Optische Methoden ermöglichen neuen Blaualgen-Schnelltest
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Verfärbt sich im Sommer das Wasser in Badeseen und Teichen grün, dann handelt es sich dabei oft um Blaualgen. Diese können für Mensch und Tier gefährliche Gifte in sich tragen, so dass immer wieder Gewässer von den Behörden schon vorsorglich gesperrt werden müssen. Ein Physiker- und Physikerinnenteam arbeitet an der Leibniz Universität Hannover an einem Schnelltest, um die giftigen Blaualgen schon vor Ort sicher von den harmlosen zu unterscheiden. Damit können die Kosten für Wasseruntersuchungen gesenkt und unnötige Gewässersperrungen vermieden werden.
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Verfärbt sich im Sommer das Wasser in Badeseen und Teichen grün, dann handelt es sich dabei oft um Blaualgen. Diese können für Mensch und Tier gefährliche Gifte in sich tragen, so dass immer wieder Gewässer von den Behörden schon vorsorglich gesperrt werden müssen. Ein Physiker- und Physikerinnenteam arbeitet an der Leibniz Universität Hannover an einem Schnelltest, um die giftigen Blaualgen schon vor Ort sicher von den harmlosen zu unterscheiden. Damit können die Kosten für Wasseruntersuchungen gesenkt und unnötige Gewässersperrungen vermieden werden.
Experimentelle Untersuchungen zu Sedimentablagerungen in einer
Flusskrümmung am Mittelrhein
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Die Bundesanstalt für Wasserbau untersucht im großmaßstäblichen Modellversuch eine für die Binnenschifffahrt herausfordernde Krümmung im Mittelrhein bei Oberwesel. In der Flusskrümmung wird die Schifffahrt durch Sedimentanlandungen entlang einer Kiesbank am Innenufer erschwert. Diese Anlandungen werden derzeit durch Baggerung wiederkehrend entfernt. Flussbauliche Maßnahmen sollen helfen, den Unterhaltungsaufwand zu vermindern. Eine besondere Herausforderung bei der Modellierung lag darin, das Natursediment auf ein geeignetes Modellsediment zu übertragen. Als Modellsedimente wurden verschiedene Kunststoffgranulate unterschiedlicher Dichte als Granulatmischungen eingesetzt.
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Die Bundesanstalt für Wasserbau untersucht im großmaßstäblichen Modellversuch eine für die Binnenschifffahrt herausfordernde Krümmung im Mittelrhein bei Oberwesel. In der Flusskrümmung wird die Schifffahrt durch Sedimentanlandungen entlang einer Kiesbank am Innenufer erschwert. Diese Anlandungen werden derzeit durch Baggerung wiederkehrend entfernt. Flussbauliche Maßnahmen sollen helfen, den Unterhaltungsaufwand zu vermindern. Eine besondere Herausforderung bei der Modellierung lag darin, das Natursediment auf ein geeignetes Modellsediment zu übertragen. Als Modellsedimente wurden verschiedene Kunststoffgranulate unterschiedlicher Dichte als Granulatmischungen eingesetzt.
Kolkexperimente an Brückenpfeilern unter Sedimenttransportbedingungen
mit Polystyrolgranulat
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Brückenzerstörungen durch Auskolkungen erfolgen bei hohen Strömungsintensitäten, die im Wasserbaulabor nur schwierig nachzubilden sind. In einer hydraulischen Versuchsrinne mit Sedimentrückführung wurden physikalische Modellversuche zur Kolkbildung an Brückenpfeilern unter Klarwasserbedingungen, bei Geschiebetransport und Suspensionstransport durchgeführt. Als Sediment wurde das Kunststoffgranulat Polystyrol verwendet. Die Fließgeschwindigkeiten betrugen das 0,8- bis 8,5-fache der kritischen Geschwindigkeit des Sohlenmaterials. Die maximale Kolktiefe wurde kontinuierlich mit einer endoskopischen Kamera aus dem Inneren eines kreisrunden Plexiglaszylinders gemessen.
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Brückenzerstörungen durch Auskolkungen erfolgen bei hohen Strömungsintensitäten, die im Wasserbaulabor nur schwierig nachzubilden sind. In einer hydraulischen Versuchsrinne mit Sedimentrückführung wurden physikalische Modellversuche zur Kolkbildung an Brückenpfeilern unter Klarwasserbedingungen, bei Geschiebetransport und Suspensionstransport durchgeführt. Als Sediment wurde das Kunststoffgranulat Polystyrol verwendet. Die Fließgeschwindigkeiten betrugen das 0,8- bis 8,5-fache der kritischen Geschwindigkeit des Sohlenmaterials. Die maximale Kolktiefe wurde kontinuierlich mit einer endoskopischen Kamera aus dem Inneren eines kreisrunden Plexiglaszylinders gemessen.
Modelluntersuchungen zum Kolkprozess am Wehr Geesthacht
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Untersuchungen an der Wehranlage Geesthacht zeigen, dass Kolkprozesse in gegenständlichen Modellen nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Einerseits erfordert die Abbildung der morphologischen Prozesse von feinen Sedimenten Kompromisse bei der Naturähnlichkeit. Andererseits sind berührungslose Methoden erforderlich, um den Kolkprozess im laufenden Versuch zu beobachten. Insgesamt konnten die maßgebenden Randbedingungen für den Kolkprozess aufgezeigt werden, so dass Sicherheit für die Planung der notwendigen geometrischen Veränderungen des Tosbeckens und für die Konzeptionierung der Kolksicherungsstrecke besteht.
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Untersuchungen an der Wehranlage Geesthacht zeigen, dass Kolkprozesse in gegenständlichen Modellen nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Einerseits erfordert die Abbildung der morphologischen Prozesse von feinen Sedimenten Kompromisse bei der Naturähnlichkeit. Andererseits sind berührungslose Methoden erforderlich, um den Kolkprozess im laufenden Versuch zu beobachten. Insgesamt konnten die maßgebenden Randbedingungen für den Kolkprozess aufgezeigt werden, so dass Sicherheit für die Planung der notwendigen geometrischen Veränderungen des Tosbeckens und für die Konzeptionierung der Kolksicherungsstrecke besteht.
Plastikpiraten erforschen die Müllverschmutzung von deutschen Flüssen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Im Citizen-Science-Projekt „Plastikpiraten“ zur Erforschung der Müllverschmutzung deutscher Fließgewässer werden bundesweit Jugendliche in den wissenschaftlichen Forschungsprozess integriert. Sie erheben Daten zur Müllverschmutzung an Flüssen. Diese werden wissenschaftlich ausgewertet und publiziert.
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Im Citizen-Science-Projekt „Plastikpiraten“ zur Erforschung der Müllverschmutzung deutscher Fließgewässer werden bundesweit Jugendliche in den wissenschaftlichen Forschungsprozess integriert. Sie erheben Daten zur Müllverschmutzung an Flüssen. Diese werden wissenschaftlich ausgewertet und publiziert.
Handbuch der Ingenieurwissenschaften
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2021)
Das zwischen 1880 und 1914 in vier Auflagen herausgegebene Handbuch der Ingenieurwissenschaften ist heute nur wenigen bekannt. Dabei findet sich dort eine Unmenge von Informationen zu den wichtigsten bautechnischen Fragen. Ziel dieser Arbeit ist es, dieses große Werk anhand der Bücher zum Wasserwesen einer größeren Zahl von Berufskollegen vorzustellen. Damit sollen Entstehungen und Entwicklungen unserer heutigen Bauwelt beschrieben, illustriert und nähergebracht werden. Auf mehr als 8 000 Seiten werden alle damals als wichtig erachteten Themen des Wasserwesens von der Hydrologie zur Hydraulik, von der Wasserversorgung zur Abwasserableitung, von Flüssen und Talsperren hin zu Häfen und Strommündungen beschrieben. Im Extremfall lässt sich dieses nahezu einzigartige Werk des Ingenieurwesens mit dem heutigen Internet vergleichen.
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Das zwischen 1880 und 1914 in vier Auflagen herausgegebene Handbuch der Ingenieurwissenschaften ist heute nur wenigen bekannt. Dabei findet sich dort eine Unmenge von Informationen zu den wichtigsten bautechnischen Fragen. Ziel dieser Arbeit ist es, dieses große Werk anhand der Bücher zum Wasserwesen einer größeren Zahl von Berufskollegen vorzustellen. Damit sollen Entstehungen und Entwicklungen unserer heutigen Bauwelt beschrieben, illustriert und nähergebracht werden. Auf mehr als 8 000 Seiten werden alle damals als wichtig erachteten Themen des Wasserwesens von der Hydrologie zur Hydraulik, von der Wasserversorgung zur Abwasserableitung, von Flüssen und Talsperren hin zu Häfen und Strommündungen beschrieben. Im Extremfall lässt sich dieses nahezu einzigartige Werk des Ingenieurwesens mit dem heutigen Internet vergleichen.
Reallabore als Brücke zu Hochwasser und Gewässerschutz
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2021)
Die Soziologie kann mit der Methode der Reallabore interdisziplinäre Forschungsvorhaben durch eine hohe Beteiligung verschiedener Akteure bereichern. Einige Projekte werden an dieser Stelle vorgestellt.
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Die Soziologie kann mit der Methode der Reallabore interdisziplinäre Forschungsvorhaben durch eine hohe Beteiligung verschiedener Akteure bereichern. Einige Projekte werden an dieser Stelle vorgestellt.
Gewässerdynamik als Ökosystemdienstleistung zur Umsetzung der WRRL
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Eigendynamische Veränderungen der Gewässermorphologie sind in natürlichen Fließgewässern ein stetiger, die Strukturgüte beeinflussender Prozess. In anthropogen beeinflussten Abschnitten werden eigendynamische Prozesse häufig nicht zugelassen oder durch Unterhaltungsmaßnahmen rückgängig gemacht. Im vorgestellten Fallbeispiel Guldenbach kam es in Folge hoher Abflüsse zu einer Laufverlegung und umfangreichen Strukturverbesserungen. Die Eigendynamik des Gewässers sollte als kostenfreie Ökosystemdienstleistung zur Umsetzung der WRRL wertgeschätzt werden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Eigendynamische Veränderungen der Gewässermorphologie sind in natürlichen Fließgewässern ein stetiger, die Strukturgüte beeinflussender Prozess. In anthropogen beeinflussten Abschnitten werden eigendynamische Prozesse häufig nicht zugelassen oder durch Unterhaltungsmaßnahmen rückgängig gemacht. Im vorgestellten Fallbeispiel Guldenbach kam es in Folge hoher Abflüsse zu einer Laufverlegung und umfangreichen Strukturverbesserungen. Die Eigendynamik des Gewässers sollte als kostenfreie Ökosystemdienstleistung zur Umsetzung der WRRL wertgeschätzt werden.
Der modifizierte, sohlenoffene Denil-Pass - Renaissance einer kostensparenden Fischaufstiegsanlage
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Denil-Pässe galten bislang als einschränkend für die Passage von bodenorientierten und schwimmschwachen Fischen. Bei dem modifizierten Denil-Pass wurde das Konzept in erster Linie dahingehend überarbeitet, dass Sohlensubstrat in den Fischpass eingebracht wurde. Durch mehrere Untersuchungen im Labor und im Feld konnte das System hydraulisch optimiert werden. Im Zuge von Funktionskontrollen in der Barben- und Forellenregion wurde die Passage eines breiten Spektrums an Arten und Größenklassen nachgewiesen. Dabei konnten auch hohe Aufstiegszahlen von bodenorientierten Kleinfischen festgestellt werden.
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Denil-Pässe galten bislang als einschränkend für die Passage von bodenorientierten und schwimmschwachen Fischen. Bei dem modifizierten Denil-Pass wurde das Konzept in erster Linie dahingehend überarbeitet, dass Sohlensubstrat in den Fischpass eingebracht wurde. Durch mehrere Untersuchungen im Labor und im Feld konnte das System hydraulisch optimiert werden. Im Zuge von Funktionskontrollen in der Barben- und Forellenregion wurde die Passage eines breiten Spektrums an Arten und Größenklassen nachgewiesen. Dabei konnten auch hohe Aufstiegszahlen von bodenorientierten Kleinfischen festgestellt werden.
Aussagekräftiges Monitoring bei der Fishcon-Schleuse am Aschacharm
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Bei der Fishcon-Schleuse handelt es sich um eine innovative Fischaufstiegsanlage, welche die Gewässerdurchgängigkeit auf kleinem Raum kostensparend herstellen kann. Dieser Bericht fasst die sehr aussagekräftigen Monitoring-Ergebnisse der zweiten Pilotanlage am Aschacharm, Oberösterreich, kurz zusammen.
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Bei der Fishcon-Schleuse handelt es sich um eine innovative Fischaufstiegsanlage, welche die Gewässerdurchgängigkeit auf kleinem Raum kostensparend herstellen kann. Dieser Bericht fasst die sehr aussagekräftigen Monitoring-Ergebnisse der zweiten Pilotanlage am Aschacharm, Oberösterreich, kurz zusammen.
