % der Schwebstoffe vor der biologischen oder chemischen Behandlung. Zu den Anwendungen zählen Lebensmittelverarbeitung, Molkerei, Brauerei, Schlachthof, kommunales Regenwasser, Textil, Zellstoff und Papier, Bergbau und Abwasser aus Aquakultur.

Wie viel Schwebstoffe entfernen statische Siebe aus Abwasser?

Statische Spaltsiebe entfernen typischerweise 30–60 % der gesamten Schwebstoffe (TSS) aus Abwasser, abhängig von Spaltweite, Partikelgröße der Feststoffe und hydraulischer Belastung. Eine peer-reviewte USGS-Studie dokumentierte eine Reduktion der Schwebstoffe um 45 % bei städtischem Regenwasser mit einem Coanda-Rechen mit 1,0 mm Spalten. Diese Vorbehandlung verringert die organische Fracht der nachgeschalteten biologischen Prozesse; dokumentiert sind Energieeinsparungen bei der Belüftung von bis zu 20 %.

Worin besteht der Unterschied zwischen einem Coanda-Rechen und einem Hydrosieve?

Beide sind statische, schwerkraftbeschickte Spaltsiebe, die Feststoffe ohne bewegliche Teile von Flüssigkeiten trennen. Der Coanda-Rechen besitzt ein präzisionsgefertigtes Beschleunigungsblech und einen optimierten Neigungswinkel des Drahts, die Durchsatz und Feststoffabweisung maximieren: Konstruktionsmerkmale, die ursprünglich für Anwendungen der Wasserfassung entwickelt wurden, wo Zuverlässigkeit und selbstreinigende Wirkung entscheidend sind. Ein Hydrosieve ist ein statisches Allzwecksieb mit parabolischer Krümmung. ADENCO fertigt Coanda-Rechen, die die ingenieurtechnische Präzision der Wasserfassung in Abwasseranwendungen bringen.

Welche Werkstoffgüte ist für Coanda-Rechen im Abwasser erforderlich?

Abwasser ist korrosiver als natürliches Wasser. Als Faustregel gilt: Wählen Sie mindestens eine Edelstahlgüte höher als für die entsprechende Süßwasseranwendung. Kommunales Regenwasser: 304L. Lebensmittelverarbeitung und Brauerei: mindestens 316L. Saures Industrieabwasser (Zellstoff und Papier, Bergbau): Duplex 2205. ADENCO wählt die Güte auf Grundlage einer vollständigen Analyse der Abwasserchemie. Zur zugrunde liegenden Methodik der Werkstoffauswahl für Süßwasser, einschließlich PREN-Werten (Wirksumme) und Chloridgrenzwerten, siehe: 304 vs. 316 Edelstahl für Einlaufrechen.

Kommen Coanda-Rechen mit Fett im Abwasser zurecht?

Coanda-Rechen kommen mit mäßigen Fettgehalten wirksam zurecht, doch eine hohe Belastung mit FOG (Fette, Öle und Schmierfette), typisch für Schlachthof- und Molkereiabwasser, kann die Drahtoberfläche überziehen und die Geschwemmselabfuhr beeinträchtigen. Für FOG-belastete Anwendungen empfiehlt ADENCO größere Spaltweiten (1,0–2,0 mm), regelmäßige Heißwasserwäsche (60–80 °C) und mindestens die Werkstoffgüte 316L. Bei sehr hohen FOG-Konzentrationen kann eine DAF-Anlage (Druckentspannungsflotation) vor dem Rechen erforderlich sein.

Wie schneidet ein statischer Coanda-Rechen im Vergleich zu einem Trommelsieb im Abwasser ab?

Ein rotierendes Trommelsieb erreicht dank aktiver Sprühwäsche typischerweise eine etwas höhere TSS-Abscheidung (40–70 % gegenüber 30–60 %), benötigt dafür aber einen Motor, einen Antrieb, eine Sprühpumpe und regelmäßige mechanische Wartung. Ein Coanda-Rechen arbeitet ohne Strom, in vollständig statischer Bauweise, und erfordert lediglich regelmäßige Hochdruckreinigung. Wo eine TSS-Abscheidung von 30–60 % ausreicht, bietet der Coanda-Rechen erheblich geringere Betriebskosten, eine längere Nutzungsdauer (bis zu 25 Jahre gegenüber 10–15 Jahren) und höhere Zuverlässigkeit. Wo maximale TSS-Abscheidung gefordert ist, kann ein Trommelsieb besser geeignet sein.

Kann ADENCO sowohl Coanda-Rechen als auch andere Keildrahtprodukte liefern?

Ja. ADENCO fertigt Coanda-Rechen für die Wasserfassung und die Abwasservorbehandlung. ADEN Wedge Wire (das Schwesterunternehmen von ADENCO) fertigt das gesamte Keildraht-Produktprogramm, einschließlich Sidehill-Sieben, Bogensieben, Flachpaneelen und zylindrischen Sieben. Für Abwasserprojekte, die mehrere Siebtypen erfordern, liefert das gemeinsame Ingenieurteam von ADENCO und ADEN Wedge Wire vollständige Filtrationssysteme aus einer Hand.

Quellen

"Wastewater Screening Equipment Market Report: Trends, Forecast and Competitive Analysis to 2031." Lucintel / Research and Markets. Abgerufen im April 2026 von https://www.researchandmarkets.com/reports/6175474/wastewater-screening-equipment-market-report
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Forschungsbericht R-2003-03. Denver, CO.
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, Bd. 127, Nr. 6. ASCE.
"Wastewater Treatment Optimization Using Wedge Wire Sidehill Screens." UBO Screen. Abgerufen im April 2026 von https://www.uboscreen.com/news/wedge-wire-sidehill-screens-wastewater-treatment.html
"Sieve Bend / DSM Static Screen Wastewater." Wedge Wire Filter. Abgerufen im April 2026 von https://www.wedgewire-filter.com/news-sieve-bend-dsm-static-screen-wastewater.html
"Hydrosieve Screen for Wastewater Treatment System." Johnson Wedge Wire. Abgerufen im April 2026 von https://www.johnsonwedgewire.com/news/hydrosieve-screen-for-wastewater-treatment-system.html
Buer, N. und Selbig, W. (2020). "Evaluation of Stormwater Treatment Vault with Coanda-Effect Screen for Removal of Solids and Phosphorus in Urban Runoff." Journal of Sustainable Water in the Built Environment, Bd. 6, Nr. 1. ASCE / USGS. Abgerufen im April 2026 von https://ascelibrary.org/doi/10.1061/JSWBAY.0000892
"Energy Consumption in Water/Wastewater Treatment Industry: Optimisation Potentials." MDPI Energies, Bd. 16, Nr. 5, 2023.
"Food and Beverage Processing: Wastewater Treatment." JWCE. Abgerufen im April 2026 von https://www.jwce.com/application/food-and-beverage-processing-wastewater-treatment/
"Static Screens in Wastewater Treatment: Applications and Advantages." Lakeside Equipment Corporation. Abgerufen im April 2026 von https://www.lakeside-equipment.com/static-screens-in-wastewater-treatment-applications-and-advantages/
"Guide to Wastewater Screening Equipment." JWCE, Januar 2024. Abgerufen im April 2026 von https://www.jwce.com/2024/01/25/guide-to-wastewater-screening-equipment/
ADEN Wedge Wire. "Coanda Intake Screen." Abgerufen im April 2026 von https://adenwedgewire.com/products/special-screen/coanda-intake-screen/

Herausgegeben von ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens, in Partnerschaft mit ADEN Wedge Wire. Von der Wasserfassung bis zur Abwasservorbehandlung liefern ADENCO und ADEN Wedge Wire komplette Filtrationssysteme aus Keildraht, ausgelegt auf Ihre Anwendung und gefertigt nach denselben Präzisionsstandards. Sprechen Sie uns auf Ihr Projekt zur Abwassersiebung an →

Technik|Lesezeit: 13 min

Nachrüstung eines Tiroler Wehrs auf Coanda: was zu prüfen und was zu vermeiden ist

Tiroler Wehre sind seit über einem Jahrhundert eine Standardlösung für die Wasserkraft im Gebirge. Sie sind günstig zu bauen, mechanisch einfach, und sie funktionieren: bis zu dem Tag, an dem sie versagen.

Dieser Tag kommt bei Hochwasserereignissen. Der flache Grobrechen des Tiroler Wehrs liegt waagerecht über einem geneigten Wehr, mit einem Stababstand, der groß genug ist, um kleines Geschwemmsel und Sediment durchzulassen. Wenn ein Hochwasser Baumstämme, Äste, Kies oder einen anhaltenden Sedimentschub heranführt, verstopft der Rechen innerhalb von Minuten. Die Stromerzeugung fällt auf null. Das Betriebspersonal muss mit Handwerkzeug hinabsteigen und den Rechen reinigen: manchmal während des Hochwassers, manchmal noch Tage danach. Viele Betreiber von Kleinwasserkraftanlagen (SHP) berichten uns dasselbe: Sie haben durch Verstopfungsereignisse mehr Jahreserzeugung verloren als durch jedes andere betriebliche Problem.

Deshalb ist die Umrüstung von Tiroler Wehren auf Coanda-Rechen zu einer der häufigsten ADENCO-Projektarten geworden. Coanda-Rechen reinigen sich genau bei den Hochwasserereignissen selbst, die Tiroler Wehre außer Betrieb setzen. Sie nutzen steilere Rechenwinkel (bis zu 50° gegenüber den für ein Tiroler Wehr typischen 17°) und engere Spaltweiten, um eine Scherströmung durch den Rechen zu erzeugen, während Geschwemmsel unter dem eigenen Gewicht über die Siebfläche nach unten und über die Unterkante (Abwurfkante) abgleitet.

Dieser Leitfaden führt durch die Nachrüstungsentscheidung: wann sie die richtige Wahl ist, welche baulichen Arbeiten (Beton) erforderlich sind, drei von uns ausgeführte Nachrüstungsarten und die häufigen Fehler, die aus einer sauberen Nachrüstung eine teure Lektion machen.

Warum Betreiber Tiroler Wehre nachrüsten

Die wirtschaftliche Begründung für eine Nachrüstung ist fast immer dieselbe Rechnung, nur mit anderen Zahlen.

Ein Wasserkraftwerk mit einem Tiroler Wehr in der Schwarzmeerregion hat seine Erzeugungsverluste über drei Jahre erfasst. Die jährlichen Verstopfungen bei Hochwasserereignissen führten im Mittel zu 11 Tagen ohne Erzeugung, dazu weitere 19 Tage mit verminderter Erzeugung, während das Betriebspersonal Teilverstopfungen beseitigte. Bei einem 4-MW-Kraftwerk mit einem Kapazitätsfaktor von 40 % und einer Einspeisevergütung von rund 0,075 € je kWh entsprachen diese 30 Tage mit ausgefallener und verminderter Erzeugung etwa 25.000 € entgangenen Erlösen pro Jahr, noch ohne die Lohnkosten der manuellen Reinigung und den Verschleiß am Grobrechen selbst, der entsteht, wenn das Personal Werkzeuge zwischen die Stäbe zwängen, um Geschwemmsel zu lösen.

Das ist die häufige Verlustart mit geringem Schaden. Es gibt auch eine seltene, aber schwere Art: ein einzelnes großes Hochwasserereignis, das den Grobrechen physisch verformt. Wenn sich ein Baumstamm bei Bemessungsgeschwindigkeit zwischen den Stäben verkeilt, kann er die Stäbe dauerhaft verbiegen. Der Ersatz des Rechens kostet je nach Bauwerk 30.000 bis 80.000 €. Ein schlechtes Jahr vereint beide Arten.

Bei einer Coanda-Nachrüstung tauschen Sie diese laufenden Kosten gegen eine einmalige Investition. Der Nachrüstrechen selbst macht nur einen Bruchteil der Investitionskosten (CAPEX) des Wasserkraftwerks aus. Die Betonarbeiten hängen von der Art der Nachrüstung ab (dazu unten mehr). Und nach der Montage arbeitet der Rechen im Reinwasserbetrieb bis zu 25 Jahre (15 bis 20 Jahre in hochwassergefährdeten, sedimentreichen Flüssen) zusammen mit dem ursprünglichen Betonbauwerk.

Betreiber, die eine Nachrüstung hinauszögern, tun dies meist, weil ihnen nicht bewusst ist, dass ein Coanda-Rechen für ihre bestehende Wehrgeometrie überhaupt in Frage kommt. Die gute Nachricht: Die meisten bestehenden Tiroler Wehre sind nachrüstbar, teilweise ganz ohne Änderung am Beton.

Wann eine Nachrüstung die richtige Wahl ist

Fünf Bedingungen, nach Bedeutung geordnet:

1. Verstopfung ist Ihr größtes betriebliches Problem. Wenn Sie durch Verstopfung mehr Stromerzeugung verlieren als durch jede andere Ursache (Ausfälle, Niedrigwasserzeiten, Netzprobleme), amortisiert sich die Nachrüstung rasch. Ist Verstopfung im Vergleich zu einem anderen Engpass nur eine kleine Störung, beheben Sie zuerst diesen.

2. Am Standort stehen unterhalb der Wehrkrone mindestens 0,45 m Fallhöhe (Absturzhöhe) zur Verfügung. Coanda-Rechen benötigen diesen Absturz, um über dem Rechen eine schießende Strömung (Froude-Zahl > 1) für die Selbstreinigung aufrechtzuerhalten. Die meisten Tiroler Wehre haben 1 bis 2 m verfügbare Fallhöhe, sodass dies in der Regel zutrifft. Bei grenzwertiger Fallhöhe zeigt Ihnen eine Prüfung durch einen Ingenieur von ADENCO, ob die Geometrie funktioniert.

3. Ihr Wehr ist mindestens 150 mm breit. Das ist die kleinste Coanda-Standardeinheit (ADENCO-45-0.15), darunter empfehlen wir keinen Rechen. Breitere Wehre sind kein Problem: Anlagen aus mehreren Einheiten decken jeden größeren Durchfluss ab.

4. Das Einlaufbauwerk aus Beton ist in gebrauchsfähigem Zustand. Eine Coanda-Nachrüstung repariert keinen schadhaften Beton. Ist Ihr Wehr gerissen, unterspült oder stark erodiert, sanieren Sie es zuerst oder planen Sie den Neubau als Teil des Nachrüstprojekts ein.

5. Das Wasserkraftwerk soll noch mindestens 10 Jahre in Betrieb bleiben. Die Nachrüstkosten werden über die künftige Stromerzeugung amortisiert. Eine Anlage kurz vor Ablauf ihrer Konzession ohne absehbare Verlängerung ist eine andere Entscheidung.

Treffen alle fünf Bedingungen zu, ist die Nachrüstungsentscheidung eindeutig. Treffen drei oder vier zu, sprechen Sie mit einem Ingenieur. Bei zwei oder weniger ist eine Nachrüstung wahrscheinlich nicht Ihr wirksamster Schritt.

Was bleibt, was sich ändert

Die angenehme Überraschung bei den meisten Nachrüstungen von Tiroler Wehr auf Coanda ist, wie viel der vorhandenen Infrastruktur erhalten bleibt.

Bleibt bestehen (bei den meisten Nachrüstungen):

Das Wehrbauwerk aus Beton (die Schwelle selbst).
Die Wasserfangkammer unterhalb des Rechens.
Die Hochwasserentlastung als Bypass, sofern vorhanden.
Der Anschluss an die Druckrohrleitung (Einlauf).
Die Stirnwand und die Anströmgeometrie, in den meisten Fällen.

Änderungen (immer):

Das Siebpaneel selbst. Der Tiroler Grobrechen wird ausgebaut und durch ein Coanda-Spaltsieb ersetzt.
Häufig auch der Tragrahmen der Siebauflage, ausgelegt auf die Geometrie des neuen Siebs.

Möglicherweise zu ändern (standortabhängig):

Der Querschnitt der Wehrkrone, wenn das Tiroler Wehr auf eine strömende Anströmung ausgelegt war und der Coanda-Rechen schießenden Abfluss benötigt.
Die Neigung der Siebauflage, wenn das Tiroler Wehr bei 15-20° lag und die Auslegung des Coanda-Rechens einen steileren Winkel (40-50°) erfordert.
Die Höhe der Stirnwand, wenn der Oberwasserspiegel angehoben werden muss, um die richtige Anströmgeometrie zu erreichen.

Der Umfang der Betonarbeiten bestimmt den Typ der Nachrüstung. Drei Typen decken die meisten Standorte ab.

Drei Nachrüstungstypen

Typ 1: Direkter Paneeltausch

Die günstigste Nachrüstung. Das neue Coanda-Siebpaneel passt in die vorhandene Siebauflage und wird dort verschraubt, wo zuvor der Grobrechen saß. Keine Änderung am Beton. Die Fertigung dauert bei Standardbestellungen 2-4 Wochen (bis zu 6 Wochen bei Anlagen mit mehreren Einheiten und bis zu 8 Wochen bei Reihen von mehr als zehn Einheiten); die Montage 1-2 Tage; die Inbetriebnahme erfolgt am selben Tag.

Wann das funktioniert: Die vorhandene Wehrgeometrie liefert bereits eine Anströmung innerhalb der Auslegungsgrenzen für einen Coanda-Rechen (Fallhöhe ≥ 0,45 m, Überströmgeschwindigkeit 1,8-3,7 m/s beim Bemessungsdurchfluss), und die vorhandene Siebauflage ist maßlich mit einem Coanda-Paneel kompatibel.

Praxisbeispiel: die Nachrüstung TISKI Trabzon für TISKI (Wasser- und Abwasserbetrieb Trabzon): 64 Coanda-Rechen in zwei Stufen geliefert, als Ersatz für die vorhandenen Einlaufplatten des Tiroler Wehrs an alternden kommunalen Einlaufbauwerken. Kein Neubau des Wehrs erforderlich.

Typ 2: Teilweiser Umbau des Wehrs

Der mittlere Typ. Das Siebpaneel wird ersetzt UND die Wehrkrone wird umgeformt oder die Neigung der Siebauflage wird geändert. Die Betonarbeiten beschränken sich auf wenige Kubikmeter: eine Änderung des Querschnitts der Wehrkrone oder eine neue, steiler geneigte Siebauflage, die auf das vorhandene Wehr aufgeschraubt wird.

Wann das funktioniert: Das vorhandene Wehr ist statisch einwandfrei, aber geometrisch falsch: typischerweise ein Tiroler Wehr mit 15-20°, das für eine korrekte Scherströmung zu einem Coanda-Rechen mit 40-50° werden muss. Die vorhandene Struktur liefert das Fundament, der Umbau die Geometrie.

Praxisbeispiel: die Nachrüstung Seydioğlu WKW (Wasserkraftwerk) Trabzon: ursprüngliches Tiroler Wehr mit 17° ersetzt durch einen Coanda-Rechen mit 50°, was eine vollständige Neuauslegung des Wehrquerschnitts erforderte. Der ursprüngliche Betonsockel blieb erhalten; der siebtragende Teil wurde in der richtigen Geometrie neu aufgebaut.

Typ 3: Vollständiger Neubau der Wasserfassung

Der aufwendigste Typ. Die Auslegung des Coanda-Rechens gibt ein neues Wehr, eine neue Stirnwand, alles neu vor. Die Betonarbeiten liegen in der Größenordnung von mehreren zehn Kubikmetern Beton zuzüglich Bewehrung.

Wann das funktioniert: Die vorhandene Wasserfassung ist in schlechtem baulichem Zustand ODER die vorhandene Geometrie ist so weit von der Eignung für einen Coanda-Rechen entfernt, dass ein stückweiser Umbau mehr kostet als ein vollständiger Neubau.

Dieser Typ ist seltener als die ersten beiden. Die meisten Nachrüstungen an Tiroler Wehren fallen unter Typ 1 oder 2.

Durchgang durch ein ADENCO-Nachrüstprojekt: TISKI Trabzon

Das Projekt TISKI Trabzon ist eine nützliche Fallstudie, weil es zeigt, wie eine saubere Nachrüstung vom Typ 1 von Anfang bis Ende aussieht.

Standort: Alternde kommunale Rohwasserfassungen im Netz von TISKI. Mehrere Entnahmestellen in einem regionalen System. Die ursprünglichen Grobrechen waren Platten nach Art des Tiroler Wehrs, mit einem Stababstand, der für eine feine Filtration zu groß war, und einer Neigung, die für die Selbstreinigung zu flach war.

Betriebsproblem: Anhaltende Verstopfung bei starkem Geschwemmselanfall. Die manuelle Reinigung war das übliche Betriebsverfahren. TISKI wendete im gesamten Netz jede Woche Personalstunden für die Reinigung auf.

Entscheidung zur Nachrüstung: Direkter Paneeltausch an jeder Entnahmestelle. Die vorhandenen Betonwehre und Tragkonstruktionen waren einwandfrei. Nur die Siebpaneele mussten getauscht werden.

Technische Erfassung: ADENCO nahm jede Entnahmestelle auf, maß die vorhandene Geometrie und dokumentierte sie und legte Coanda-Rechen aus, die zu den vorhandenen Einbaumaßen passten. Wo sich die Maße zwischen den Fassungen unterschieden, wurden die Rechen angepasst, statt jeder Fassung eine einzige Ausführung aufzuzwingen.

Fertigung: Zwei Lieferstufen: Stufe 1 (22 Rechen), dann Stufe 2 (42 Rechen). Insgesamt 64. Alle aus 304 Edelstahl.

Montage: Keine Betonarbeiten. Die vorhandenen Rechenplatten wurden abgeschraubt, die neuen Coanda-Rechen in dieselben Auflager geschraubt. Je Fassungsstandort betrug die gesamte Stillstandszeit weniger als einen halben Tag.

Ergebnis: Kein Stromverbrauch (die Rechen sind passiv). Selbstreinigend über den gesamten Betriebsdurchflussbereich. Die verstopfungsbedingten Personalstunden im Netz sanken auf ein Niveau, das TISKI als "vernachlässigbar" bezeichnet.

Die Gesamtinvestition des Projekts lag um eine Größenordnung unter einem Neubau der betroffenen Einlaufbauwerke. So sieht der Kostenvergleich einer Nachrüstung in der Praxis aus.

Häufige Fehler bei der Nachrüstung

In 12 Jahren Coanda-Nachrüstungen treten immer wieder dieselben fünf Fehler auf. Vermeiden Sie diese, und Ihr Projekt läuft reibungslos.

Fehler 1: Die Spaltweite zu fein festlegen. Die Versuchung besteht darin, einen engeren Spalt zu wählen, als die Anwendung erfordert, in der Annahme, "enger ist besser". Das ist nicht so. Engere Spalte verlegen sich schneller, erhöhen den Druckverlust und erfordern eine geringere Neigung des Keildrahts, die die Überströmgeschwindigkeit begrenzt. Wählen Sie die Spaltweite passend zur Anwendung: typischerweise 1,0 mm für Wasserkraft mit mäßigem Geschwemmsel, enger nur für Fischschutz oder die Abscheidung feiner Partikel. Eine größere Spaltweite nur, wenn viel Geschwemmsel anfällt und keine feine Filtration erforderlich ist.

Fehler 2: Die Anströmgeometrie ignorieren. Ein Coanda-Rechen ist nur so gut wie die Strömung, die auf ihn trifft. Ist die Anströmung turbulent (ungleichmäßige Wehrkrone, asymmetrisches Becken hinter dem Wehr, ungewollte Überströmungen des Wehrs), verstopft der Rechen stoßweise, statt sich selbst zu reinigen. Messen und dokumentieren Sie die Anströmgeometrie genau während der technischen Erfassung, nicht am Tag vor der Montage.

Fehler 3: Verzicht auf die Prüfung durch einen Ingenieur an ungewöhnlichen Standorten. Die meisten Nachrüstungen an Tiroler Wehren verlaufen nach Lehrbuch. Manche nicht: ungewöhnliche Werte der Fallhöhe, ungewöhnliche Wehrbreiten, ungewöhnliche Geschwemmsel-Signaturen, sehr hohe oder sehr niedrige Bemessungsdurchflüsse, Nachrüstungen in Verbindung mit Anforderungen an den Fischschutz. Genau an diesen Standorten macht sich die Prüfung durch einen Ingenieur bezahlt. Unser Auslegungstool zeigt bei diesen Bedingungen automatisch einen Hinweis an und leitet sie vor Beginn der Fertigung an einen ADENCO-Ingenieur zur Prüfung weiter.

Fehler 4: Zu niedrig angesetzte Werkstoffgüte. 304 Edelstahl ist die Standardwahl für Süßwasser führende Gebirgsbäche; 316L wird gewählt, wo das Wasser Chlorid oder Meerwassereinfluss führt. Keiner von beiden ist die richtige Wahl für stark chloridhaltiges Wasser (geothermal, küstennah-ästuarin, warm brackig). Wer für eine Wasserchemie, die Duplex 2205 oder Super Duplex 2507 erfordert, eine austenitische Güte wählt, macht aus einem auf 25 Jahre ausgelegten Rechen einen, der 5 Jahre hält. Bestätigen Sie die Wasserchemie (eine gemessene Analyse, keine Annahme) vor der Fertigung.

Fehler 5: Keine Schutzstäbe dort, wo sie gebraucht werden. Betriebsumgebungen mit „starkem Geschwemmsel“ und „Hochwasserrisiko“ benötigen vorgelagerte Schutzstäbe (Edelstahlstäbe, die vor dem Keildraht montiert sind und den Aufprall von Steinen und Holz aufnehmen). Baumstämme und grober Kies können Siebpaneele aus Keildraht bei den Fließgeschwindigkeiten eines Hochwasserereignisses beschädigen. Schutzstäbe kosten einen kleinen Bruchteil des Rechens, den sie schützen. Wenn an Ihrem Standort bei Hochwasserereignissen jemals großes Geschwemmsel aufgetreten ist, sehen Sie diese vor.

Checkliste für die Angebotsanfrage (RFQ) zur Nachrüstung eines Tiroler Wehrs

Wenn Sie bereit sind, ein Angebot für die Nachrüstung eines Tiroler Wehrs anzufordern, senden Sie diese Angaben an die Technik von ADENCO. Je vollständiger die Informationen, die Sie bereitstellen, desto genauer das von einem Ingenieur geprüfte Angebot.

Bestehende Wehrgeometrie: Breite, Schwellenquerschnitt, derzeitiger Winkel des Grobrechens, verfügbare Fallhöhe (Absturzhöhe) unterhalb der Wehrkrone.
Bemessungsdurchfluss in l/s oder m³/h. Sowohl maximaler als auch minimaler Betriebsdurchfluss.
Angaben zum derzeitigen Grobrechen: Stababstand, Gesamtfläche, Auflagerausbildung.
Art des Gewässers: Fluss / Gebirgsbach / Kanal / Speicher; saisonales Abflussregime; Vorgeschichte der Eisbildung, falls vorhanden.
Art und Menge des Geschwemmsels: was derzeit hängen bleibt (Laub / Äste / Kies / Schlamm / gemischt); Vorgeschichte von Hochwasserereignissen.
Wasserchemie: pH-Wert, Chloridgehalt (mg/L), gelöste Feststoffe insgesamt (TDS), Sedimentfracht. Laboranalyse, sofern vorhanden.
Anforderungen an den Fischschutz, falls vorhanden. Konformitätskriterien der örtlichen Aufsichtsbehörde.
Fotos: derzeitige Wasserfassung, Wehr, Detail des Grobrechens, Anströmgeometrie, Sammlung im Unterwasser.
Ausschreibungs- oder Lieferterminplan: gewünschter Termin der Inbetriebnahme, Vertrags- oder Nachunternehmerstruktur.

Sie können dies als formlose RFQ über das Kontaktformular einreichen oder zunächst in das Auslegungstool eingeben, um vor der förmlichen RFQ eine vorläufige Konfiguration zu erhalten. Das Ergebnis des Auslegungstools hat Ingenieurqualität und ist die 5 Minuten wert; es nimmt dem Angebotszyklus den größten Teil des Hin und Her.

Die Nachrüstung von einem Tiroler Wehr auf einen Coanda-Rechen gehört zu den wirksamsten Investitionen, die einem mittelgroßen Kleinwasserkraftwerk zur Verfügung stehen. Der Umfang der Betonarbeiten ist in der Regel gering. Der betriebliche Gewinn ist in der Regel groß. Und der Kostenvergleich der Nachrüstung fällt an nahezu jedem Standort günstig aus, an dem Verstopfung das wesentliche betriebliche Problem ist.

Wenn die Wasserfassung als Tiroler Wehr Sie Erzeugung kostet, rüsten Sie nach. Der neue Rechen amortisiert sich schnell.

Technik|Lesezeit: 12 min

Jenseits von 316L: Duplex 2205 und Super Duplex 2507 für maritime Einsätze und hohe Chloridgehalte

Wenn ein einfacher austenitischer Edelstahl der richtige Werkstoff für einen Coanda-Einlaufrechen ist, ist die Sache einfach. 304 ist die Standardgüte von ADENCO für Süßwasser: gut verstandenes Korrosionsverhalten, reichlich verfügbar, im Vergleich zu Alternativen günstig im Preis, von jedem Fertigungsbetrieb schweißbar. Wo das Wasser Chlorid oder Meerwassereinfluss führt, wird stattdessen 316L gewählt. Für Süßwasseranwendungen (Wasserkraft im Süßwasser, Ausleitungen aus Gebirgsbächen, landwirtschaftliche Wasserfassungen, chloridarmes kommunales Wasser) ist eine dieser beiden Güten die Antwort.

Dieser Beitrag befasst sich mit Wasserbedingungen, Dieser Beitrag befasst sich mit Wasserbedingungen, die beide Werkstoffe an ihre Grenzen bringen. Wenn die Wasserchemie bestimmte Grenzwerte überschreitet (dauerhafte Chloridbelastung, Meerwasserkontakt, chloridreiches Industriewasser, bestimmte Geothermalwässer), beginnt 316L zu korrodieren. Am Rechen tritt Lochkorrosion auf, dann Spaltkorrosion und in Extremfällen Spannungsrisskorrosion. Eine Nutzungsdauer von 25 Jahren schrumpft auf 5–10 Jahre, und die Austauschkosten steigen enorm. (dauerhafte Chloridbelastung, Meerwasserkontakt, chloridreiches Industriewasser, bestimmte Geothermalwässer), beginnt 316L zu korrodieren. Am Rechen entsteht Lochkorrosion, dann Spaltkorrosion und in Extremfällen Spannungsrisskorrosion. Eine Nutzungsdauer von 25 Jahren schrumpft auf 5-10 Jahre, und die Ersatzkosten werden sehr hoch.

Für diese Wasserchemien ist der nächste Schritt Duplex-Edelstahl: Duplex 2205 bei mäßiger Chloridbelastung, Super Duplex 2507 bei starker Chloridbelastung. Beides sind ausgereifte, gut charakterisierte Legierungen mit ausgereiften Lieferketten. Beide kosten mehr als 316L. Und beide sind den Aufpreis regelmäßig wert, wenn die Wasserchemie sie erfordert.

Dieser Beitrag ist ein praktischer Leitfaden für Ingenieure, die die Werkstoffspezifikation erstellen. Wann reicht 316L nicht mehr aus? Wo liegt die Korrosionsschwelle für Duplex 2205? Wann muss man auf Super Duplex 2507 gehen? Und wie sieht das Verhältnis von Kosten zu Lebensdauer tatsächlich aus?

Wann 316L nicht mehr ausreicht

Die nützlichste Einzelkennzahl zur Vorhersage des Korrosionsverhaltens von Edelstahl ist die PREN (Wirksumme). Sie ist eine gewichtete Summe der korrosionshemmenden Legierungselemente:

PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N

Für typische Legierungen:

304: PREN ≈ 19. Geeignet nur für Süßwasser und geringe Chloridbelastung.
316L: PREN ≈ 25. Geeignet für die meisten Süßwässer und geringe bis mäßige Chloridbelastung.
Duplex 2205: PREN ≈ 35. Geeignet für Brackwasser und mäßige Chloridbelastung.
Super Duplex 2507: PREN ≈ 42. Geeignet für Meerwasser und hohe Chloridgehalte.

PREN (Wirksumme) ist eine Eingangsgröße. Die andere wesentliche Eingangsgröße ist die kritische Lochkorrosionstemperatur (CPT): die Temperatur, ab der die Legierung in einer genormten Chloridlösung Lochkorrosion zeigt. Höhere CPT = bessere Beständigkeit gegen heiße Chloride.

Für die praktische Auslegung von Coanda-Einlaufrechen gelten in der Regel die folgenden Chlorid-Schwellenwerte:

Chloridbelastung	Empfohlene Standard-Stahlgüte
Süßwasser (< 200 mg/L Cl⁻), Umgebungstemperatur	304 (Standard)
Sedimentreiches Süßwasser (< 200 mg/L Cl⁻), Umgebungstemperatur	304 (nicht das Sediment, sondern das Chlorid verschiebt die Wahl zu 316L)
Brackig oder ästuarin (200-2.500 mg/L Cl⁻), Umgebungstemperatur	Duplex 2205
Meerwasser (~19.000 mg/L Cl⁻)	Super Duplex 2507
Stark chloridhaltig industriell / geothermal (variabel, oft erhöhte Temperatur)	Super Duplex 2507

Die Tabelle oben ist ein Ausgangspunkt, kein Ersatz für eine Prüfung durch einen Ingenieur. Mehrere Faktoren verschieben die Grenze in die eine oder andere Richtung:

Betriebstemperatur. Wärmeres Wasser wirkt korrosiver. Ein tropischer Fluss mit 25 °C verhält sich bei gleichem Chloridgehalt anders als ein alpiner Bach mit 4 °C.
Sedimentfracht. Erosiver Abrieb trägt die passivierenden Chromoxidschichten ab und beschleunigt die Lochkorrosion. Sedimentreiches Wasser ist korrosiver, als es der Chloridwert allein vermuten lässt.
Stagnationszyklen. Coanda-Rechen mit zeitweiligem Durchfluss (Beschneiung, saisonale Bewässerung) durchlaufen Nass-Trocken-Zyklen, die Chloride örtlich aufkonzentrieren und die lokale Korrosion beschleunigen.
Galvanische Beanspruchung. Anlagen, die verschiedene Metalle kombinieren, bilden galvanische Elemente.

Liegt die Wasserchemie des Projekts in einem Grenzbereich, macht sich eine Prüfung durch einen Ingenieur von ADENCO auf Basis einer echten Wasseranalyse schnell bezahlt. Der Kostenunterschied zwischen 316L und Duplex 2205 ist bei einem einzelnen Coanda-Rechen spürbar, aber nur ein Bruchteil der Kosten eines vorzeitigen Austauschs.

Duplex 2205: Eigenschaften und Einsatzbereiche

Duplex 2205 ist eine "Duplex"-Legierung: Sein Gefüge besteht etwa zur Hälfte aus Austenit (dem Gefüge von 316L) und zur Hälfte aus Ferrit. Das zweiphasige Gefüge verleiht ihm sowohl eine bessere Korrosionsbeständigkeit als 316L als auch etwa die doppelte Streckgrenze.

Zusammensetzung (typisch):

Chrom: 22 %
Nickel: 5-6 %
Molybdän: 3 %
Stickstoff: 0,14-0,20 %
PREN: 34-36

Wofür er geeignet ist:

Brackwasseranwendungen (Wasserfassungen in Ästuaren, Zonen mit teilweiser Meerwasservermischung)
Sedimentführendes Wasser mit mäßigem Chloridgehalt
Industrielles Prozesswasser mit Chloridbelastung
Küstennahe Rohwasser-Wasserfassungen ohne vollständigen Meerwasserkontakt

Wofür er nicht geeignet ist:

Echte Meerwasserbedingungen (Chlorid dauerhaft > 15.000 mg/L). Duplex 2205 hält besser stand als 316L, entwickelt aber dennoch mit der Zeit Lochkorrosion. Super Duplex ist hier die richtige Wahl.
Erhöhte Temperatur bei hohem Chloridgehalt. Der CPT-Vorteil gegenüber 316L verringert sich mit steigender Temperatur.

Mehrkosten gegenüber 316L: typischerweise das 1,5- bis 2-Fache der Materialkosten. Die Mehrkosten für den gesamten Rechen liegen meist bei 30-60 %, weil Lohn- und Fertigungskosten nicht im gleichen Verhältnis steigen wie der Materialpreis. Die Werte schwanken mit der Marktlage; sie sind nicht als feste Größen anzugeben.

Schweißen und Fertigung: Duplex erfordert sorgfältigeres Schweißen als 316L. Das zweiphasige Gefüge reagiert empfindlich auf den Wärmeeintrag: zu viel Wärme verschiebt das Phasenverhältnis und mindert die Korrosionsbeständigkeit. Das robotergestützte Schweißen bei ADENCO hält den kontrollierten Wärmeeintrag ein, den Duplex-Paneele erfordern. Das Schweißen von Duplex auf der Baustelle erfordert qualifizierte Verfahren und Schweißer.

Realer ADENCO-Anwendungsfall: kommunale Brackwasser-Wasserfassung an der Schwarzmeerküste. Die ursprüngliche Spezifikation forderte 316L auf Grundlage einer Standardannahme; die Wasseranalyse zeigte einen erhöhten Chloridgehalt durch Salzwasserintrusion. Wir haben die Spezifikation auf Duplex 2205 geändert. Die Materialkosten stiegen; die erwartete Nutzungsdauer stieg in weit größerem Verhältnis.

Super Duplex 2507: Eigenschaften und Einsatzbereiche

Super Duplex 2507 ist die nächsthöhere Stufe. Gleiches zweiphasiges Austenit-Ferrit-Gefüge wie 2205, jedoch höher legiert für schwere Chloridbedingungen.

Zusammensetzung (typisch):

Chrom: 25 %
Nickel: 7 %
Molybdän: 3,5-4 %
Stickstoff: 0,24-0,32 %
PREN: 41-43

Wofür er geeignet ist:

Wasserfassungen für die Meerwasserentsalzung (der klassische Anwendungsfall)
Chloridreiches Industriewasser (einige geothermische Anwendungen, bestimmte Prozesswässer)
Schwere marine Bedingungen mit dauerhaftem Meerwasserkontakt
Kombinationen aus hoher Temperatur und hohem Chloridgehalt

Wofür er in der Regel nicht gedacht ist:

Anwendungen mit Süßwasser und Brackwasser. Die Chemie rechtfertigt den Preisaufschlag nicht. Verwenden Sie 304, 316L oder Duplex 2205, je nach Chloridgehalt.

Kostenaufschlag gegenüber 316L: in der Regel das 2,5- bis 4-Fache der Materialkosten. Der Aufschlag auf die Gesamtkosten des Rechens liegt im Bereich von 60-120 %. Wie bei 2205 hängen die genauen Zahlen von der Marktlage bei den Legierungselementen ab (insbesondere von den Nickel- und Molybdänpreisen).

Schweißen und Fertigung: anspruchsvoller als bei 2205. Engere Kontrolle des Wärmeeintrags. Spezifische, auf die Legierung abgestimmte Schweißzusätze. Ein Abnahmeprüfzeugnis nach EN 10204 3.1 ist zwingend; die Werkstoffzeugnisse sind Teil der Projektdokumentation.

Der Hauptmarkt: Meerwasserentsalzung im Nahen Osten und in Nordafrika (MENA). Die meisten küstennahen Entsalzungsprojekte in Saudi-Arabien, den Vereinigten Arabischen Emiraten und entlang der nordafrikanischen Küste verlangen Super Duplex für alle Edelstahlkomponenten mit Meerwasserkontakt. Coanda-Wasserfassungen als erste Stufe von Meerwasserentsalzungsanlagen fallen eindeutig in diese Kategorie.

Entscheidungsmatrix für die Werkstoffwahl

Der kürzeste Weg von „Welches Wasser habe ich?“ zu „Welche Legierung bestelle ich?“ ist eine Entscheidungsmatrix. Die Zeilen sind die Wasserchemien, die Spalten die Anwendungskontexte, die Zellen die empfohlene Stahlsorte.

Wasserchemie	Wasserkraft / SHP (Kleinwasserkraft)	Trinkwasser	Industrieller Prozess	Meerwasserentsalzung
Süßwasser (< 200 mg/L Cl⁻)	304	304	304	entfällt
Sedimentreiches Süßwasser	304	304	304	entfällt
Brackig (200-2.500 mg/L Cl⁻)	316L bei kühlem, Duplex 2205 bei warmem Wasser	Duplex 2205	Duplex 2205	entfällt
Küstennah-ästuarin (zeitweise Salzwasser)	Duplex 2205	Duplex 2205	Duplex 2205	Duplex 2205 (Vorbehandlung)
Meerwasser (~19.000 mg/L Cl⁻)	entfällt	entfällt	Super Duplex 2507	Super Duplex 2507
Stark chloridhaltig industriell / geothermal	entfällt	entfällt	Super Duplex 2507	entfällt

Mit „entfällt“ gekennzeichnete Zellen stehen für Kombinationen, die in der Praxis unüblich sind (Wasserkraftwerke werden normalerweise nicht mit Meerwasser betrieben).

Die Matrix ist ein Ausgangspunkt. Grenzfälle (Chloridgehalt nahe einem Schwellenwert, erhöhte Temperatur, dauerhafte Sedimentfracht) erfordern eine Prüfung durch einen Ingenieur anhand einer echten Wasseranalyse, nicht das Ablesen einer Tabelle.

Abwägung zwischen Kosten und Nutzungsdauer

Am einfachsten lässt sich die Werkstoffentscheidung als Abwägung zwischen Anschaffungskosten und vermiedenem Austausch fassen.

Ein Coanda-Rechen hält in sauberem Wasser bis zu 25 Jahre, wenn der Werkstoff zur Wasserchemie passt; in hochwassergefährdeten, sedimentreichen Flüssen sind 15 bis 20 Jahre der realistischere Wert, wobei die Leistung nachlässt, bevor die Funktion verloren geht. Wird eine zu niedrige Stahlsorte gewählt (etwa 316L für Brackwasser, das Duplex 2205 erfordert), hält derselbe Rechen 8-12 Jahre. Die Austauschkosten umfassen:

Einen neuen Rechen (vergleichbar mit dem ursprünglichen, wegen Terminzwang mitunter teurer).
Beton- und Montagearbeiten, um das korrodierte Paneel auszubauen und den Ersatz einzubauen.
Entgangene Stromerzeugung oder Wasserversorgung während des Austauschs.
Personalaufwand des Betreibers und Aufwand für das Projektmanagement.

Wenn man den anfänglichen Aufpreis für die richtige Stahlsorte gegen die abgezinsten Kosten eines vorzeitigen Austauschs stellt, gewinnt die Wahl der richtigen Stahlsorte fast immer, sofern die Wasserchemie sie rechtfertigt. Umgekehrt fällt die Abwägung nur in Grenzfällen aus: bei einer Chemie, die knapp zwischen zwei Sorten liegt, wobei eine konservative Auslegung die höhere Stahlsorte bevorzugt, wenn Unsicherheit über die Analyse besteht.

Die falsche Frage lautet: „Was ist der günstigste Werkstoff, der funktioniert?" Die richtige Frage lautet: „Welchen Werkstoff verlangt meine Wasserchemie, und ist der Mehrpreis für die von mir benötigte Nutzungsdauer vertretbar?" Die meisten Projekteigentümer und EPC-Unternehmen (Engineering, Procurement and Construction) beantworten die richtige Frage schnell, wenn sie so gestellt wird.

ADENCO-Werkstoffempfehlungen nach Anwendung

Wir legen je nach Anwendung bestimmte Stahlsorten zugrunde, ausgehend von den Wasserchemien, die uns typischerweise begegnen. Dies sind Ausgangsempfehlungen; die projektspezifische Wasseranalyse ist stets maßgeblich.

Anwendung	Standardempfehlung von ADENCO
Laufwasserkraftwerk (Gebirgsbach)	304
Laufwasserkraftwerk (schlammreiches Flachland)	304 (316L bei erhöhtem Chloridgehalt; gelegentlich Duplex 2205 bei ungewöhnlicher Chemie)
Trinkwasser: kommunal (Süßwasser)	304
Trinkwasser: Küstenwasser oder Brackwasser	Duplex 2205
Trinkwasser: erste Stufe der Meerwasserentsalzung	Super Duplex 2507
Industrieller Prozess: Kühlung mit Süßwasser	304
Industrieller Prozess: brackige oder belastete Kühlung	Duplex 2205
Geothermales Rohwasser (hoher Chloridgehalt)	Super Duplex 2507
Beschneiung: alpines Süßwasser	304
Landwirtschaftliche Bewässerung: Ausleitung von Süßwasser	304 (316L, wo Düngersalze oder Streusalz den Chloridgehalt erhöht haben)

Findet sich Ihre Anwendung nicht in der Tabelle, wenden Sie sich mit einer Wasseranalyse an unsere Technik, und wir empfehlen Ihnen eine Stahlsorte.

Erforderliche Daten für eine Werkstoffempfehlung

Wenn die Wasserchemie im Grenzbereich liegt oder ungewöhnlich ist, ist eine von Ingenieuren geprüfte Werkstoffempfehlung mehr wert als jede Tabelle. Senden Sie uns dafür:

Laborbericht zur Wasseranalyse mit mindestens: pH-Wert, Chlorid (mg/l), gelöste Feststoffe insgesamt, Sulfat, Leitfähigkeit und gesamte abfiltrierbare Stoffe.
Betriebstemperaturbereich des Rohwassers über die Jahreszeiten.
Anwendungskontext: wofür das Wasser dient, welche Anlagenteile nachgeschaltet sind.
Betriebsart: Dauerbetrieb, intermittierend (z. B. Beschneiung) oder saisonal.
Erwartete Nutzungsdauer: 20 Jahre, 30 Jahre, 40+ Jahre.

Eine Werkstoffempfehlung erhalten Sie innerhalb von 1-2 Arbeitstagen. Die Empfehlung selbst ist kostenlos.

Der richtige Werkstoff ist der, den Ihre Wasserchemie tatsächlich erfordert. 304 für Süßwasser. 316L, wo Chlorid oder Meerwassereinfluss ins Spiel kommt. Duplex 2205 für brackiges und stark chloridhaltiges Wasser. Super Duplex 2507 für schweren Einsatz im Meerwasser. Wenn die Chemie im Grenzbereich liegt, fragen Sie nach. Das Fragen kostet nichts; eine falsche Wahl kostet fast so viel wie ein neuer Rechen.

Technik|Lesezeit: 11 min

Spaltweite von Coanda-Rechen nach Anwendung: eine Matrix für EPC-Ingenieure

Die häufigste Frage bei der Spezifikation eines Coanda-Rechens lautet: Welche Spaltweite soll ich wählen?

Es ist die richtige Frage. Die Spaltweite ist der Einzelparameter mit dem größten Einfluss bei der Auslegung eines Coanda-Rechens. Sie bestimmt, was hindurchgelangt (sauberes Wasser plus alles, was feiner als der Spalt ist) und was zurückgehalten wird (alles Gröbere). Sie beeinflusst den Druckverlust, die Verschmutzungsrate, die Spaltgeschwindigkeit, die Überströmgeschwindigkeit und letztlich, ob sich der Rechen unter den Betriebsbedingungen Ihres Projekts zuverlässig selbst reinigt.

Es ist zugleich eine Frage, auf die es nicht nur eine richtige Antwort gibt. Die passende Spaltweite hängt von der Anwendung ab, vom Geschwemmselprofil, von den Anforderungen an den Fischschutz und von der verfügbaren Fallhöhe: mitunter auch von der Wasserchemie und der Betriebstemperatur. Es gibt keine universell „gute" Spaltweite; es gibt eine anwendungsgerechte Spaltweite.

Dieser Beitrag ist die Matrix, nach der EPC-Unternehmen (Engineering, Procurement and Construction) und beratende Ingenieure fragen: eine Tabelle empfohlener Spaltweiten nach Anwendung, samt der Begründung zu jeder Zeile. Wo die Matrix eine Spanne zeigt, bestimmen projektspezifische Faktoren den endgültigen Wert bei der Prüfung durch einen Ingenieur von ADENCO.

Warum die Spaltweite der wichtigste Parameter ist

Am Spalt geschehen drei Dinge:

1. Trenngrenze der Filtration. Partikel, die größer als die Spaltweite sind, können nicht hindurchgelangen. Kleinere Partikel schon. Der Spalt bestimmt die Obergrenze dessen, was zu den nachgeschalteten Anlagenteilen gelangt (Turbine, Pumpen, Umkehrosmose- bzw. RO-Membranen, nachgeschaltete Aufbereitung).

2. Spaltgeschwindigkeit. Bei gegebenem Durchfluss bieten engere Spalte weniger freie Fläche, das heißt, das Wasser muss schneller durch jeden Spalt fließen. Eine hohe Spaltgeschwindigkeit reißt mehr Feinpartikel mit und überschreitet (entscheidend für Anwendungen mit Fischschutz) die behördlichen Grenzwerte für den Fischeinzug.

3. Selbstreinigende Hydraulik. Die abstreifende Wirkung des Coanda-Effekts beruht darauf, dass das Wasser schneller über die Rechenoberfläche schert, als es hindurchtritt. Die Spaltweite beeinflusst dieses Gleichgewicht. Zu eng, und man kämpft mit dem Druckverlust. Zu grob, und der Rechen filtert nicht mehr nennenswert.

Wird die Spaltweite falsch gewählt, entsteht eines von drei Problemen. Zu grob: unzureichende Filtration, Geschwemmsel gelangt zu den nachgeschalteten Anlagenteilen. Zu eng: übermäßiger Druckverlust, schnellere Verschmutzung, hohe Spaltgeschwindigkeit. Falsche Wahl für die Wasserchemie: Die Korrosion an den Keildrahtkanten schreitet schneller voran als ausgelegt.

Die Abwägungen klingen komplex, sind aber gut erforscht. Die nachstehende Matrix fasst 12 Jahre Betriebsergebnisse von ADENCO zusammen sowie die Auslegungsgrenzen aus dem Coanda Design Guide des US Bureau of Reclamation (USBR) (Wahl, 2003, Bericht R-2003-03).

Der grundlegende Zielkonflikt

Vor der Matrix die zugrunde liegende Physik. Drei gegenläufige Faktoren beeinflussen die Wahl der Spaltweite:

Das Filtrationsziel drückt die Spaltweite NACH UNTEN. Trinkwasser erfordert eine feinere Filtration als industrielles Kühlwasser. Ausrüstung mit engen Toleranzen (RO-Membranen, bestimmte Turbinentypen) erfordert eine feinere Filtration als robuste Ausrüstung.

Die Geschwemmselbelastung treibt die Spaltweite NACH OBEN. Hoher Geschwemmselanfall spricht für gröbere Spalte, die nicht so schnell verschmutzen. Sedimentreiche Flüsse fordern enge Spalte heraus. Bei Hochwasser mitgeführtes Stoßgut (Baumstämme, Kies) spricht für gröbere Spalte mit vorgelagerten Schutzstäben (Edelstahlstäbe, die vor dem Keildraht montiert sind und den Aufprall von Steinen und Holz aufnehmen).

Die verfügbare Fallhöhe begrenzt, wie eng man gehen kann. Engere Spalte erzeugen beim Bemessungsdurchfluss einen höheren Druckverlust. Verfügt Ihr Standort nur über eine knappe Fallhöhe (weniger als 0,7-0,8 m), können Sie die Spalte nicht unter etwa 1,0 mm verringern, ohne die Selbstreinigungsfunktion zu verlieren.

Diese drei Faktoren ergeben zusammen die folgende Matrix. Wo die Matrix eine Spanne angibt, ist damit zu rechnen, dass projektspezifische Faktoren bei der Prüfung durch einen Ingenieur den Wert zum einen oder anderen Ende hin verschieben.

Die Matrix der Spaltweite nach Anwendung

Anwendung	Empfohlene Spaltweite	Begründung
Wasserkraft: Laufwasserkraftwerk, Süßwasser, mäßiges Geschwemmsel	1,0 mm	Standardanwendung in der Wasserkraft. Reinigt sich über den gesamten Betriebsbereich des Durchflusses zuverlässig selbst. ADENCOs am häufigsten eingesetzte Spaltweite in Kleinwasserkraftwerken (SHP).
Wasserkraft: SHP-Nachrüstung (Ersatz eines Tiroler Wehrs)	1,0-1,5 mm	Etwas gröber als bei neuen Wasserfassungen an Gebirgsbächen, weil Nachrüstungen häufig ein Geschwemmselaufkommen vorfinden, von dem das ursprüngliche Tiroler Wehr bereits überfordert war. Die größere Spaltweite stellt die Zuverlässigkeit bei starkem Geschwemmsel über die Filtration.
Wasserkraft: schlickreicher Flachlandfluss	1,0 mm mit vorgelagerten Schutzstäben	Sediment passiert; die Schutzstäbe halten das Geschwemmsel zurück, das Schlagschäden verursacht.
Trinkwasser: kommunal, keine Anforderung an den Fischschutz	0,5-1,0 mm	Engeres Ende der Spanne, wenn die nachgeschaltete Aufbereitung auf die Filtration in der Einlaufstufe angewiesen ist; gröber, wenn nachgeschaltet eine eigene Filtrationsstufe vorhanden ist (Sandfilter, Klärbecken usw.).
Trinkwasser: kommunal, Fischschutz erforderlich (NMFS-konform)	0,5-1,0 mm mit Spaltgeschwindigkeit ≤ 0,12 m/s	Die NMFS-Kriterien verlangen einen Spalt ≤ 1,75 mm und eine Geschwindigkeit ≤ 0,12 m/s. ADENCO wählt standardmäßig das engere Ende dieser Spanne, um Reserve zu schaffen.
Rohwasser: industrielle Kühlung	1,0-2,0 mm	Kühlwasser verträgt eine gröbere Filtration; der nachgeschaltete Wärmetauscher wird durch feine Partikel geschädigt, benötigt aber keine Genauigkeit im Submillimeterbereich.
Rohwasser: erste Stufe der Meerwasserentsalzung (Meerwasser)	0,5-1,0 mm	Die nachgeschalteten RO-Membranen sind teuer; ein Coanda-Rechen als erste Stufe mit anschließender Sandfiltration ist der typische mehrstufige Ansatz.
Rohwasser: Prozesswasser mit empfindlichen nachgeschalteten Anlagen	0,5-1,0 mm	Empfindliche Ausrüstung (Wärmetauscher mit kleinen Rohrdurchmessern, bestimmte Pumpenbauarten) bestimmt die Trenngrenze.
Beschneiung: alpines Süßwasser	1,0-1,5 mm	Schneekanonen vertragen gröberes Wasser als Trinkwassersysteme. Eine größere Spaltweite verringert die Verschmutzung während der Frost-Tau-Wechsel.
Landwirtschaftliche Bewässerung: Ausleitung im Freispiegel in einen Kanal	1,0-2,0 mm	Offene Kanäle sind nachgeschaltet unkritisch. Folgt eine Tropfbewässerung, ist das engere Ende der Spanne zu wählen.
Landwirtschaftliche Bewässerung: Versorgung von Tropfersystemen	0,5-1,0 mm	Tropfer vertragen kein Geschwemmsel. Ein feinerer Spalt an der Wasserfassung verringert die Reinigungshäufigkeit der Tropfer.
Geothermie: chloridreiches Rohwasser	1,0-1,5 mm	Geothermales Wasser führt in der Regel mäßiges Geschwemmsel, ist chemisch aber korrosiv. Die Wahl der Spaltweite ist der Werkstoffwahl (Super Duplex 2507) nachgeordnet.

Einige Punkte sind hervorzuheben:

Der Spalt mit 1,0 mm ist die häufigste Wahl. Er eignet sich für die meisten Anwendungen in der Wasserkraft, für die meisten Trinkwasseranwendungen ohne Fischschutz und für die meisten industriellen Kühlanwendungen. Im Zweifelsfall ist er der richtige Ausgangspunkt.
Der Spalt mit 0,5 mm ist für Anwendungen mit Feinfiltration gedacht: Trinkwasser mit empfindlichen nachgeschalteten Anlagen, Projekte, die Fischschutzvorgaben unterliegen, Abscheidung feiner Partikel.
Der Spalt mit 1,5-2,0 mm ist für Anwendungen mit starkem Geschwemmsel gedacht: SHP-Nachrüstungen als Ersatz überforderter Tiroler Wehre, landwirtschaftliche Ausleitungen, Rohwasser für unempfindliche nachgeschaltete Anlagen.

Wir bieten den Bereich von 0,5 bis 2,0 mm an (Standard 1,0 mm); engere Spalte sind auf Anfrage erhältlich, auch wenn bisher kein ausgeliefertes Projekt einen solchen benötigt hat. Unterhalb von 0,2 mm ist der Rechen kein Coanda-Rechen mehr: Der Druckverlust wird untragbar und die selbstreinigende Hydraulik funktioniert nicht mehr. Oberhalb von 2,0 mm handelt es sich faktisch um einen passiven Stabrechen, bei dem die Coanda-Fläche Kosten verursacht, ohne einen Nutzen für die Filtration zu bringen.

Der Sonderfall Fischschutz

Anforderungen an den Fischschutz unterliegen einem anderen regulatorischen Rahmen als der Rest der Matrix. Sie verdienen eine eigene Zeile, weil die Kriterien von externen Behörden festgelegt werden und nicht aus technischen Abwägungen hervorgehen.

Nachstehend die beiden am häufigsten zitierten Kriteriensätze. Sie sind ein Ausgangspunkt und nicht der verbindliche Text: Kriterien werden überarbeitet, und die Auflagen der örtlichen Behörde haben Vorrang vor den allgemeinen Vorgaben.

Vereinigte Staaten: NMFS Anadromous Salmonid Passage Facility Design (2008/2011):

Spaltweite ≤ 1,75 mm (0,069 in) zum Ausschluss juveniler Salmoniden
Anströmgeschwindigkeit ≤ 0,12 m/s (0,4 ft/s)
Spaltgeschwindigkeit ≤ 0,12 m/s

Europäische Union: Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EG und zugehörige Leitfäden:

Spaltweiten, die auf die örtlich geschützten Fischarten abgestimmt sind, wobei meist die Kriterien für Jungfische die Spezifikation bestimmen
Geringe Anströmgeschwindigkeiten sind erforderlich, damit die Fische wegschwimmen können
Maximale Spaltweiten an Standorten mit Aalschutz können bis zu 4 mm betragen, liegen je nach Einstufung des Standorts aber häufiger bei 1-2 mm

Bei einem nach Fischschutzkriterien ausgelegten Coanda-Rechen verläuft das Auslegungsgespräch so:

Den für den Standort geltenden regulatorischen Rahmen klären (NMFS, EU WFD, IHA Sustainability Standard, regionale Varianten).
Die örtlichen Kriterien für die Zielart klären: Häufig haben örtliche Behörden konkrete Werte, die die allgemeinen Vorgaben oben außer Kraft setzen.
Die Spaltweite auf den Kriterienwert festlegen (typisch: 1,0 mm für NMFS-konforme Standorte; 1,0-1,5 mm für Standorte nach EU WFD).
Prüfen, dass die Spaltgeschwindigkeit beim Bemessungsdurchfluss unter dem behördlichen Grenzwert bleibt. Dafür ist häufig eine größere Siebfläche erforderlich, als der Bemessungsdurchfluss allein verlangen würde.
Die Einhaltung im Umweltgenehmigungspaket des Projekts dokumentieren.

Bei Lieferungen mit Fischschutz legt ADENCO die Hinweise zur Konformität mit der EU WFD standardmäßig als Projektdokument bei. Die Abstimmung mit den örtlichen Behörden liegt in der Verantwortung des EPC-Auftragnehmers oder des Projekteigentümers; wir stellen die technischen Informationen bereit, die dieser für den Nachweis der Einhaltung benötigt.

Wie ADENCO die Spaltweite in der technischen Prüfung abstimmt

Die Matrix ist ein Ausgangspunkt. Projektspezifische Faktoren verschieben die endgültige Spaltweite in der technischen Prüfung um 0,1-0,5 mm nach oben oder unten. Die Faktoren, die wir betrachten, in der Reihenfolge ihrer Bedeutung:

1. Geschwemmselanalyse des Standorts. Wie sieht das Geschwemmsel am Standort im ungünstigsten Fall aus? Fotos und Beschreibungen des Betreibers helfen mehr als allgemeine Einstufungen. „Starkes Geschwemmsel“ an einem Standort an der Schwarzmeerküste sieht anders aus als „starkes Geschwemmsel“ an einem alpinen Bach.

2. Zulässiger Druckverlust. Wie viel Druckverlust kann das Projekt aufnehmen, bevor die Stromerzeugung oder der Anlagenbetrieb beeinträchtigt wird? Standorte mit reichlich Fallhöhe können engere Spalte nutzen; Standorte mit knapper Fallhöhe werden zum gröberen Ende der Anwendungsspanne gedrängt.

3. Empfindlichkeit der nachgelagerten Anlagen. Was geschieht mit Partikeln zwischen dem Spalt und der nachgelagerten Ausrüstung? Ein Coanda-Rechen, der einen Sandfilter speist, ist eine andere Filtrationsauslegung als einer, der direkt eine Turbine speist.

4. Betriebstemperaturbereich. Kalte Bedingungen (unter 0 °C, Frost-Tau-Wechsel, Risiko von Frazil-Eis) vertragen breitere Spalte besser als schmale Spalte. Ein Betrieb unter null Grad verschiebt uns zum breiteren Ende des Anwendungsbereichs.

5. Zugang für die Wartung. Wo der Betreiber den Rechen im Rahmen der geplanten Wartung reinigen kann, sind schmale Spalte vertretbar. Wo er das nicht kann (abgelegene Standorte, schwieriger Zugang), sind breitere Spalte zu bevorzugen, die weniger stark zusetzen.

6. Künftiger Ausbau. Ein Projekt, das später Kapazität ergänzen könnte, wählt heute möglicherweise einen etwas breiteren Spalt, um den künftigen Durchflussbereich ohne Austausch des Rechens abzudecken.

Die Prüfung durch unsere Ingenieure dauert 1-2 Arbeitstage. Das Ergebnis ist eine konkrete Empfehlung zur Spaltweite mit dokumentierter Begründung sowie ein geschätzter Druckverlust beim Bemessungsdurchfluss.

Was Sie für eine ingenieurgeprüfte Spaltempfehlung senden sollten

Wenn Sie über die Matrix hinaus sind und eine projektspezifische Empfehlung wünschen, senden Sie:

Anwendungskontext: wofür das Wasser genutzt wird, welche Ausrüstung nachgeschaltet ist.
Bemessungsdurchfluss in l/s oder m³/h.
Verfügbare Wehrbreite in Metern.
Verfügbare Fallhöhe (Absturzhöhe) unter der Wehrkrone in Metern.
Beschreibung des Geschwemmsels: Fotos, Beschreibungen des Betriebspersonals, gegebenenfalls Historie von Verstopfungsereignissen an benachbarten Standorten.
Anforderungen an den Fischschutz, sofern vorhanden. Nennen Sie das geltende Regelwerk.
Wasserchemie: mindestens pH-Wert, Chlorid, Sedimentfracht.
Betriebstemperaturbereich über die Jahreszeiten hinweg.
Wartungsregime: Zugänglichkeit, geplante Reinigungsintervalle.

Reichen Sie dies über das Auslegungstool ein, um ein sofortiges Ergebnis auf der Seite zu erhalten, oder als formfreie Angebotsanfrage (RFQ) über das Kontaktformular. Beide Wege münden in dieselbe Prüfung durch einen Ingenieur.

Eine Anmerkung zur Spalttoleranz

Die Spaltweite ist ein Fertigungsparameter. Die Toleranz ist entscheidend.

ADENCO fertigt Keildrahtpaneele mit einer Toleranz der Spaltweite von ±0,1 mm über das gesamte Paneel. Das ist der Wert, den Sie in Ihre Spezifikation schreiben sollten.

Eine enge Toleranz zu fordern und sie über einen Bericht zum Werksabnahmetest (FAT) nachzuweisen, gehört dazu, die Spaltweite „richtig“ zu treffen.

Die Matrix liefert Ihnen den Ausgangspunkt. Projektspezifische Faktoren verschieben den endgültigen Wert um 0,1-0,5 mm nach oben oder unten. Die Prüfung durch unsere Ingenieure dokumentiert die Begründung. Die Fertigungstoleranz hält den gefertigten Spalt auf dem spezifizierten Wert.

Im Zweifelsfall ist 1,0 mm für die meisten Coanda-Wasserfassungen die richtige Standardwahl. Wenn Vorschriften zum Fischschutz gelten, 0,5-1,0 mm mit Disziplin bei der Spaltgeschwindigkeit. Wenn Geschwemmsel die beherrschende Sorge ist, 1,5-2,0 mm mit vorgelagerten Schutzstäben. Darüber hinaus fragen Sie nach.