Wasserwiederverwendung und integriertes Stoffstrommanagement in Tunesien und Marokko
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2022)
Die Ergebnisse aus mehreren Forschungsvorhaben zeigen, dass durch eine weitergehende Aufbereitung und Behandlung von (Industrie-)Abwässern und Klärschlämmen ein Beitrag zu geschlossenen Wasser und Nährstoffkreisläufen geleistet werden kann. Der Wasserbedarf übersteigt in Tunesien und Marokko die sich erneuernden Vorkommen. Düngemittel werden zugekauft und in der Landwirtschaft eingesetzt. In den dargestellten Projekten wird gezeigt, wie beide Ressourcen auch aus der Abwasseraufbereitung gewonnen und eingesetzt werden können.
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Die Ergebnisse aus mehreren Forschungsvorhaben zeigen, dass durch eine weitergehende Aufbereitung und Behandlung von (Industrie-)Abwässern und Klärschlämmen ein Beitrag zu geschlossenen Wasser und Nährstoffkreisläufen geleistet werden kann. Der Wasserbedarf übersteigt in Tunesien und Marokko die sich erneuernden Vorkommen. Düngemittel werden zugekauft und in der Landwirtschaft eingesetzt. In den dargestellten Projekten wird gezeigt, wie beide Ressourcen auch aus der Abwasseraufbereitung gewonnen und eingesetzt werden können.
Eine Vision für den Finowkanal 2035
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Unter Verwendung der Methode des Storytelling webt der Autor seine Erkundungen in den Wasserregionen Europas, Asiens und den USA auf der Grundlage seiner beruflichen Praxis als Industrial Designer, den Kenntnissen digitaler Technologien und seinen Erfahrungen als ehrenamtlicher Schleusenwärter zum Bild einer Zukunft für den ältesten Wasserweg Deutschlands, der mit neuen Schleusen und Managementstrukturen zu einer attraktiven, nachhaltig orientierten Wassertourismusregion entwickelt wird.
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Unter Verwendung der Methode des Storytelling webt der Autor seine Erkundungen in den Wasserregionen Europas, Asiens und den USA auf der Grundlage seiner beruflichen Praxis als Industrial Designer, den Kenntnissen digitaler Technologien und seinen Erfahrungen als ehrenamtlicher Schleusenwärter zum Bild einer Zukunft für den ältesten Wasserweg Deutschlands, der mit neuen Schleusen und Managementstrukturen zu einer attraktiven, nachhaltig orientierten Wassertourismusregion entwickelt wird.
Beurteilung der Gewässerverträglichkeit von Mischwassereinleitungen mittels
kontinuierlichem, chemischphysikalischem Monitoring
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Im Verbandsgebiet der Emschergenossenschaft wurden die offenen Schmutzwasserläufe durch eine Vielzahl von Maßnahmen mit rund 180 Mischwasserbehandlungsanlagen umgestaltet. Die nun abwasserfreien Gewässer wurden und werden ökologisch verbessert. Zur Beurteilung der Gewässerverträglichkeit der Mischwassereinleitungen wurden für das gesamte Emscher-System noch vor dem Bau der Anlagen rechnerische Immissionsnachweise erstellt. Ein umfangreiches Monitoring nach Inbetriebnahme der Anlagen dient der Beurteilung der tatsächlichen Gewässersituation nach der Umgestaltung und gibt Hinweise auf Verbesserungsmöglichkeiten.
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Im Verbandsgebiet der Emschergenossenschaft wurden die offenen Schmutzwasserläufe durch eine Vielzahl von Maßnahmen mit rund 180 Mischwasserbehandlungsanlagen umgestaltet. Die nun abwasserfreien Gewässer wurden und werden ökologisch verbessert. Zur Beurteilung der Gewässerverträglichkeit der Mischwassereinleitungen wurden für das gesamte Emscher-System noch vor dem Bau der Anlagen rechnerische Immissionsnachweise erstellt. Ein umfangreiches Monitoring nach Inbetriebnahme der Anlagen dient der Beurteilung der tatsächlichen Gewässersituation nach der Umgestaltung und gibt Hinweise auf Verbesserungsmöglichkeiten.
Beckenrampen - Fließtiefenberechnung bei stark überströmten Riegeln
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Es wird eine auf Basis praktischer Erfahrungen abgeleitete Methode für die Berechnung von Fließtiefen auf Beckenrampen bei Hochwasser vorgestellt und mit Ansätzen aus der Literatur verglichen. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Gefälle zwischen 1 und 4 % sowie einem mittleren Riegelabstand von größer als 3,25 m. Die Fließtiefenberechnung ist gleichzeitig Grundlage für die Dimensionierung der Steingrößen in den Riegeln und Becken , die im folgenden Beitrag erläutert wird.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Es wird eine auf Basis praktischer Erfahrungen abgeleitete Methode für die Berechnung von Fließtiefen auf Beckenrampen bei Hochwasser vorgestellt und mit Ansätzen aus der Literatur verglichen. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Gefälle zwischen 1 und 4 % sowie einem mittleren Riegelabstand von größer als 3,25 m. Die Fließtiefenberechnung ist gleichzeitig Grundlage für die Dimensionierung der Steingrößen in den Riegeln und Becken , die im folgenden Beitrag erläutert wird.
Integrierte Regenwasserbewirtschaftung für eine wassersensible Freiraumgestaltung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Durch die Zunahme von Starkregenereignissen und den damit einhergehenden Zielkonflikten bei der Umsetzung einer gefahr- und schadlosen Ableitung der Oberflächenabflüsse kommen die „konservativen“ Entwässerungsstrategien an ihre Grenzen. Es sind deshalb interdisziplinäre Lösungen gefragt, welche gemeinschaftlich zu erarbeiten sind. Vorgestellt wird eine Arbeitshilfe für die Stad tund Landschaftsplanung zur Stützung einer ganzheitlichen und nachhaltigen Konzeption für die Regenwasserbewirtschaftung.
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Durch die Zunahme von Starkregenereignissen und den damit einhergehenden Zielkonflikten bei der Umsetzung einer gefahr- und schadlosen Ableitung der Oberflächenabflüsse kommen die „konservativen“ Entwässerungsstrategien an ihre Grenzen. Es sind deshalb interdisziplinäre Lösungen gefragt, welche gemeinschaftlich zu erarbeiten sind. Vorgestellt wird eine Arbeitshilfe für die Stad tund Landschaftsplanung zur Stützung einer ganzheitlichen und nachhaltigen Konzeption für die Regenwasserbewirtschaftung.
Die Bedeutung und Notwendigkeit der Erfassung der Sedimentdynamik im
Spannungsfeld zwischen Ökologie und Wasserkraftnutzung
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Sedimenttransport und Morphodynamik sind als wesentliche Grundlage für die Lebensraumqualität im aquatischen und semi-aquatischen Bereich anzusehen. Es fehlt jedoch derzeit eine umfangreiche Beschreibung des Ist-Zustands bzw. der Risikobewertung zur Verfehlung der Ziele nach Wasserrahmenrichtlinie in Bezug auf die Feststoffdynamik. Mit Fokus auf die Geschiebefraktionen werden in diesem Fachartikel unterschiedliche Aspekte in Bezug auf die ökologischen Auswirkungen diskutiert.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Sedimenttransport und Morphodynamik sind als wesentliche Grundlage für die Lebensraumqualität im aquatischen und semi-aquatischen Bereich anzusehen. Es fehlt jedoch derzeit eine umfangreiche Beschreibung des Ist-Zustands bzw. der Risikobewertung zur Verfehlung der Ziele nach Wasserrahmenrichtlinie in Bezug auf die Feststoffdynamik. Mit Fokus auf die Geschiebefraktionen werden in diesem Fachartikel unterschiedliche Aspekte in Bezug auf die ökologischen Auswirkungen diskutiert.
Physikalische Grundlagen für nachhaltiges Sedimentmanagement von Fließgewässern
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Die Planung ökologischer Aufwertungen von Fließgewässern und ihrer Auen erfordert ein effektives Sedimentmanagement, um nachhaltige morphodynamische Rahmenbedingungen zu erreichen. Interdisziplinäres Verständnis der planenden Instanzen ist Grundvoraussetzung für ein integrales Sedimentmanagement. Dieser Artikel fasst physikalische Grundlagen der fluvialen Morphodynamik zusammen, die den interdisziplinären Dialog zwischen Fachleuten aus den Disziplinen Biologie, Ökologie, Flussgebietsmanagement, Projektplanung, Wasserbau und der Behörden vereinfachen soll.
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Die Planung ökologischer Aufwertungen von Fließgewässern und ihrer Auen erfordert ein effektives Sedimentmanagement, um nachhaltige morphodynamische Rahmenbedingungen zu erreichen. Interdisziplinäres Verständnis der planenden Instanzen ist Grundvoraussetzung für ein integrales Sedimentmanagement. Dieser Artikel fasst physikalische Grundlagen der fluvialen Morphodynamik zusammen, die den interdisziplinären Dialog zwischen Fachleuten aus den Disziplinen Biologie, Ökologie, Flussgebietsmanagement, Projektplanung, Wasserbau und der Behörden vereinfachen soll.
Die interaktive Karte des Stauanlagenverzeichnisses für Deutschland 2022
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2022)
Während für die großen Stauanlagen landesweite Verzeichnisse existieren, ist es schwierig, einen Überblick über die mittleren und kleinen Anlagen in Deutschland zu erhalten. Mit dem vorgestellten Stauanlagenverzeichnis soll versucht werden, diese Lücke nach und nach zu schließen und auch mittlere und kleine Talsperren, Rückhaltebecken, Staustufen, Pumpspeicher- und Sedimentationsbecken in einem zentralen Register mit den wichtigsten technischen Angaben zu erfassen.
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Während für die großen Stauanlagen landesweite Verzeichnisse existieren, ist es schwierig, einen Überblick über die mittleren und kleinen Anlagen in Deutschland zu erhalten. Mit dem vorgestellten Stauanlagenverzeichnis soll versucht werden, diese Lücke nach und nach zu schließen und auch mittlere und kleine Talsperren, Rückhaltebecken, Staustufen, Pumpspeicher- und Sedimentationsbecken in einem zentralen Register mit den wichtigsten technischen Angaben zu erfassen.
Entscheidungsfindung beim Sperrenbau zum Hochwasserschutz
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2022)
Die Häufigkeit von sintflutartigen Überschwemmungen in den letzten Jahrzehnten und ihre Zerstörungskraft weisen auf die Notwendigkeit des intensiven Baus von Sperrbauwerken hin - einer Querbarriere, die im Bett von Wasserläufen errichtet wird, um ein instabiles Profil im Flussbett zu konsolidieren oder große Mengen an Sediment zurückzuhalten, das transportiert wird. Die Entscheidungsfindung bezüglich des optimalen Sperrsystems zum Schutz vor reißenden Strömen in Zentralserbien erfolgt mit Hilfe von Methoden der multikriteriellen Entscheidungsanalyse (AHP und PROMETHEE). Sperren, die als Betonbauwerk konzipiert sind, werden anhand folgender Kriterien bewertet: Baukosten, Menge und Preis pro Kubikmeter des zurückgehaltenen Sediments sowie des geschützten Oberlaufs. Anschließend wird eine Monte-Carlo-Simulation durchgeführt, um die Rücklagen für die ausgewählte Kombination von Sperren zu schätzen, die auf 4,58 % der ursprünglichen Kosten vor Simulation beziffert werden.
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Die Häufigkeit von sintflutartigen Überschwemmungen in den letzten Jahrzehnten und ihre Zerstörungskraft weisen auf die Notwendigkeit des intensiven Baus von Sperrbauwerken hin - einer Querbarriere, die im Bett von Wasserläufen errichtet wird, um ein instabiles Profil im Flussbett zu konsolidieren oder große Mengen an Sediment zurückzuhalten, das transportiert wird. Die Entscheidungsfindung bezüglich des optimalen Sperrsystems zum Schutz vor reißenden Strömen in Zentralserbien erfolgt mit Hilfe von Methoden der multikriteriellen Entscheidungsanalyse (AHP und PROMETHEE). Sperren, die als Betonbauwerk konzipiert sind, werden anhand folgender Kriterien bewertet: Baukosten, Menge und Preis pro Kubikmeter des zurückgehaltenen Sediments sowie des geschützten Oberlaufs. Anschließend wird eine Monte-Carlo-Simulation durchgeführt, um die Rücklagen für die ausgewählte Kombination von Sperren zu schätzen, die auf 4,58 % der ursprünglichen Kosten vor Simulation beziffert werden.
Brauchen wir im Zeitalter der Digitalisierung noch Durchflussmessungen?
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Der Einsatz digitaler Technologie hat auch im Durchflussmesswesen in den letzten Jahren Fortschritte gebracht. Der heutige Stand der numerischen Modellierung, der Messtechnik sowie der Kontrolle der Messdaten wäre ohne Digitalisierung nicht denkbar. Bedenklich ist jedoch, dass der Eindruck erweckt wird, man könne alle hydrologischen Probleme online ohne Durchflussmessungen lösen. Die Praxis jedoch belegt, dass hochwertige Durchflussmessdaten zur Kalibrierung und Verifizierung der digitalen Modelle und Algorithmen unabdingbar sind.
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Der Einsatz digitaler Technologie hat auch im Durchflussmesswesen in den letzten Jahren Fortschritte gebracht. Der heutige Stand der numerischen Modellierung, der Messtechnik sowie der Kontrolle der Messdaten wäre ohne Digitalisierung nicht denkbar. Bedenklich ist jedoch, dass der Eindruck erweckt wird, man könne alle hydrologischen Probleme online ohne Durchflussmessungen lösen. Die Praxis jedoch belegt, dass hochwertige Durchflussmessdaten zur Kalibrierung und Verifizierung der digitalen Modelle und Algorithmen unabdingbar sind.
