Tragverhalten alter Staumauern und Folgerungen für die Bauwerksüberwachung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2022)
Die Sicherheit einer Talsperre hängt sowohl von der rechnerischen Tragfähigkeit der Staumauer gemäß Norm als auch von einer sorgfältigen Bauwerksüberwachung ab. Mit modernen Berechnungsverfahren lassen sich nicht nur die geforderten Sicherheitsnachweise führen, sondern auch das Trag- und Verformungsverhalten im Ist- und Bruchzustand genauer darstellen. Auf Basis zahlreicher statischer Analysen an verschiedenen Staumauermodellen werden das komplexe Bruchverhalten beschrieben und Empfehlungen für die Bauwerksüberwachung abgeleitet.
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Die Sicherheit einer Talsperre hängt sowohl von der rechnerischen Tragfähigkeit der Staumauer gemäß Norm als auch von einer sorgfältigen Bauwerksüberwachung ab. Mit modernen Berechnungsverfahren lassen sich nicht nur die geforderten Sicherheitsnachweise führen, sondern auch das Trag- und Verformungsverhalten im Ist- und Bruchzustand genauer darstellen. Auf Basis zahlreicher statischer Analysen an verschiedenen Staumauermodellen werden das komplexe Bruchverhalten beschrieben und Empfehlungen für die Bauwerksüberwachung abgeleitet.
Konzepte zur Wiederverwendung von aufbereitetem Abwasser im Unteren Jordantal
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2022)
Aufbereitetes Abwasser gewinnt als Nutzwasserressource zunehmend an Bedeutung, besonders in semi-ariden Gebieten. In dieser Studie wird das Potenzial für die Wiederverwendung von aufbereitetem Abwasser im Unteren Jordantal anhand von drei Varianten untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass ein erheblicher Bedarf für Bewässerungszwecke in der Landwirtschaft besteht, aber auch, dass die Aquifer-Speicherung mittels kontrollierter Grundwasseranreicherung oder die Rehabilitierung der Jordanflussauen vielversprechende Wiederverwendungsoptionen darstellen.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2022)
Aufbereitetes Abwasser gewinnt als Nutzwasserressource zunehmend an Bedeutung, besonders in semi-ariden Gebieten. In dieser Studie wird das Potenzial für die Wiederverwendung von aufbereitetem Abwasser im Unteren Jordantal anhand von drei Varianten untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass ein erheblicher Bedarf für Bewässerungszwecke in der Landwirtschaft besteht, aber auch, dass die Aquifer-Speicherung mittels kontrollierter Grundwasseranreicherung oder die Rehabilitierung der Jordanflussauen vielversprechende Wiederverwendungsoptionen darstellen.
Innovative Konzepte zur großskaligen Meerwasserentsalzung im Nahen Osten
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2022)
In Israel und Jordanien müssen weitere großskalige Meerwasserentsalzungsanlagen zur Reduzierung des zukünftigen regionalen Wasserdefizits realisiert werden. Trotz der räumlichen Nähe ergeben sich in den beiden Ländern unterschiedliche Herausforderungen in der Umsetzung. Im Rahmen der SALAM-Initiative wurden innovative Konzepte erarbeitet, die den unterschiedlichen Besonderheiten Rechnung tragen. In dieser Studie werden Konzepte zur Offshore-Entsalzung diskutiert. Darüber hinaus werden Konzepte zur Kombination von Meerwasserentsalzung mit erneuerbaren solaren Energien standortspezifisch für Jordanien vorgestellt.
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In Israel und Jordanien müssen weitere großskalige Meerwasserentsalzungsanlagen zur Reduzierung des zukünftigen regionalen Wasserdefizits realisiert werden. Trotz der räumlichen Nähe ergeben sich in den beiden Ländern unterschiedliche Herausforderungen in der Umsetzung. Im Rahmen der SALAM-Initiative wurden innovative Konzepte erarbeitet, die den unterschiedlichen Besonderheiten Rechnung tragen. In dieser Studie werden Konzepte zur Offshore-Entsalzung diskutiert. Darüber hinaus werden Konzepte zur Kombination von Meerwasserentsalzung mit erneuerbaren solaren Energien standortspezifisch für Jordanien vorgestellt.
Finowkanal 3.0 - Wiederbelebung einer historischen Wasserstraße
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2022)
Der Finowkanal ist die älteste künstliche Wasserstraße Deutschlands. Seit seiner wirtschaftlichen Blütezeit im 18. und 19. Jahrhundert verlor der Finowkanal an Bedeutung. Nach intensiven Verhandlungen mit dem Bund setzen sich die Anrainerkommunen über den von ihnen gegründeten Zweckverband Region Finowkanal für die Grundinstandsetzung der Schleusenanlagen und seine wassertouristische Entwicklung ein. Damit wird die Basis für die dauerhafte Schiffbarkeit für Muskel und motorbetriebene Boote sowie die Vernetzungsmöglichkeiten des Finowkanals als Teil des brandenburgischen Wasserstraßennetztes gesichert.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2022)
Der Finowkanal ist die älteste künstliche Wasserstraße Deutschlands. Seit seiner wirtschaftlichen Blütezeit im 18. und 19. Jahrhundert verlor der Finowkanal an Bedeutung. Nach intensiven Verhandlungen mit dem Bund setzen sich die Anrainerkommunen über den von ihnen gegründeten Zweckverband Region Finowkanal für die Grundinstandsetzung der Schleusenanlagen und seine wassertouristische Entwicklung ein. Damit wird die Basis für die dauerhafte Schiffbarkeit für Muskel und motorbetriebene Boote sowie die Vernetzungsmöglichkeiten des Finowkanals als Teil des brandenburgischen Wasserstraßennetztes gesichert.
Einsatzmöglichkeiten einer übergeordneten Steuerung beim automatisierten Betrieb von Staustufenketten
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Automatisierte Wasserhaushaltsregelungen leisten einen wesentlichen Beitrag zum sicheren Betrieb von Stauanlagen, werden jedoch meist nur lokal eingesetzt. Koordinierende Steuerungssysteme für mehrere hintereinanderliegende Stauanlagen ermöglichen das Erreichen übergeordneter Ziele, wie beispielsweise die Vergleichmäßigung eines unruhigen Abflussgeschehens oder die Umsetzung unterschiedlicher Strategien zur Stromerzeugung. Mit Hilfe umfangreicher Simulationssysteme können übergeordnete Steuerungsmodule für vielfältige und komplexe Aufgabenstellungen erarbeitet sowie das Prozessverständnis vertieft werden.
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Automatisierte Wasserhaushaltsregelungen leisten einen wesentlichen Beitrag zum sicheren Betrieb von Stauanlagen, werden jedoch meist nur lokal eingesetzt. Koordinierende Steuerungssysteme für mehrere hintereinanderliegende Stauanlagen ermöglichen das Erreichen übergeordneter Ziele, wie beispielsweise die Vergleichmäßigung eines unruhigen Abflussgeschehens oder die Umsetzung unterschiedlicher Strategien zur Stromerzeugung. Mit Hilfe umfangreicher Simulationssysteme können übergeordnete Steuerungsmodule für vielfältige und komplexe Aufgabenstellungen erarbeitet sowie das Prozessverständnis vertieft werden.
Staustufenmanagement als Teil des Hochwassermanagements - Modellierung des bayerischen Inns
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Bei staugeregelten Flüssen stellt sich insbesondere nach großen Hochwasserereignissen, wie z. B. dem Hochwasser 2013, die zentrale Frage, ob es durch eine intelligente Steuerung möglich ist, die Stauräume für den Hochwasserrückhalt zu nutzen, um den Hochwasserscheitel zu reduzieren. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass für den Inn ein Potenzial zur Scheitelminderung gegeben ist. Sie verdeutlichen jedoch auch, dass hierzu ein gutes Prozessverständnis zur Wechselwirkung zwischen Betrieb der Staustufen und Strömungsverhalten des Flusses sowie umfangreiche Analysen und Sensitivitätsuntersuchungen zu einer Vielzahl von Parametern und Messwerten erforderlich ist. Nur durch Berücksichtigung der genannten Aspekte in einem komplexen Modell ist es möglich, letztendlich praxisrelevante Steuerungsoptionen für den realen Betrieb zu entwickeln.
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Bei staugeregelten Flüssen stellt sich insbesondere nach großen Hochwasserereignissen, wie z. B. dem Hochwasser 2013, die zentrale Frage, ob es durch eine intelligente Steuerung möglich ist, die Stauräume für den Hochwasserrückhalt zu nutzen, um den Hochwasserscheitel zu reduzieren. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass für den Inn ein Potenzial zur Scheitelminderung gegeben ist. Sie verdeutlichen jedoch auch, dass hierzu ein gutes Prozessverständnis zur Wechselwirkung zwischen Betrieb der Staustufen und Strömungsverhalten des Flusses sowie umfangreiche Analysen und Sensitivitätsuntersuchungen zu einer Vielzahl von Parametern und Messwerten erforderlich ist. Nur durch Berücksichtigung der genannten Aspekte in einem komplexen Modell ist es möglich, letztendlich praxisrelevante Steuerungsoptionen für den realen Betrieb zu entwickeln.
Beckenrampen - Dimensionierung und Stabilität bei Hochwasser
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Es wird eine aus Modellversuchen abgeleitete Methode für die Dimensionierung der Steingrößen von Beckenrampen bei Hochwasser vorgestellt. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Gefälle zwischen 1 % und 4 % sowie einem mittleren Riegelabstand von größer als 3,25 m. Die Dimensionierungsregeln sind auch für hochbelastete Bauwerke mit spezifischen Abflüssen bis zumindest 25 m³/(s ∙ m) geeignet.
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Es wird eine aus Modellversuchen abgeleitete Methode für die Dimensionierung der Steingrößen von Beckenrampen bei Hochwasser vorgestellt. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Gefälle zwischen 1 % und 4 % sowie einem mittleren Riegelabstand von größer als 3,25 m. Die Dimensionierungsregeln sind auch für hochbelastete Bauwerke mit spezifischen Abflüssen bis zumindest 25 m³/(s ∙ m) geeignet.
Automatisierter Staustufenbetrieb auf Basis lokaler Wasserhaushaltsregelungen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Der sichere Betrieb von Stauanlagen mit Einhaltung zahlreicher, teils konträrer Anforderungen hinsichtlich Stromerzeugung, Schifffahrt, Hochwasserschutz und ökologischer Aspekte stellt für die Betreiber eine komplexe Aufgabe dar, bei der das Wartenpersonal zunehmend durch automatisierte Wasserhaushaltsregelungen unterstützt wird. Mithilfe einer gekoppelten Simulation von Hydrodynamik und Regelungstechnik können die lokalen Wasserhaushaltsregelungen an zahlreiche Fragestellungen und die speziellen Gegebenheiten jeder einzelnen Stauanlage angepasst werden.
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Der sichere Betrieb von Stauanlagen mit Einhaltung zahlreicher, teils konträrer Anforderungen hinsichtlich Stromerzeugung, Schifffahrt, Hochwasserschutz und ökologischer Aspekte stellt für die Betreiber eine komplexe Aufgabe dar, bei der das Wartenpersonal zunehmend durch automatisierte Wasserhaushaltsregelungen unterstützt wird. Mithilfe einer gekoppelten Simulation von Hydrodynamik und Regelungstechnik können die lokalen Wasserhaushaltsregelungen an zahlreiche Fragestellungen und die speziellen Gegebenheiten jeder einzelnen Stauanlage angepasst werden.
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.
Das ehemalige Revierelektrizitätswerk Freiberg im Drei-Brüder-Schacht
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2022)
Die Nutzung der Wasserkraft im Bergbau hat lange Tradition. Durch das Anlegen von Speichern und Wasserläufen war es auch möglich, die Wasserkraft neben dem Betreiben von Arbeitsmaschinen für die elektrische Energiegewinnung zu nutzen. Am Beispiel des Kavernenkraftwerkes Drei-Brüder- Schacht in Freiberg wird im Artikel beschrieben, wie eine solche Anlage schon vor über 100 Jahren entworfen, gebaut und genutzt wurde. Der Betrieb wurde eingestellt, aber zahlreiche Bemühungen hatten die Wiederinbetriebnahme zum Inhalt. Die derzeitige Anlagensituation wird aufgezeigt und ein Ausblick über die weitere Entwicklung gegeben.
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Die Nutzung der Wasserkraft im Bergbau hat lange Tradition. Durch das Anlegen von Speichern und Wasserläufen war es auch möglich, die Wasserkraft neben dem Betreiben von Arbeitsmaschinen für die elektrische Energiegewinnung zu nutzen. Am Beispiel des Kavernenkraftwerkes Drei-Brüder- Schacht in Freiberg wird im Artikel beschrieben, wie eine solche Anlage schon vor über 100 Jahren entworfen, gebaut und genutzt wurde. Der Betrieb wurde eingestellt, aber zahlreiche Bemühungen hatten die Wiederinbetriebnahme zum Inhalt. Die derzeitige Anlagensituation wird aufgezeigt und ein Ausblick über die weitere Entwicklung gegeben.
