Elektrofischerei im Gewässer 6001

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1 Elektrofischerei im Gewässer 6001 Nun kennen wir die notwendigen Grundlagen der Elektrotechnik und haben das Verhalten der Fische im elektrischen Feld kennengelernt: Die Arbeit im und am Gewässer ist nun das Thema des dritten Teils im Zusammenspiel Fisch Elektrischer Strom - Gewässer. Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 1

2 Die Leitfähigkeit des Gewässers 6003!! Im Gewässer gibt es positiv und negativ geladene Teilchen (Ionen) Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 2

3 Die Leitfähigkeit des Gewässers 6006 Je mehr Ionen ein Gewässer enthält, desto grösser die Leitfähigkeit und desto grösser der elektrische Strom. Je höher die Temperatur eines Gewässers, desto grösser Die Leitfähigkeit und desto grösser der elektrische Strom.!! Im Gewässer gibt es positiv und negativ geladene Teilchen (Ionen) Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 3

4 Die Leitfähigkeit des Gewässers 6009 Inhaltsstoffe Kalk (CaCO ) ist in unseren Gewässern der wichtigste Inhaltsstoff. Die Menge an Kalk bestimmt die sogenannte Karbonathärte. Je grösser der Gehalt an Calziumkarbonat oder Kalk, desto mehr Ionen / Ladungsträger sind vorhanden, desto grösser die elektrische Leitfähigkeit. Harte Wässer sind gute elektrische Leiter Weiche Wässer sind schlechte elektrische Leiter!! Hartes Wasser leitet gut weiches Wasser (Regenwasser) leitet schlecht Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 4

5 Die Leitfähigkeit des Gewässers 6012 Temperatur der Gewässer Die Beweglichkeit der Ionen hängt von der Wassertemperatur ab: Je wärmer das Wasser, desto beweglicher die Ionen, desto grösser die Leitfähigkeit und desto grösser der elektrische Strom im Gewässer!!! Die Leitfähigkeit nimmt bei 10 o C kälterem Wasser um 25 % ab Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 5

6 Die Leitfähigkeit des Gewässers 6015 Zusammenfassung Wie gross der Strom in einem Gewässer ist, Hängt unter anderem von den gelösten Stoffen (Gewässerumgebung), vom Niederschlag (Regen, Schneeschmelze) und von der Temperatur ab (Jahreszeit). Durch Wahl des richtigen Zeitpunktes können wir eine günstigere Wirkung des elektrischen Stromes bei der geplanten Abfischung erzielen.!! Wenn möglich, richtigen Zeitpunkt für Abfischung wählen Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 6

7 Die Gewässerumgebung 6026 Das elektrische Stromfeld dehnt sich nicht nur im Gewässer aus, sondern die Stromlinien werden auch in der Umgebung des Gewässers geleitet! Die Spannungslinien (Äquipotentiallinien = Linien mit gleicher Spannung) dehnen sich in die Umgebung aus.!! Ein Mensch oder Tier greift in der Umgebung eine Schrittspannung ab es erlebt eine Spannungsdifferenz zwischen den Füssen. Deshalb sieht man Hunde, die wegrennen, Frösche, die weghüpfen oder Regenwürmer, die sich im Uferbereich krümmen!! Durch Wahl des richtigen Zeitpunktes können wir eine günstigere Wirkung des elektrischen Stromes bei der geplanten Abfischung erzielen.!! Organismen greifen die Schrittspannung ab und reagieren darauf Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 7

8 Die Gewässerumgebung 6028 Je nach Leitfähigkeit der Gewässerumgebung geht ein grösserer oder kleinerer Teil der Leistung unseres Fanggerätes in der Umgebung verloren (wir erwärmen damit die Umgebung!...). Wir müssen dementsprechend einen passenden Gerätetyp auswählen und/oder die Ausgangspannung anpassen Beurteilung der Umgebung für ein Abfischungsprojekt: Gruppe Gewässerumgebung spez. Leitfähigkeit (ms/cm) mögliche Stromdichte im Gewässer Beurteilung 1 kristalline Gesteine, 0, rel. hoch günstig Steinsalze 2 Sandsteine, Kalke, mittel mittel Gips, trockene Sande 3 feuchte Sande, Ton, rel. niedrig ungünstig Mergel, Lösslehm, Schlick, Schlamm!! Die Gewässerumgebung wirkt sich auf die Elektrofischerei aus Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 8

9 Die Gewässerumgebung 6031 Zusammenfassung Gewässer mit einer kristallinen Umgebung (Gruppe 1) verlieren keine Leistung an die Umgebung, der Strom bleibt im Gewässer: Die Stromdichte kann bei guter Leitfähigkeit des Gewässers und bei hoher Spannung gross sein. Bei Gewässern der Gruppe 2 breitet sich das Stromfeld zum Teil auch in der Umgebung aus: Wir benötigen eine höhere Spannung, um ähnliche Stromdichten, wie bei Gruppe 1 zu erreichen. Gewässer mit einer Umgebung der Gruppe 3 (feuchte Sande, Schlamm, Sumpf) gleichen der Situation in einem See, ein grosser Teil der Leistung geht in der Umgebung verloren: Wir benötigen Geräte mit grosser Leistung, um einigermassen erfolgreich elektrisch fischen zu können!! Je nach Umgebung kann viel Leistung verloren gehen Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 9

10 Durchmesser Anode: cm Anodengrösse 6064 Spannung: 300 V Anodenteilspannung: 200 V Im grünen Bereich wird eine Forelle von 20 cm Länge eine anodische Reaktion zeigen. Im roten Bereich kommt es bei der gleichen Forelle zur Galvanonarkose Im blauen Bereich wird diese Forelle flüchten (Reaktion 1) Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 10

11 Kathodengrösse 6088 In Kapitel 6.4 bis 6.7 war unsere Aufmerksamkeit auf die Wirkung von verschiedenen Anodengrössen und Ausgangsspannungen auf die Reaktionsbereiche um den Fangpol gerichtet. Der Spannungsverlauf zwischen Fangpol und Kathode wird weitgehend von den Ausbreitungswiderständen von Fangpol und Kathode bestimmt. Bis jetzt war die Voraussetzung, dass sich die Ausbreitungswiderstände RAnode:RKathode im Verhältnis von 2:1 aufteilen. Wie wirken verschieden grosse Kathoden bei einer festen Fangpol-Grösse?!! Die Kathode kann auf Bedarf vergrössert oder verkleinert werden Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 11

12 Durchmesser Anode: 30 cm Kathodengrösse Durchmesser Kathode: cm 6089 Ausgangsspannung: 300V Eine rel. kleine Kathode bewirkt einen grossen Spannungsabfall auf der Kathodenseite und einen kleinen Spannungsabfall auf der Anodenseite. Die Leistung wird an der Kathode verbraucht, der Fangbereich ist klein. Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 12

13 Durchmesser Anode: 30 cm Kathodengrösse Durchmesser Kathode: cm 6091 Ausgangsspannung: 300V Eine grosse Kathode bewirkt einen kleinen Spannungsabfall auf der Kathodenseite und einen grossen Spannungsabfall auf der Anodenseite. Die Leistung wird an der Anode verbraucht, der Fangbereich ist relativ gross. Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 13

14 Durchmesser Anode: 30 cm Kathodengrösse Durchmesser Kathode: cm 6094 Ausgangsspannung: 300V Je grösser die Kathode, desto kleiner der Ausbreitungswiderstand der Kathode, desto grösser die benötigte Leistung des Gerätes. Je grösser die Kathode, desto grösser der Fangbereich um den Fangpol/die Anode. Durch Verändern der Kathodengrösse kann man die Grösse der Fangbereiche verändern und/oder die Leistung des Elektrofanggerätes besser ausnützen. Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 14

15 Leistungsaufnahme des Gewässers 6096 Wir haben gelernt: die Grösse des Fangbereichs wird bestimmt durch: Anodengrösse / Fangpolgrösse Kathodengrösse Ausgangsspannung des Fanggerätes Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 15

16 Leistungsaufnahme des Gewässers 6097 Wir haben gelernt: die Grösse des Fangbereichs wird bestimmt durch: Anodengrösse / Fangpolgrösse Kathodengrösse Ausgangsspannung des Fanggerätes (Gewässereigenschaften) (Fischart, Fischlänge) Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 16

17 Leistungsaufnahme des Gewässers 6098 Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 17

18 Leistungsaufnahme des Gewässers 6099 Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 18

19 Leistungsaufnahme des Gewässers 6100!! Anodengrösse, Ausgangsspannung und Leistung hängen zusammen Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 19

20 Leistungsaufnahme des Gewässers 6101 Wir haben gelernt: Das Gewässer verbraucht elektrische Leistung Die Leistung eines Elektrofanggerätes ist begrenzt Leistung = Strom x Spannung oder.. 1 kw = 1000 W!! Jedes Elektrofanggerät hat eine Leistungsangabe (in kw) Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 20

21 Leistungsaufnahme des Gewässers 6103 Die praktische Anwendung im Gewässer:!! Vielfachmessgeräte können (meistens) auch Widerstände messen Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 21

22 Leistungsaufnahme des Gewässers 6104 Die praktische Anwendung im Gewässer: Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 22

23 Das Wichtigste 6105 Leitfähigkeit und Temperatur eines Gewässers spielen für den Erfolg einer Abfischung eine grosse Rolle. In der Gewässerumgebung kann viel Leistung verloren gehen. Je grösser der Fangpol und je höher die Ausgangsspannung am Elektrofanggerät, desto grösser die Reaktionsbereiche. Je grösser die Kathode, desto mehr Leistung steht am Fangpol zur Verfügung und desto grösser sind die Reaktionsbereiche um den Fangpol. Ein Bereich mit Galvanonarkose kann nicht vermieden werden. Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 23

24 Merksätze Das Gewässer ist ein elektrischer Leiter - Im Gewässer gibt es positiv und negativ geladene Teilchen (Ionen) - Je mehr Ionen im Wasser, desto grösser der elektrische Strom - Je höher die Temperatur, desto besser die Leitfähigkeit - Je mehr Ionen + je höher die Temperatur, desto besser die Leitfähigkeit - Im Wasser lösen sich Salze und es entstehen Ionen - Die Gewässerumgebung bestimmt die Leitfähigkeit des Gewässers - Hartes Wasser leitet gut weiches Wasser (Regenwasser) leitet schlecht - Warmes Wasser leitet gut kaltes Wasser leitet schlecht - Die spez. Leitfähigkeit hängt von der Temperatur ab - Die Leitfähigkeit nimmt bei 10 o C kälterem Wasser um 25 % ab - Wenn möglich, richtigen Zeitpunkt für Abfischung wählen - Die Gewässerumgebung ist ebenfalls ein elektrischer Leiter - Organismen greifen die Schrittspannung ab und reagieren darauf - Die Gewässerumgebung wirkt sich auf die Elektrofischerei aus - Am besten für die Elektrofischerei wären kristalline Umgebungen - Je nach Umgebung kann viel Leistung verloren gehen - Je nach Gewässer und Umgebung sieht das el. Stromfeld anders aus Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 24

25 Merksätze !! Die Galvanonarkose soll möglichst vermieden werden -!! Die Kathode kann auf Bedarf vergrössert oder verkleinert werden - Durch Verändern der Kathodengrösse kann man die Reaktionsbereiche verändern. - Anodengrösse, Ausgangsspannung und Leistung hängen zusammen Fischereiinspektorat des Kantons Bern (Ausbildungsunterlagen Elektrofischerei EAWAG 2010) 25