Wasserwirtschaft - Heft 04 - 2019
| Konzessionserneuerung Laufwasserkraftwerk Dietikon an der Limmat
Andrea Balestra, Alfredo Scherngell Im Herbst 2017 hat der Kanton Zürich die Baubewilligung für die Konzessionserneuerung des historischen Laufwasserkraftwerks Dietikon für weitere 60 Jahre erteilt. Im bestehenden Hauptkraftwerk werden beide Kaplan-Turbinen ersetzt und ein neues Dotierkraftwerk wird auf dem Wehrsporn gebaut. Gegenüber der bestehenden Anlage werden ab 2019 mit 19,70 GWh/a etwa 14 % mehr Energie als heute produziert. Bei der Erneuerung werden an beiden Kraftwerken Maßnahmen vorgesehen, welche die Fischdurchgängigkeit der Anlage gewährleisten werden. |
| Dammabdichtung im Paradies – dauerhafte Untergrundabdichtung im Basalt
Dipl.-Geol. Michael Baltruschat, Dr.-Ing. Karsten Beckhaus Der neue Bagatelle-Staudamm auf Mauritius liegt im Nordwesten der Insel auf ca. 400 m ü. NHN. Es handelt sich um einen dreigliedrig kombinierten Erd- und Steinschüttdamm mit Tonkern, der primär als Wasserspeicher dient. Im zentralen Bereich liegt das Betonbauwerk mit Entnahmebauwerk und Grundablass. Der Baugrund besteht aus Basalt in verschiedenen Verwitterungsgraden. Bauer erstellte unter dem Damm von unterschiedlichen Höhenniveaus eine dauerhafte, 2,4 km lange Schlitzdichtwand aus Erdbeton. |
| Eine neue Dichtung für die Talsperre Roßhaupten
Andreas Bauer, Dr.-Ing. Frank Kleist, Prof. (em.) Dr.-Ing. Theodor Strobl Im Zuge der kontinuierlichen Überwachung der Talsperre Roßhaupten zeigten sich Hinweise, dass das Dichtungssystem aufgrund von Suffosionsvorgängen im Gründungsfels nicht mehr vollständig funktionsfähig war. Durch die Nachverdichtung des hydrometrischen Messnetzes, zahlreiche geohydraulische Modellierungen und anschließende Erkundungsbohrungen konnten die Vermutungen bevorzugter Sickerwege im Untergrund und Schwächezonen verifiziert werden. Um jegliches Risiko für das Dammbauwerk und die Unterlieger zu vermeiden, wurde eine Verschiebung des jährlichen Aufstaus, eine sofortige Sanierung mit bereichsweisen Vorinjektionen und einer im Schutze dieser Vorinjektionen niedergebrachten Zweiphasen-Schlitzwand eingeleitet. |
| Das Leipziger Neuseenland zwischen Bergbausanierung, Wasserwirtschaft und Regionalentwicklung
Prof. Dr. habil. Andreas Berkner Das heutige Leipziger Neuseenland im Mitteldeutschen Braunkohlenrevier war ursprünglich eine an Standgewässern arme Landschaft. Erst in der Folge des Rohstoffabbaus entstanden große und kleinere Tagebauseen mit einer Gesamtfläche von aktuell ca. 250 km² Fläche mit unterschiedlichsten Nutzungspotenzialen. |
| Dam Monitoring 4.0
Prof. Dr.-Ing. Volker Bettzieche Industrie 4.0 beschreibt den Letzten von vier Schritten der technischen Entwicklung im industriellen Bereich vom Anfang der Industrialisierung bis heute und prognostiziert hieraus eine Zukunft. Dam Monitoring 4.0 führt zur Verzahnung der Bauwerksüberwachung über moderne Informations- und Kommunikationstechnik mit vernetzten Systemen. Mit ihrer Hilfe soll eine weitest möglich automatisierte und selbstorganisierte Bauwerksüberwachung möglich werden. Die Prinzipien sind Vernetzung, Informationstransparenz, technische Assistenz und dezentrale Entscheidungen. |
| Polder Löbnitz – ein länderübergreifendes Hochwasserschutzprojekt Dipl.-Ing. Axel Bobbe Nach dem Augusthochwasser 2002 wurde für die Mulde in Sachsen ein neues Hochwasserschutzkonzept erarbeitet. Es sieht eine differenzierte Schutzzielbetrachtung vor. Der Flutpolder Löbnitz ist ein wesentlicher Bestandteil der neuen Hochwasserstrategie. Nach Fertigstellung des Polders werden 1 500 ha ehemalige Flussaue bei mittleren Hochwasserereignissen wieder aktiviert. Neben der lokalen Wirkung des Flutpolders auf die Wasserspiegellagen der Mulde besitzt der Polder auch eine länderübergreifende Wirkung bis zur Elbemündung in Sachsen-Anhalt. |
| Umgang mit Schwemmgut an Talsperren
Prof. Dr. Robert Boes, Dipl.-Ing. Lukas Schmocker Schwemmgut kann an Hochwasserentlastungsanlagen von Talsperren Verklausungen verursachen, welche die Abflusskapazität maßgeblich reduzieren. Wird das erforderliche Freibord infolge des resultierenden Aufstaus nicht mehr eingehalten, kann es gar zur Überströmung von Sperrenbauwerken kommen. Mittels eines von einer Arbeitsgruppe des Schweizer Talsperrenkomitees entworfenen Gefahrenbeurteilungsdiagramms können die Verklausungswahrscheinlichkeit und Verklausungsfolgen systematisch abgeschätzt und ggf. erforderliche Maßnahmen abgeleitet werden. |
| Kosteneffizienter Umgang mit Sediment unter neuen Regelwerken Dr.-Ing. Michael Detering, Laura Bolsenkötter, Joana Küppers Die Sedimentation von Staugewässern wird an einer zunehmenden Zahl von Anlagen zu einem technischen und finanziellen Problem. Klassische Beräumungen sind mit deutlich steigenden Kosten verbunden. Nach längerer Zeit ohne konkrete Empfehlungen lassen aktuelle Regelwerke jedoch unterschiedliche kosteneffiziente Lösungen zu. Sie geben dabei konkrete Hinweise für die Ausführung und ökologische sowie technische Grenzen, ferner für die rechtliche Handhabe. Damit haben Gewässerverantwortliche und Aufsichtsbehörden inzwischen die Möglichkeit, Probleme kosteneffizient zu lösen anstelle den langfristig teuersten Weg von allen zu wählen – gar nichts zu tun. |
| Anlagenwissen im Instandhaltungsprozess digitalisieren M.Sc. Nico Friedemann Die ordnungsgemäße Instandhaltung von Anlagen und Bauwerken nach den anerkannten Regeln der Technik ist Basis für den sicheren Betrieb. In diesem Beitrag wird der Anwenderbericht einer softwarebasierten Lösung für Wartung und Instandhaltung vorgestellt. Dieser beantwortet zentrale Fragen zu Dokumentation und Nachweisführung, steigendem Datenaufkommen und dem Erhalt des Anlagenbestandes aus Sicht eines bayerischen Wasserwirtschaftsamtes als Betreiber von Stau- und Überleitungsanlagen. |
| 3-D-FE-Modelle für Zuverlässigkeitsnachweise von Staumauern
Dr.-Ing. Barbara Tönnis, Dipl.-Ing. Uwe Beetz, Dipl.-Ing. Kristina Aldermann Beim Zuverlässigkeitsnachweis für Absperrbauwerke von Stauanlagen ist das Zusammenwirken von Bauwerk und Untergrund zu berücksichtigen. Eine 3-D-, mindestens aber eine 2,5-D-Modellierung ist dabei unumgänglich. Anhand der kombinierten Bogen-Gewichts-Staumauer der Okertalsperre im Harz wird die Frage nach dem notwendigen Grad der Detailgenauigkeit, die Umsetzung der gewählten Idealisierung sowie die Vorbereitung der erforderlichen Ergebnisauswertung innerhalb der Modellerstellung veranschaulicht. |
| Bewertung von Talsperren Erhöhungsoptionen in der Schweiz
Dipl.-Ing. Helge Fuchs, Prof. Dr. Robert Boes, dr. Michelle Müller-Hagmann, Dr. David Felix Mit den energiepolitischen Entwicklungen und dem Klimawandel steigt in der Schweiz der Bedarf an Speicherkapazität für elektrische Energie. Eine Möglichkeit für den Speicherausbau sind Erhöhungen bestehender Talsperren von Wasserkraftanlagen. Um solche Erhöhungsoptionen systematisch zu bewerten, wurde ein Kriterienkatalog vorgeschlagen. Dieser wird anhand einer Bogenmauer und eines Schüttdamms vorgestellt, und es werden Resultate aus der Anwendung dieses Bewertungsschemas für die größeren Speicher der Schweiz diskutiert. |
| Moderne Injektionssysteme für die Instandsetzung von Dammkonstruktionen
Holger Graeve Maßnahmen zur Instandsetzung von Dammkonstruktionen sind innerhalb des Bauwerks oder im bauwerksbezogen Baugrund mit Injektionssystemen in vielfältiger Anwendung ausführbar. Die Reduzierung des Wasserdurchtritts bis zur vollständigen Abdichtung im Sinne der Projektanforderungen ist unter Betrieb möglich. Voraussetzung ist die Injizierbarkeit des Bauwerks oder Baugrunds, die planerisch bestimmt werden kann. Mit modernen, variablen und umweltfreundlichen Injektionsstoffen stehen leistungsstarke Injektionssysteme für Dammkonstruktionen zur Verfügung. |
| Handlungskonzept für den Umgang mit bestehendem Gehölz auf Stauhaltungsdämmen
Saskia Grauduschus, Dipl.-Ing. Katja Last Bestehendes Gehölz auf Stauhaltungsdämmen kann die Standsicherheit vermindern. Andererseits haben Bäume eine wichtige Bedeutung für das Ökosystem und den Menschen. Normen und Merkblätter fordern pauschal die Entfernung der Gehölze auf Stauhaltungsdämmen. Es wurde ein Handlungskonzept zur Bewertung sowie zum weiteren Umgang mit bestehendem Gehölz entwickelt und am Stauhaltungsdamm Heisingen des Baldeneysees angewandt. |
| 3-D-Visualisierung von vorhandenen Staubauwerken zur holistischen Planung und Überwachung Dipl.-Ing. Richard Gronsfeld, Joachim Klubert, Hartmut Malecha, Marielle Laudenberg Seit mehreren Jahren nutzt der Wasserverband Eifel-Rur in Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Aachen moderne Erfassungstechnologien des Vermessungswesens. Mittels Laserscanning konnten z. B. 3-D-Oberflächenmodelle für verschiedene Talsperren erstellt werden. Um ein vollständiges 3-D-Modell zur holistischen Planung und Überwachung zu erhalten, ist eine Erfassung der in den Sperrbauwerken liegenden und z. T. beengten Kontrollgang- sowie Stollensysteme erforderlich. An der Urfttalsperre konnten hierzu das Picture-Matching sowie verschiedene Scansysteme vergleichend eingesetzt und einer kritischen Bewertung unterzogen werden. |
| Die Erweiterung der Hochwasserentlastungsanlage der Talsperre Malter Dipl.-Ing. Holger Haufe, Dipl.-Ing Stefan Heinze, Dipl.-Ing. Bernd Findeisen Die Talsperre Malter an der Roten Weißeritz in Sachsen hat große Bedeutung für den Hochwasserschutz, insbesondere der Landeshauptstadt Dresden. Beim Extremhochwasser 2002 kam es infolge der Überschreitung des damals gültigen BHQ2 zu einer signifikanten hydraulischen Überlastung der Betriebseinrichtungen. Die neu ermittelten Bemessungswerte sind so stark angestiegen, dass die Überflutungssicherheit des Absperrbauwerks nicht mehr nachgewiesen werden konnte. Zur Wiederherstellung der Überflutungssicherheit müssen die Betriebseinrichtungen erweitert werden. |
| Planung und Bau des ökologisch durchgängigen Hochwasserrückhaltebeckens Neuwürschnitz
Dipl.-Ing. Holger Haufe, Dipl.-Ing. Ingo Berndt, Dipl.-ing. Matthias Höhne, Dipl.-Ing. (FH) Mirko Salzmann Zur Umsetzung des Hochwasserschutzkonzeptes Nr. 27 errichtete die Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen von 2014 bis 2017 das Hochwasserrückhaltebecken (HRB) Neuwürschnitz. Das HRB ist gem. DIN 19 700-12 als mittleres Becken klassifiziert. Der Beitrag stellt Einzelschwerpunkte der wasserbaulichen sowie umweltfachlichen Planung vor und gibt einen Überblick über die entwickelten ingenieurtechnischen Lösungen hinsichtlich Hydraulik, Geotechnik, Tragwerksplanung, Stahlwasserbau, messtechnischer Bauwerksüberwachung und Bautechnik. |
| Wasserkraftanlage Laúca in Angola Dr. Jürgen Horn In den letzten Jahren hat die angolanische Regierung vermehrt in große Infrastrukturprojekte und Projekte der Energieversorgung investiert. Das 2 070-MW-Wasserkraftwerk Laúca stellt derzeit eines der größten sich in Bau befindlichen Wasserkraftprojekte in Afrika dar und wird in Zukunft das Rückgrat der Energieversorgung in Angola sein. Die Bauarbeiten begannen im Jahr 2012 mit den vorbereitenden Maßnahmen der Flussumleitung. Bis Ende 2018 wurden bereits vier Einheiten mit einer installierten Leistung von je 340 MW erfolgreich in Betrieb genommen. |
| Soziale Akzeptanz der Talsperre Trift in den Schweizer Alpen
Elke Kellner Neue Talsperren-Projekte in landschaftlich wertvollen Gebieten können ein hohes Konfliktpotenzial haben aufgrund ihrer ökologischen und landschaftlichen Auswirkungen sowie konkurrierenden Wassernutzungen. Der Artikel untersucht Einflüsse auf die soziale Akzeptanz beim Projekt Trift in der Schweiz. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Akzeptanz durch das Zusammenspiel von Meinungen einzelner Akteursgruppen zu bestimmten Faktoren sowie durch komplexe, polyzentrische Prozesse auf verschiedenen Ebenen entwickelt. Dies sollte bei der Planung von Talsperren beachtet werden. |
| Wasserkraft in Deutschland – Aktuelle Zahlen und Entwicklungen Dipl.-Ing. Rita Keuneke Im Rahmen der Bearbeitung des Erfahrungsberichts zum Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) werden nicht nur die Erzeugungsdaten der Wasserkraftanlagen, die eine EEG-Vergütung erhalten, ermittelt, sondern auch Daten von Anlagen, die außerhalb des EEG ihren Strom vermarkten. Dementsprechend können für den Anlagenbestand, die aktuelle Marktsituation, die Umsetzung ökologischer Anforderungen sowie das Potenzial aktuelle Zahlen und Entwicklungen angegeben werden. |
| Planung und Umsetzung eines Hochwasserrückhaltebecken Verbundsystems
Dipl.-Ing. Marc Krüger, Dipl.-Hydrologe Georg Johann, Dipl.-Ing. Mechthild Semrau, Dipl.-Ing. Thorsten Bockholt In diesem Beitrag stellen die Autoren ein Hochwasserrückhaltebecken-Verbundsystem vor, das im Zuge des Emscher-Umbaus als Meilensteinprojekt fungiert. Dabei wird ein besonderer Fokus auf die hydraulischen Nachweisführungen zur Überprüfung der Machbarkeit verschiedenster Variantenbetrachtungen im Spannungsfeld Baukosteneffizienz, Hochwassersicherheit, Hochwasser- und Naturschutz vor dem Hintergrund baubetrieblicher und ökologischer Belange gelegt. Die Ergebnisse werden zur Diskussion gestellt. |
| Gekoppelte experimentelle und numerische Analyse von Staumauern mittels 3-dimensionaler Mehrphasen- und Mehrfeldmodelle Prof. Dr.-Ing. Volker Bettzieche, Dr. rer. nat. Tom Lahmer, Dr.-Ing. Long Nguyen-Tuan Der Artikel diskutiert Möglichkeiten, mittels gekoppelter Modellierung und Monitoring das physikalische Verhalten von Staumauern umfassender zu analysieren. Das in einem früheren Stadium erstellte und kalibrierte Modell wird mit den Belastungen des realen Bauwerks in einem späteren und längeren Zeitraum gerechnet und kann daher als digitaler Zwilling erachtet werden. Dieser kann genutzt werden, um im Falle von zu großer Diskrepanz zwischen Modell- und Strukturantwort Hinweise auf strukturelle Änderungen zu liefern. |
| Lösungsvorschläge für die Sanierung eines alten Stauhaltungsdamms am Baldeneysee Dipl.-Ing. Katja Last, Kai Reinhardt Durch einen von drei nahezu 100 Jahre alten Stauhaltungsdämmen am Baldeneysee in Essen tritt Wasser in das dahinterliegende Poldergebiet ein. Jahreszeitliche Schwankungen forderten eine genaue Untersuchung und die Entwicklung von Lösungsvorschlägen für die Sanierung unter Berücksichtigung schwieriger lagebezogener Randbedingungen. |
| Quo vadis – Wasserkraftnutzung in Deutschland? Dr. Marcus Lau, Angela Markert Es ist erfreulich und wichtig, dass sich das DTK im diesjährigen Talsperrensymposium auch Fragestellungen zuwendet, die kleine Staudämme und Deiche betrifft. Damit wird insbesondere die Nutzung der Wasserkraft angesprochen, vor allem die sog. „Kleine Wasserkraft“. Diese wird häufig eher als Problem denn als Chance gesehen. Gewässerbezogene Beeinträchtigungen stünden in keinem angemessenen Verhältnis zum Beitrag kleinerer Wasserkraftanlagen am Klimaschutz. Die an den Betrieb solcher Anlagen gestellten Voraussetzungen sind hoch. |
| Erhöhung der nutzbaren Arbeitswassermenge am PSW Hohenwarte II
Dipl.-Ing. Michael Liebal, Dipl.-Ing. Marco Müller Das Pumpspeicherwerk (PSW) Hohenwarte II ist Teil der Saalekaskade in Thüringen. Der Betreiber des PSW plante die Erhöhung der energetisch nutzbaren Arbeitswassermenge im Oberbecken des PSW, um eine Befreiung von Netznutzungsentgelten zu erreichen. Die Erhöhung der Arbeitswassermenge sollte durch die Herabsetzung des unteren Betriebsstauzieles und damit die Erweiterung des Betriebsstauraums erfolgen. Dazu waren bauliche Veränderungen der Beckensohle erforderlich, die zunächst in einem hydraulischen 2-D-Modell dimensioniert wurden. |
| Koordinierte Talsperrensteuerung am Nil in einem politisch sensitiven Umfeld
Dr.-Ing. Hubert Lohr Im Nileinzugsgebiet, insbesondere im östlichen Nil, befinden sich eine Reihe großer Stauanlagen. Entlang des Blauen Nils liegen die Dämme Roseires und Sennar, im weiteren Verlauf stromabwärts, nach der Vereinigung mit dem Weißen Nil, befinden sich der Merowe- und der High-Aswan-Damm. Das aggregierte Stauvolumen aller vier Staudämme beträgt 182 km³. Ergänzt werden die Anlagen am Blauen Nil durch den im Bau befindlichen Grand-Ethiopian-Renaissance-Damm (GERD). |
| Talsperre Lichtenberg: Erneuerung des Dichtungsanschlusses Asphaltaußendichtung/Komplexbauwerk unter Einstaubedingungen
Ingo Lux, Dipl.-Ing. (FH) Mirko Salzmann, Dipl.-Ing. Christian Schmutterer, Dipl.-Ing Dominik Fiedler, Richard Stanulla An der Talsperre Lichtenberg wurde in den Jahren 2017 und 2018 die Anschlussfuge zwischen Komplex bauwerk und Asphaltaußendichtung bei eingestauter Talsperre in ca. 34 m Wassertiefe saniert. Der Beitrag beschäftigt sich mit der Planung und Bauvorbereitung sowie der Durchführung der Maßnahme. |
| Abflussveränderungen im Südharz – Quantifizierung, mögliche Ursachen und Konsequenzen für die Bewirtschaftung der Talsperre Neustadt Markus Möller, Roland Mauden Ab dem Ende der 1980er-Jahre führten zum Teil plötzlich auftretende klimatologische und phänologische Veränderungen im Südharz zu einer Verschiebung des Abflussregimes an der Talsperre Neustadt. Dieser Beitrag beleuchtet mögliche Ursachen und quantifiziert die Auswirkungen auf die Rohwasserversorgungsleistung der Stauanlage. Der Auswahl einer geeigneten Referenzperiode kommt eine besondere Bedeutung zu. Es wird ein Spektrum möglicher Anpassungsstrategien besprochen. |
| 25 Jahre Kooperation mit der Landwirtschaft - Ein Erfolgsmodell für das Einzugsgebietsmanagement von Trinkwassertalsperren
Dipl.-Ing. agr. Friedrike Mürkens Seit 25 Jahren arbeitet der Wupperverband im natürlichen Einzugsgebiet der Wupper an insgesamt sechs Talsperren, davon drei Trinkwassertalsperren, erfolgreich mit den Landwirten vor Ort zusammen. Unter dem Motto „Kooperation statt Konfrontation“ werden gemeinsam sinnvolle Maßnahmen entwickelt, um die Einträge von Nährstoffen, Pflanzenbehandlungsmitteln oder mikrobiellen Verunreinigungen in die Oberflächengewässer zu minimieren. |
| Digitales Bauen mit Building Information Modeling – der digitale Zwilling Sven Oettinghaus Building Information Modeling ist eine Arbeitsmethode, die es ermöglicht, Planungsprozesse von Bauwerken hinsichtlich Qualität und Effizienz zu optimieren. Alle relevanten Informationen eines Bauwerkes werden über den Lebenszyklus in einem digitalen Bauwerksmodell, meist dreidimensional und objektorientiert, erfasst und verwaltet. Dabei gilt der Grundsatz, dass erst digital und anschließend real gebaut wird. Am Ende besteht neben dem realen Bauwerk auch ein digitaler Zwilling. |
| Talsperrensicherheit und Folgen bei Überschreiten der Bemessungsannahmen Prof. Dr.-Ing. habil. Reinhard Pohl Der DWA-Fachausschuss „Talsperren und Flusssperren“ WW4 widmet sich erstmalig einem sehr sensiblen und bisher weniger offen diskutierten Thema: Der Stauanlagensicherheit und den möglichen Folgen einschließlich des Anlagenversagens beim Überschreiten der Bemessungsannahmen. Im vorliegenden Aufsatz werden die Grundzüge des diesbezüglichen Themenheftes 1/2017 vorgestellt, in dem die Vorgehensweise bei den entsprechenden Analysen, Berechnungen und Maßnahmen beschrieben wird. |
| Planung eines Hochwasserrückhaltebeckens aus Sicht des Auftraggebers – Bewältigung der Schwierigkeiten oder Verzicht Andreas Rudolf, Joachim Schimrosczyk Im Planungsprozess für ein Hochwasserrückhaltebecken als Bestandteil einer Hochwasserschutzkonzeption führen erhebliche Widerstände von Naturschützern zu unüberbrückbaren Differenzen. Ein Festhalten an den Planungen wäre zur Sackgasse geworden, eine gerichtliche Auseinandersetzung drohte. Im Beitrag werden der Umgang mit dieser Situation und ein möglicher Lösungsansatz aufgezeigt, der als Beispiel für eine Konfliktlösung bei solchen Vorhaben dienen könnte. |
| Speichersystem der Pleiße im Südraum Leipzig Dipl.-Ing. Axel Bobbe, Dipl.-Ing. Henriette Salewski Mit dem Braunkohleabbau im Südraum Leipzig gingen Flussbegradigungen und Retentionsraumverluste einher. Deshalb wurde ein komplexes Speichersystem angelegt, um die Ortschaften entlang der Gewässer bis zur Großstadt Leipzig vor Hochwasser zu schützen. Das Speichersystem der Unteren Pleiße besteht heute aus sieben Stauanlagen mit insgesamt ca. 70 Mio. m³ gewöhnlichem Hochwasserrückhalteraum. Die Anlagen dienen vorrangig dem Hochwasserschutz, der Niedrigwasseraufhöhung und der Brauchwasserversorgung. |
| Speicherpotenzial- und Standortanalyse für große Hochwasserrückhaltebecken
Dr.-Ing. Stefan Schmid, Dipl.-geograf Stefan Kißauer, Dr. Martin Schmid, M.Sc. Verena Streit Ein Teil des Hochwasserschutz-Aktionsprogramms 2020plus des Freistaates Bayern besteht darin, die Potenziale für den Hochwasserrückhalt gezielt zu analysieren und wo sinnvoll und machbar verstärkt zu erschließen. Dazu gehören neben natürlichen Retentionsflächen auch technische Rückhaltemaßnahmen in Form von Hochwasserrückhaltebecken (HRB) und Flutpoldern. Nachfolgend wird eine Methodik erläutert, wie für das bayerische Einzugsgebiet des Mains Standorte für große, potenziell übergebietlich wirksame HRB identifiziert und bewertet wurden. |
| Talsperren unter Bergsenkung – ein Praxisbeispiel zur Sanierung in NRW
Geologie-Assessorin Dipl.-Geol. Patricia Schüll, Dipl.-Ing. Udo Peters Mit dem Ende des Steinkohlebergbaus im Ruhrgebiet sind die Folgen, die durch den jahrhundertelangen untertägigen Bergbau verursacht wurden, nicht unmittelbar beendet. Am Praxisbeispiel einer Talsperre, die errichtet wurde, um den bergsenkungsbedingt gestörten Abfluss temporär zu regulieren, werden die vom Bergbau induzierten Einflüsse zusammen mit den künftigen Aufgaben des Hochwasserschutzes in der deutschen Metropolregion vorgestellt. |
| Wasserqualität in als Speicher genutzten Tagebauseen
Dr. Martin Schultze, Dr. Karsten Rinke, Elisa Brode, Dr. Friedrich - Carl Benthaus 16 der über 500 deutschen Tagebauseen werden als wasserwirtschaftliche Speicher genutzt. Sie dienen dem Hochwasserschutz, der Niedrigwasseraufhöhung und der Erholung. Ihr nutzbarer Stauraum umfasst 264 Mio. m3. Die Wasserbeschaffenheit ist durch eisenreiche, Phosphat bindende Sedimente und erhöhte Sulfatkonzentrationen geprägt. Die Speichernutzung führt zur Rückhaltung von Phosphor und Metallen, zur Stabilisierung neutraler pH-Werte und kann für die Steuerung von Sulfat im Flusssystem benutzt werden. |
| Value Engineering, der Weg zu innovativen Lösungen Dipl.-Ing. Imran Sevis Das Value Engineering, auch als Value Management bekannt, ist ein seit mehreren Jahrzehnten bewährtes, international anerkanntes Verfahren zur Entwicklung von ganzheitlichen Lösungen. Das Herzstück des Value Engineering ist die Analyse der Funktion. In der Regel wollen Investoren nur in die Funktionen eines Bauwerkes investieren, aber nicht unbedingt in das Bauwerk selbst. Das Value Engineering ist besonders geeignet, alternative Lösungsansätze zu entwickeln und daraus diejenige Lösung herauszufiltern, welche die gewünschten Funktionen zu geringstmöglichen Kosten erfüllen. |
| Wasserbau im Einklang mit der Natur im neuen Fränkischen Seenland
Prof. (em.) Dr.-Ing. Theodor Strobl Der Hochwasserschutz für das Altmühltal war seit den 20er-Jahren des letzten Jahrhunderts ein Anliegen der Bevölkerung. Bedingt durch die industrielle Entwicklung Frankens verschärfte sich der Wassermangel in Nordbayern. Erst das Zusammenführen von drei Großprojekten – dem Hochwasserschutz im Altmühltal, der Erhöhung des Niedrigwasserabflusses im Regnitz-Main-Gebiet und der Main-Donau-Kanal – ermöglichte mit dem Bau von fünf Talsperren das neue Fränkische Seenland, das 1990 eingeweiht wurde. Die Landschaft in Westmittelfranken wurde im Einklang von Natur, Landschaft und Technik zum Nutzen von Mensch und Umwelt neu gestaltet. |
| Die geotechnische Sanierung des Speichers Borna
Dr.-Ing. Vinzent Sturm, Dipl.-Ing. Helge Beuermann Bei geotechnischen Untersuchungen wurde festgestellt, dass weite Teile der aus Abraummaterialien hergestellten Böschungen des Speicherbeckens Borna nicht ausreichend standsicher im Sinne der gültigen Normen sind. Wegen der lockeren Lagerung der nichtbindigen Lockergesteine in Verbindung mit einer vollständigen Wassersättigung (geringen Grundwasserflurabständen) besteht hier eine latente Verflüssigungs- und Setzungsfließgefahr. Zur Vermeidung eines Initialeintrages von außen ist die Nutzung des Sees durch die Einrichtung eines Sperrbereiches stark eingeschränkt worden. Durch umfangreiche geotechnische Sanierungsarbeiten, überwiegend durch Rütteldruckverdichtung und schonende Sprengverdichtung, soll die bestehende Gefährdungslage beseitigt und eine restriktionsarme Nutzung des Speichers ermöglicht werden. |
| Innovation bei einer Sperre auf aktiver Verwerfung und starker Stauseeverlandung Dr. Martin Wieland In der Gründung der Neelum-Jhelum-Talsperre in Kaschmir, Pakistan, verläuft eine der Hauptverwerfungen des Himalayas. Die Sperre besteht aus einer Gewichtsmauer mit Hochwasserentlastungsanlage sowie über der Verwerfung aus einem Steinschüttdamm. Die Sperre und Schützen wurden für eine Horizontalbeschleunigung von 1,25 g ausgelegt, der Schüttdamm zudem für eine Fundationsverschiebung von 3,7 m. Der Fels wurde im Bereich der Verwerfung durch eine Reihe eng angeordneter Bohrungen geschwächt. Zur Kontrolle der Stauraumverlandung wurde die Sohle der Hochwasserdurchlässe auf das Niveau des Flussbettes gelegt. |
| Sanierung eines Deiches am Toten Meer, Israel, mit Hilfe einer 18 km langen Schlitzwand Prof. Dr.-Ing. Walter Wittke, Dr.-Ing. Martin Wittke, Amir Zakin Der ca. 15 m hohe und ca. 18 km lange Umschließungsdeich eines Verdunstungsbeckens zur Kaligewinnung südlich des Toten Meers in Israel ist aufgrund von Erosion des Dichtungskerns beschädigt. Zum Schließen der erosionsbedingten Hohlräume wurde in einem ersten Schritt eine dynamische Intensivverdichtung durchgeführt. Zur Abdichtung des Deiches und des Untergrunds wurde eine 30 m tiefe Schlitzwand mit innenliegender Spundwand gebaut. |
| Der Damm-Komplex am Oberen Atbara im Sudan
Dipl.-Ing. Dr. techn. Yannick Scheid, Dr. Frank Zöllner Der Damm-Komplex am Oberen Atbara im Nordsudan dient neben Bewässerungszwecken dem Hochwasserschutz und stellt 320 MW elektrischer Leistung zur Verfügung. Mit der im Juni 2018 abgeschlossenen Netzsynchronisation der vier Maschinensätze befindet sich das von Tractebel Engineering GmbH – vormals Lahmeyer International GmbH – durchgeführte Mehrzweck-Projekt nach rund acht Jahren Planungs- und Ausführungszeit im Abschluss. Ein angeschlossenes Infrastruktur-Bauvorhaben wird ab Ende 2019 das Reservoir des Staubauwerks für die Trinkwasserversorgung einer Großstadt erschließen. |
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