Umsetzungsbeispiele zum Sedimentmanagement zur ökologischen und morphologischen Zielerreichung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Eine nahezu 100-jährige Historie von Stauraumspülungen am Isarwehr Oberföhring, München, zeigt deren Effizienz sowie ökologische und morphologische Notwendigkeit. Natürliche Spülungen während Hochwasserereignissen sind mechanischen Räumungen durch Baggerung aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen vorzuziehen. Das Beispiel zeigt außerdem den Umgang mit Konfliktsituationen aufgrund verschiedener Nutzer entlang von Ausleitungsstrecken. Teilspülungen mit begrenzter Stauabsenkung haben sich als Übergangslösung erwiesen, um dem Kühlwasserbedarf von Unterliegern gerecht zu warden.
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Eine nahezu 100-jährige Historie von Stauraumspülungen am Isarwehr Oberföhring, München, zeigt deren Effizienz sowie ökologische und morphologische Notwendigkeit. Natürliche Spülungen während Hochwasserereignissen sind mechanischen Räumungen durch Baggerung aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen vorzuziehen. Das Beispiel zeigt außerdem den Umgang mit Konfliktsituationen aufgrund verschiedener Nutzer entlang von Ausleitungsstrecken. Teilspülungen mit begrenzter Stauabsenkung haben sich als Übergangslösung erwiesen, um dem Kühlwasserbedarf von Unterliegern gerecht zu warden.
Flussmorphologische Zielvorstellungen
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Naturräumliche Gegebenheiten prägen die Morphologie sowie den Wasser- und Feststoffhaushalt unserer Fließgewässer. Wasserbauliche Eingriffe beeinflussen diese Faktoren und infolgedessendas typspezifische Erscheinungsbild. Umso bedeutender sind vor diesem Hintergrund die noch stattfindenden bzw. initiierbaren hydromorphologischen Prozesse. Diese bedingen jedoch Eine flussmorphologische Mindestausstattung. Ziel ist es, nachhaltig wirkende Maßnahmen vorzusehen, die idealerweise eigendynamische Entwicklung ermöglichen und im Nachgang keine oder nur wenig steuernden Eingriffe notwendig machen.
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Naturräumliche Gegebenheiten prägen die Morphologie sowie den Wasser- und Feststoffhaushalt unserer Fließgewässer. Wasserbauliche Eingriffe beeinflussen diese Faktoren und infolgedessendas typspezifische Erscheinungsbild. Umso bedeutender sind vor diesem Hintergrund die noch stattfindenden bzw. initiierbaren hydromorphologischen Prozesse. Diese bedingen jedoch Eine flussmorphologische Mindestausstattung. Ziel ist es, nachhaltig wirkende Maßnahmen vorzusehen, die idealerweise eigendynamische Entwicklung ermöglichen und im Nachgang keine oder nur wenig steuernden Eingriffe notwendig machen.
Sedimentmanagement bei Stauanlagen: Herausforderungen und Lösungen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Die Veränderung des Feststoffhaushalts durch die Wasserkraftnutzung ist aufgrund physikalischer Zusammenhänge unvermeidlich. Die Wiederherstellung der Feststoffdurchgängigkeit im Sinne einer Annäherung an den Urzustand ist bei erheblich veränderten Wasserkörpern kein adäquates Ziel und auch für die ökologische Funktion des Gewässers als Lebensraum nicht erforderlich. Vielmehr muss ein an die morphologischen Gegebenheiten des Gewässers angepasster Feststoffhaushalt angestrebt werden, der auch die ökologische Funktion des Sediments sicherstellt.
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Die Veränderung des Feststoffhaushalts durch die Wasserkraftnutzung ist aufgrund physikalischer Zusammenhänge unvermeidlich. Die Wiederherstellung der Feststoffdurchgängigkeit im Sinne einer Annäherung an den Urzustand ist bei erheblich veränderten Wasserkörpern kein adäquates Ziel und auch für die ökologische Funktion des Gewässers als Lebensraum nicht erforderlich. Vielmehr muss ein an die morphologischen Gegebenheiten des Gewässers angepasster Feststoffhaushalt angestrebt werden, der auch die ökologische Funktion des Sediments sicherstellt.
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.
Asphaltdichtungsproben unter Wasser und Sanierungsumfang an Talsperren
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2021)
Es existieren mittlerweile Verfahren, mit denen Asphaltproben unter der Wasseroberfläche entnommen und die Probeentnahmestellen sachgerecht verschlossen werden können. Anhand der Proben kann die Alterung von Asphaltaußendichtungen – z. B. die Sprödigkeit des Bitumens – auch unter der Wasseroberfläche bestimmt werden. Dies dient als Grundlage für die Definition des Sanierungsumfangs und eines möglichen Sanierungsverfahrens.
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Es existieren mittlerweile Verfahren, mit denen Asphaltproben unter der Wasseroberfläche entnommen und die Probeentnahmestellen sachgerecht verschlossen werden können. Anhand der Proben kann die Alterung von Asphaltaußendichtungen – z. B. die Sprödigkeit des Bitumens – auch unter der Wasseroberfläche bestimmt werden. Dies dient als Grundlage für die Definition des Sanierungsumfangs und eines möglichen Sanierungsverfahrens.
Hybride Barrieren zur Optimierung von Stabrechen zum Fischschutz
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Die Forderung eines effektiven Fischschutzes an Wasserkraftanlagen bewegt immer mehr Betreiber zur Optimierung ihrer Kraftwerke. Dabei ist es wichtig, eine Ausgewogenheit zwischen der energetischen Nutzung und der notwendigen Fischschutzwirkung der verwendeten Rechen zu gewährleisten. Ein neu entwickeltes System ermöglicht die Ausstattung bestehender Turbinenschutzrechen mit Elektroden, die durch ein elektrisches Feld im Wasser den Fischschutz sicherstellen, ohne wirtschaftliche Einbußen durch geringere Stababstände zu verursachen.
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Die Forderung eines effektiven Fischschutzes an Wasserkraftanlagen bewegt immer mehr Betreiber zur Optimierung ihrer Kraftwerke. Dabei ist es wichtig, eine Ausgewogenheit zwischen der energetischen Nutzung und der notwendigen Fischschutzwirkung der verwendeten Rechen zu gewährleisten. Ein neu entwickeltes System ermöglicht die Ausstattung bestehender Turbinenschutzrechen mit Elektroden, die durch ein elektrisches Feld im Wasser den Fischschutz sicherstellen, ohne wirtschaftliche Einbußen durch geringere Stababstände zu verursachen.
Neues Turbinendesign verringert Verletzungsgefahr für Fische
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Für den Betrieb von Wasserkraftwerken wird der Schutz von Natur und Umwelt immer wichtiger. Andritz Hydro widmet sich diesem Thema schon seit langem und hat nun verschiedene Maßnahmen am Kraftwerk Eddersheim umgesetzt, um den Schutz der Fische zu erhöhen – bei einer gleichzeitigen Steigerung des Wirkungsgrades. Derzeit führt das Unternehmen diverse Testreihen und Modelversuche durch, um die Wirksamkeit der Maßnahmen in der Praxis zu prüfen. Offizielle Ergebnisse werden für Mitte 2022 erwartet.
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Für den Betrieb von Wasserkraftwerken wird der Schutz von Natur und Umwelt immer wichtiger. Andritz Hydro widmet sich diesem Thema schon seit langem und hat nun verschiedene Maßnahmen am Kraftwerk Eddersheim umgesetzt, um den Schutz der Fische zu erhöhen – bei einer gleichzeitigen Steigerung des Wirkungsgrades. Derzeit führt das Unternehmen diverse Testreihen und Modelversuche durch, um die Wirksamkeit der Maßnahmen in der Praxis zu prüfen. Offizielle Ergebnisse werden für Mitte 2022 erwartet.
Talsperren - elementare Bauwerke zur Sicherung unserer Zukunft
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Die besonderen Ereignisse im Frühsommer haben extreme Auswirkungen vor allem in den Mittelgebirgen in Westdeutschland zur Folge gehabt und wurden durch Niederschläge von teilweise über 170 mm in 24 Stunden und folgenden Abflüssen im Bereich eines 10 000-jährlichen Wiederkehrintervalls ausgelöst. Die betroffenen Talsperren haben die Hochwasserereignisse im Wesentlichen gut gemeistert und vielfach deutlich zur Verringerung der Abflussspitzen beigetragen.
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Die besonderen Ereignisse im Frühsommer haben extreme Auswirkungen vor allem in den Mittelgebirgen in Westdeutschland zur Folge gehabt und wurden durch Niederschläge von teilweise über 170 mm in 24 Stunden und folgenden Abflüssen im Bereich eines 10 000-jährlichen Wiederkehrintervalls ausgelöst. Die betroffenen Talsperren haben die Hochwasserereignisse im Wesentlichen gut gemeistert und vielfach deutlich zur Verringerung der Abflussspitzen beigetragen.
Curved-Bar-Rack-Bypass-Systeme für den Fischschutz an Wasserkraftanlagen und Wasserfassungen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Ein neuartiger Fischleitrechen mit vertikalen, gebogenen Stäben und anschließendem Bypass-System (BS) stellt eine vielversprechende technische Lösung für den Fischabstieg an Laufwasserkraftwerken dar. Dieses sogenannte Curved-Bar-Rack-Bypass-System (CBR-BS) zeichnet sich durch geringe hydraulische Verluste, eine symmetrische Rechenabströmung und eine hohe Fischleiteffizienz im Labor aus. Dieser Beitrag präsentiert die Forschungsergebnisse der Laborversuche und der numerischen Modellierung zum neu entwickelten CBR-BS.
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Ein neuartiger Fischleitrechen mit vertikalen, gebogenen Stäben und anschließendem Bypass-System (BS) stellt eine vielversprechende technische Lösung für den Fischabstieg an Laufwasserkraftwerken dar. Dieses sogenannte Curved-Bar-Rack-Bypass-System (CBR-BS) zeichnet sich durch geringe hydraulische Verluste, eine symmetrische Rechenabströmung und eine hohe Fischleiteffizienz im Labor aus. Dieser Beitrag präsentiert die Forschungsergebnisse der Laborversuche und der numerischen Modellierung zum neu entwickelten CBR-BS.
Werkzeugkasten für den Umgang mit Starkregenrisiken in Kommunen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Zur lokalen Bewältigung der Herausforderungen von zunehmenden Starkregenereignissen benötigen Kommunen effektive, passende Werkzeuge. Hierfür haben zehn Institutionen aus sechs Ländern gemeinsam im Projekt Rainman eine frei zugängliche Toolbox erstellt. Sie enthält Methoden zur Risikobewertung und Strategien sowie Maßnahmen zur Risikominderung. Die Toolbox unterstützt kommunale Akteurinnen und Akteure so beim Umgang mit den Risiken aus Starkregen.
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Zur lokalen Bewältigung der Herausforderungen von zunehmenden Starkregenereignissen benötigen Kommunen effektive, passende Werkzeuge. Hierfür haben zehn Institutionen aus sechs Ländern gemeinsam im Projekt Rainman eine frei zugängliche Toolbox erstellt. Sie enthält Methoden zur Risikobewertung und Strategien sowie Maßnahmen zur Risikominderung. Die Toolbox unterstützt kommunale Akteurinnen und Akteure so beim Umgang mit den Risiken aus Starkregen.
