Totholzmanagement in der Entwicklung von Fließgewässern
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (7/2020)
Das Potenzial von Totholz in der Gewässerentwicklung wird unzureichend genutzt. Empfehlungen werden gegeben, wie Totholz in Fließgewässern verstärkt belassen und der Einbau naturnah und rechtssicher gestaltet werden kann. Zudem wird über Praxiserfahrungen im Umgang mit Totholz im Pilotprojekt „Gewässerallianz“ des Landes Niedersachsen berichtet.
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Das Potenzial von Totholz in der Gewässerentwicklung wird unzureichend genutzt. Empfehlungen werden gegeben, wie Totholz in Fließgewässern verstärkt belassen und der Einbau naturnah und rechtssicher gestaltet werden kann. Zudem wird über Praxiserfahrungen im Umgang mit Totholz im Pilotprojekt „Gewässerallianz“ des Landes Niedersachsen berichtet.
Grauwasserreinigung an der Fassade
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Städte leiden durch die Verdichtung urbaner Flächen zunehmend unter Hitzestress, Rückgang der Biodiversität, Wasserstress für das städtische Grün, gehäuften Starkregenereignissen und zusätzlich vermehrt unter einer Überlastung kommunaler Kläranlagen. Eine Grauwasserreinigung in einer begrünten Fassade vereinigt die Entlastung der zentralen Abwasserreinigung mit einem Lösungsansatz für die zukünftigen Herausforderungen in der Stadt.
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Städte leiden durch die Verdichtung urbaner Flächen zunehmend unter Hitzestress, Rückgang der Biodiversität, Wasserstress für das städtische Grün, gehäuften Starkregenereignissen und zusätzlich vermehrt unter einer Überlastung kommunaler Kläranlagen. Eine Grauwasserreinigung in einer begrünten Fassade vereinigt die Entlastung der zentralen Abwasserreinigung mit einem Lösungsansatz für die zukünftigen Herausforderungen in der Stadt.
Biochemisch stimulierter Schlammabbau in Flachseen: Machbarkeitsstudie
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2020)
Abgelagerter Faulschlamm bedroht häufig die Nutzung eutropher Flachseen und Fischteiche. Drei Machbarkeitsstudien, in denen CaO2-haltige Produkte als sanfte Alternative zu Baggerung getestet wurden, zeigten eine signifikante Abnahme der Sedimentmächtigkeit und des Gehalts an organischer Substanz. Die langsame Freisetzung von Sauerstoff fördert offenbar den Transfer von Elektronenakzeptoren über die Grenzfläche ins Sediment und stimuliert dort die mikrobielle Mineralisation. Nachteilige Auswirkungen auf die Seeökosysteme wurden nicht festgestellt.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2020)
Abgelagerter Faulschlamm bedroht häufig die Nutzung eutropher Flachseen und Fischteiche. Drei Machbarkeitsstudien, in denen CaO2-haltige Produkte als sanfte Alternative zu Baggerung getestet wurden, zeigten eine signifikante Abnahme der Sedimentmächtigkeit und des Gehalts an organischer Substanz. Die langsame Freisetzung von Sauerstoff fördert offenbar den Transfer von Elektronenakzeptoren über die Grenzfläche ins Sediment und stimuliert dort die mikrobielle Mineralisation. Nachteilige Auswirkungen auf die Seeökosysteme wurden nicht festgestellt.
Optimierung eines Verfahrens zur Entsedimentation von Stauräumen und Reduktion von Methanemissionen mittels Laser-Doppler-Anemometrie (LDA)
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2020)
Am Labor für Wasser und Umwelt (LWU) der TH Köln wurde ein Prototyp zur Entsedimentation von Stauseen entwickelt, mit dessen Einsatz die Sedimentdurchgängigkeit von Gewässern wiederhergestellt und die Emission klimaschädlicher Treibhausgase deutlich reduziert oder sogar vermieden werden kann. Der entwickelte Prototyp stellt das weltweit erste Verfahren seiner Art zur Reduzierung klimaschädlicher Treibhausgasemissionen dar. Die aus Stauseen entweichenden Treibhausgase (im Wesentlichen Methan) entstehen bei den Abbauprozessen von organischen Stoffen, die kontinuierlich aus dem Einzugsgebiet in das Reservoir eingetragen und dort abgelagert werden. Die Stauraumverlandung führt zur Reduktion des Speichervolumens und schränkt somit die Nutzung der Anlage (z. B. Erzeugung von Wasserkraft, Trinkwasserversorgung, Hochwasserschutz) erheblich ein und gefährdet so die Daseinsvorsorge. Herkömmliche Methoden, Stauräume wieder zu entsedimentieren, sind oftmals kostspielig und belastend für die Ökologie des Stausees. Das innovative Verfahren erodiert mittels einer kontinuierliche arbeitenden Lösungs- und Aufnahmeeinheit die Sedimente vom Grund des Stausees und transportiert diese über eine Transportleitung über den Stausee, wo es anschließend kontrolliert ins Unterwasser abgegeben wird. Technischer Kern des Verfahrens, die Lösungs- und Aufnahmeeinheit, wurde mittels Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) untersucht und optimiert.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2020)
Am Labor für Wasser und Umwelt (LWU) der TH Köln wurde ein Prototyp zur Entsedimentation von Stauseen entwickelt, mit dessen Einsatz die Sedimentdurchgängigkeit von Gewässern wiederhergestellt und die Emission klimaschädlicher Treibhausgase deutlich reduziert oder sogar vermieden werden kann. Der entwickelte Prototyp stellt das weltweit erste Verfahren seiner Art zur Reduzierung klimaschädlicher Treibhausgasemissionen dar. Die aus Stauseen entweichenden Treibhausgase (im Wesentlichen Methan) entstehen bei den Abbauprozessen von organischen Stoffen, die kontinuierlich aus dem Einzugsgebiet in das Reservoir eingetragen und dort abgelagert werden. Die Stauraumverlandung führt zur Reduktion des Speichervolumens und schränkt somit die Nutzung der Anlage (z. B. Erzeugung von Wasserkraft, Trinkwasserversorgung, Hochwasserschutz) erheblich ein und gefährdet so die Daseinsvorsorge. Herkömmliche Methoden, Stauräume wieder zu entsedimentieren, sind oftmals kostspielig und belastend für die Ökologie des Stausees. Das innovative Verfahren erodiert mittels einer kontinuierliche arbeitenden Lösungs- und Aufnahmeeinheit die Sedimente vom Grund des Stausees und transportiert diese über eine Transportleitung über den Stausee, wo es anschließend kontrolliert ins Unterwasser abgegeben wird. Technischer Kern des Verfahrens, die Lösungs- und Aufnahmeeinheit, wurde mittels Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) untersucht und optimiert.
Beschattende Wirkung von Ufergehölzen auf das Temperaturregime in Fließgewässern am Beispiel der Diete
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2020)
Die Beschattung von Fließgewässern durch Ufergehölze kann die Wassertemperatur beeinflussen. In dieser Arbeit wurde die Wassertemperatur eines beschatteten und eines besonnten Abschnitts in einem Fließgewässer verglichen. Im Verlauf des besonnten Abschnittes von 800 m Länge mit einer Canopy Openness von ca. 61 % wurde eine Temperaturerhöhung von ca. 5 °C festgestellt. Im beschatteten Abschnitt mit einer Länge von 210 m und einer Canopy Openness von 10,2 % konnte die Wassertemperatur um ca. 4 °C reduziert werden.
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Die Beschattung von Fließgewässern durch Ufergehölze kann die Wassertemperatur beeinflussen. In dieser Arbeit wurde die Wassertemperatur eines beschatteten und eines besonnten Abschnitts in einem Fließgewässer verglichen. Im Verlauf des besonnten Abschnittes von 800 m Länge mit einer Canopy Openness von ca. 61 % wurde eine Temperaturerhöhung von ca. 5 °C festgestellt. Im beschatteten Abschnitt mit einer Länge von 210 m und einer Canopy Openness von 10,2 % konnte die Wassertemperatur um ca. 4 °C reduziert werden.
Hybride Modellierung der hydrodynamischen Prozesse in unterirdischen Pumpspeicherreservoirs - Kurzfassung und Folgeentwicklungen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2020)
Dieser Fachaufsatz stellt eine Kurzfassung und Informationen zu Folgeentwicklungen der Dissertation „Hybride Modellierung der hydrodynamischen Prozesse in unterirdischen Pumpspeicherreservoirs“ dar. Der Fokus liegt auf der Analyse der grundlegenden hydrodynamischen Prozesse sowie auf den für potenzielle unterirdische Pumpspeicherreservoirs entwickelten Bemessungsansätzen. Deren Kenntnis stellt die Grundlage für eine erfolgreiche Realisierung der Speicherkraftwerke dar und muss in deren zukünftige Planung und Projektierung miteinbezogen werden.
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Dieser Fachaufsatz stellt eine Kurzfassung und Informationen zu Folgeentwicklungen der Dissertation „Hybride Modellierung der hydrodynamischen Prozesse in unterirdischen Pumpspeicherreservoirs“ dar. Der Fokus liegt auf der Analyse der grundlegenden hydrodynamischen Prozesse sowie auf den für potenzielle unterirdische Pumpspeicherreservoirs entwickelten Bemessungsansätzen. Deren Kenntnis stellt die Grundlage für eine erfolgreiche Realisierung der Speicherkraftwerke dar und muss in deren zukünftige Planung und Projektierung miteinbezogen werden.
Mikroplastik weltweit – Die Belastung in Deutschland im internationalen Vergleich
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Mikroplastik ist ein hoch aktuelles und viel diskutiertes Thema. Aus deutscher Sicht wird das Problem gerne in andere Regionen verlagert. Diskutiert werden die nachgewiesenen Mikroplastikbelastungen in deutschen Gewässern im internationalen Vergleich.
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Mikroplastik ist ein hoch aktuelles und viel diskutiertes Thema. Aus deutscher Sicht wird das Problem gerne in andere Regionen verlagert. Diskutiert werden die nachgewiesenen Mikroplastikbelastungen in deutschen Gewässern im internationalen Vergleich.
Lösungsstrategien für die Sedimentations-problematik an der Wahnbachtalsperre
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2020)
Die Vorsperre der Wahnbachtalsperre ist von starker Verlandung betroffen. Ihre Funktion, der Schutz der Hauptsperre vor Feststoff- und Keimeinträgen, ist daher nicht mehr gewährleistet. Als potenzielle Lösungsansätze wurden die trockene Ausbaggerung, die Entwässerung in Spülfeldern und in Geotextilschläuchen, mechanische Entwässerungsverfahren und der kontinuierliche Sedimenttransfer miteinander verglichen. Letzterer erwies sich unter den gegebenen Randbedingungen als die ökologisch und wirtschaftlich sinnvollste Lösung.
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Die Vorsperre der Wahnbachtalsperre ist von starker Verlandung betroffen. Ihre Funktion, der Schutz der Hauptsperre vor Feststoff- und Keimeinträgen, ist daher nicht mehr gewährleistet. Als potenzielle Lösungsansätze wurden die trockene Ausbaggerung, die Entwässerung in Spülfeldern und in Geotextilschläuchen, mechanische Entwässerungsverfahren und der kontinuierliche Sedimenttransfer miteinander verglichen. Letzterer erwies sich unter den gegebenen Randbedingungen als die ökologisch und wirtschaftlich sinnvollste Lösung.
Messdatenauswertung von Gewichtsstaumauern zur Identifikation von Schäden
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2020)
Der hier dargestellte methodische Ansatz zur Auswertung von Talsperrenüberwachungsdaten mit einem Bayesschen Netz stützt sich auf die Ergebnisse einer umfassenden statistischen Auswertung der Daten von 16 Gewichtsstaumauern und den Ergebnissen von Finite-Elemente-Modellierungen einer idealisierten Staumauer mit unterschiedlichen Schadensbildern. Als Ergebnis werden Diagramme generiert, die in Abhängigkeit der beobachteten Messwerte Aussagen über den Bauwerkszustand und das Sicherheitsniveau von Gewichtsstaumauern zulassen.
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Der hier dargestellte methodische Ansatz zur Auswertung von Talsperrenüberwachungsdaten mit einem Bayesschen Netz stützt sich auf die Ergebnisse einer umfassenden statistischen Auswertung der Daten von 16 Gewichtsstaumauern und den Ergebnissen von Finite-Elemente-Modellierungen einer idealisierten Staumauer mit unterschiedlichen Schadensbildern. Als Ergebnis werden Diagramme generiert, die in Abhängigkeit der beobachteten Messwerte Aussagen über den Bauwerkszustand und das Sicherheitsniveau von Gewichtsstaumauern zulassen.
Als Nebenprodukt der Kupfergewinnung hergestellte Wasserbausteine und ihre Spuren in der marinen Umwelt
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2020)
Schlackenabfälle aus der Kupfererzverhüttung werden als Baumaterial im Küstenschutz und in der Gewässerunterhaltung verwendet. Die damit verbundene Schwermetallbelastung ist Gegenstand kontroverser Diskussion. Eine mögliche Lösung des Problems: Aus der Schlacke als sekundärem Rohstoff durch „mikrobielle Laugung“ den Restgehalt an Kupfer gewinnen.
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Schlackenabfälle aus der Kupfererzverhüttung werden als Baumaterial im Küstenschutz und in der Gewässerunterhaltung verwendet. Die damit verbundene Schwermetallbelastung ist Gegenstand kontroverser Diskussion. Eine mögliche Lösung des Problems: Aus der Schlacke als sekundärem Rohstoff durch „mikrobielle Laugung“ den Restgehalt an Kupfer gewinnen.
