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.
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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.
Fließgewässerentwicklung mit dem Aller-Projekt
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2020)
Mit dem Naturschutzprojekt „Das Aller-Projekt – Lebensräume verbinden – Biologische Vielfalt erhöhen“ wurden im Einzugsgebiet der Aller in den oft degradierten Fließgewässern wieder Lebensräume entwickelt, die Artenvielfalt erhöht sowie die Bevölkerung durch Öffentlichkeitsarbeit und Umweltbildung für die biologische Vielfalt sensibilisiert.
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Mit dem Naturschutzprojekt „Das Aller-Projekt – Lebensräume verbinden – Biologische Vielfalt erhöhen“ wurden im Einzugsgebiet der Aller in den oft degradierten Fließgewässern wieder Lebensräume entwickelt, die Artenvielfalt erhöht sowie die Bevölkerung durch Öffentlichkeitsarbeit und Umweltbildung für die biologische Vielfalt sensibilisiert.
Berücksichtigung des Auftretens
von Flüssigschlick in Ästuaren in
der numerischen Modellierung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2020)
Es entspricht dem Stand der Technik, im Bereich der Ästuare mit dreidimensionalen Strömungsmodellen die dortigen komplexen Strömungsverhältnisse zu berechnen, sofern es beispielsweise um Fragen der Wasserwirtschaft oder der Hafen- und Fahrwasserunterhaltung geht. Hierbei rückt in einzelnen Ästuaren zunehmend das Phänomen des Flüssigschlicks in den Vordergrund. Eine an der Forschungsstelle Küste im Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) betriebene Modellentwicklung eröffnet neue Einblicke in das grundsätzliche Systemverständnis.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2020)
Es entspricht dem Stand der Technik, im Bereich der Ästuare mit dreidimensionalen Strömungsmodellen die dortigen komplexen Strömungsverhältnisse zu berechnen, sofern es beispielsweise um Fragen der Wasserwirtschaft oder der Hafen- und Fahrwasserunterhaltung geht. Hierbei rückt in einzelnen Ästuaren zunehmend das Phänomen des Flüssigschlicks in den Vordergrund. Eine an der Forschungsstelle Küste im Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) betriebene Modellentwicklung eröffnet neue Einblicke in das grundsätzliche Systemverständnis.
Das Gravel Bar Consolidation Meter: Ein Messgerät zur Bestimmung des Verfestigungsgrades von Kiesbänken
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2020)
Der Verfestigungsgrad einer Kiesbank beeinflusst sowohl die ökologische Funktionsfähigkeit als Laichplatz als auch generell die Erodierbarkeit des Sediments. Das Gravel Bar Consolidation Meter (GRACOM) ist ein neu entwickeltes Messgerät, welches auf schnelle und einfache Weise eine objektive und quantitative Bestimmung dieses Parameters in situ ermöglicht. Dieser Fachbeitrag stellt das GRACOM-Funktionsprinzip, die Messmethodik sowie erste Ergebnisse des neu entwickelten Messgerätes vor.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2020)
Der Verfestigungsgrad einer Kiesbank beeinflusst sowohl die ökologische Funktionsfähigkeit als Laichplatz als auch generell die Erodierbarkeit des Sediments. Das Gravel Bar Consolidation Meter (GRACOM) ist ein neu entwickeltes Messgerät, welches auf schnelle und einfache Weise eine objektive und quantitative Bestimmung dieses Parameters in situ ermöglicht. Dieser Fachbeitrag stellt das GRACOM-Funktionsprinzip, die Messmethodik sowie erste Ergebnisse des neu entwickelten Messgerätes vor.
Beschichtungspartikel- und Polymer-einträge aus Unterwasserbeschichtungen von Schiffen und Booten
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2020)
Einträge von Polymeren aus unterschiedlichen Quellen stehen hinsichtlich ihrer quantitativen, qualitativen und toxischen Relevanz im Zentrum wissenschaftlicher Untersuchungen. Eine differenzierte Einschätzung der Quantität und Qualität der Polymereinträge aus Unterwasserbeschichtungen wird gegeben.
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Einträge von Polymeren aus unterschiedlichen Quellen stehen hinsichtlich ihrer quantitativen, qualitativen und toxischen Relevanz im Zentrum wissenschaftlicher Untersuchungen. Eine differenzierte Einschätzung der Quantität und Qualität der Polymereinträge aus Unterwasserbeschichtungen wird gegeben.
Modellansatz zur Bestimmung der Nährstoffbelastung und ihrer Reduktion in allen deutschen Flussgebieten
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (2/2020)
Im Rahmen der Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie [1], der EU-Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie [2] sowie der EG-Wasserrahmenrichtlinie [3] (EG-WRRL) sind unter anderem Maßnahmen zu planen, um Stickstoff- und Phosphoreinträge und -konzentrationen zu reduzieren. Die Entwicklung und Etablierung einer bundesweiten Nährstoffmodellierung bietet sich hierfür an. In AGRUM-DE wird ein bundesweiter Modellansatz zur Ermittlung der Nährstoffeinträge, des Handlungsbedarfs sowie möglicher Maßnahmenszenarien für alle deutschen Flussgebietseinheiten entwickelt.
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Im Rahmen der Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie [1], der EU-Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie [2] sowie der EG-Wasserrahmenrichtlinie [3] (EG-WRRL) sind unter anderem Maßnahmen zu planen, um Stickstoff- und Phosphoreinträge und -konzentrationen zu reduzieren. Die Entwicklung und Etablierung einer bundesweiten Nährstoffmodellierung bietet sich hierfür an. In AGRUM-DE wird ein bundesweiter Modellansatz zur Ermittlung der Nährstoffeinträge, des Handlungsbedarfs sowie möglicher Maßnahmenszenarien für alle deutschen Flussgebietseinheiten entwickelt.
Überprüfung von Berechnungsansätzen für den Abfluss über breitkronige Wehre
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (2/2020)
Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der Überprüfung üblicher Berechnungsansätze für breitkronige Wehre, insbesondere auch für den Hochwasserabfluss mit möglichen Rückstau.
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Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der Überprüfung üblicher Berechnungsansätze für breitkronige Wehre, insbesondere auch für den Hochwasserabfluss mit möglichen Rückstau.
Methoden und Einsatzgebiete Wissenschaftlicher Taucher
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2020)
Bei wasserbaulichen Anlagen wie Talsperren sind kontinuierliche Untersuchungen und eine intensive Überwachung technischer, geologischer, biologischer und hydrologischer Parameter notwendig. Eine Möglichkeit hierfür ist der Einsatz wissenschaftlich geschulten Tauchpersonals, das Aufgaben von Standsicherheitsuntersuchungen an Wasserbauwerken und subaquatischen Böschungen über Wasserqualitätsanalysen bis hin zur fachspezifischen Kartierung und Überprüfung technischer Anlagen übernimmt.
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Bei wasserbaulichen Anlagen wie Talsperren sind kontinuierliche Untersuchungen und eine intensive Überwachung technischer, geologischer, biologischer und hydrologischer Parameter notwendig. Eine Möglichkeit hierfür ist der Einsatz wissenschaftlich geschulten Tauchpersonals, das Aufgaben von Standsicherheitsuntersuchungen an Wasserbauwerken und subaquatischen Böschungen über Wasserqualitätsanalysen bis hin zur fachspezifischen Kartierung und Überprüfung technischer Anlagen übernimmt.
„Wasserwirtschaft 4.0“ – Chancen und Herausforderungen der Verknüpfungen der Systeme in der Wasserwirtschaft
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2019)
Digitalisierung ist zu einem Schlagwort geworden. Entwicklungen hin zu einer „Wasserwirtschaft 4.0“ stehen allerdings erst am Anfang. Ergebnisse eines Forschungsvorhabens des Umweltbundesamtes zeigen Potenziale zur Generierung von Nutzen für Umwelt und Bürger auf. Es wird Bedarf für mehr Vernetzung und Koordinierung gesehen.
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Digitalisierung ist zu einem Schlagwort geworden. Entwicklungen hin zu einer „Wasserwirtschaft 4.0“ stehen allerdings erst am Anfang. Ergebnisse eines Forschungsvorhabens des Umweltbundesamtes zeigen Potenziale zur Generierung von Nutzen für Umwelt und Bürger auf. Es wird Bedarf für mehr Vernetzung und Koordinierung gesehen.
Nutzung von Radardaten im Starkregenrisikomanagement in Baden-
Württemberg
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2019)
Im Handlungskonzept des Kommunalen Starkregenrisikomanagements in Baden-Württemberg ist das Krisenmanagement eine der wichtigsten Aufgaben. Quantitative online Radardaten sind für das Krisenmanagement bei Starkregen von hohem Wert, und werden daher in Baden-Württemberg in Rahmen von FLIWAS3 bereitgestellt. Allerdings sind diese Daten relativ neu und für Nutzer auch ungewohnt. Es gibt Unsicherheiten, ob die Qualität für Onlinenutzung ausreicht und wie die Werte bewertet werden sollen bzw. wie sie ins Krisenmanagement eingebunden werden können. In diesem Beitrag wird die Qualität der bereitgestellten Daten aufgrund der Präkalibrierung beschrieben. Aus den derzeit laufenden umfangreichen Arbeiten zur Integration der Radardaten in die Hochwasserbewältigung in Baden-Württemberg wird die Erstellung einer Interpretationshilfe vorgestellt.
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Im Handlungskonzept des Kommunalen Starkregenrisikomanagements in Baden-Württemberg ist das Krisenmanagement eine der wichtigsten Aufgaben. Quantitative online Radardaten sind für das Krisenmanagement bei Starkregen von hohem Wert, und werden daher in Baden-Württemberg in Rahmen von FLIWAS3 bereitgestellt. Allerdings sind diese Daten relativ neu und für Nutzer auch ungewohnt. Es gibt Unsicherheiten, ob die Qualität für Onlinenutzung ausreicht und wie die Werte bewertet werden sollen bzw. wie sie ins Krisenmanagement eingebunden werden können. In diesem Beitrag wird die Qualität der bereitgestellten Daten aufgrund der Präkalibrierung beschrieben. Aus den derzeit laufenden umfangreichen Arbeiten zur Integration der Radardaten in die Hochwasserbewältigung in Baden-Württemberg wird die Erstellung einer Interpretationshilfe vorgestellt.
