Die Vergleichmäßigung von Geschwindigkeitsprofilen ist eine alte Frage des Wasserbaus: Störkörper, Zahnschwellen, Prallteller, Lochwände, Leitwände, Toskammern, Wirbelschächte, Diffusoren, … In der Geschichte des Wasserbaus wurden viele Wasserbauwerke entwickelt, um ein Geschwindigkeitsprofil zu vergleichmäßigen. Oder genauer gesagt: um die Sohle stromabwärts von Kontroll- oder Auslassbauwerken vor Erosion zu schützen, Sedimentationsprozesse in Kläranlagen zu optimieren oder ganz generell um Energie zu dissipieren.

                Die Fragestellung über die Vergleichmäßigung von Geschwindigkeitsprofilen ist durch die Wiederherstellung der ökologischen Durchgängigkeit an den Bundeswasserstraßen erneut aufgeflammt. In Dotationsbecken von Fischaufstiegsanlagen werden Durchflüsse von bis zu einigen Kubikmetern pro Sekunde aus Rohrleitungen in Fischaufstiegsanlagen geleitet. Es benötigt nicht viel Vorstellungskraft, dass solche Strahlen hohe Geschwindigkeiten und Turbulenz in der Fischaufstiegsanlage entstehen lassen. Keine guten Bedingungen für aufwandernde Fische! Aus diesem Grund ist es notwendig die Strahlen aus den Zuleitungsrohren im Dotationsbecken in eine gleichmäßige Strömung zu überführen. Dies mag prinzipiell mit erprobten Vergleichmäßigungselementen funktionieren, wäre da nicht der immense Platzmangel durch die angrenzende Infrastruktur von Wasserkraftanlagen, Wehranlagen oder Verkehrswegen an Fischaufstiegsanlagen. Für diese spezielle Aufgabe bedurfte es eines neuen Vergleichmäßigungselements!

                In einem Forschungsprojekt über Sonderbauwerke in Fischaufstiegsanlagen wurden an der BAW neue Lösungen für die Vergleichmäßigung der Strömung in Dotationsbecken entwickelt. Hierbei hat sich gezeigt, dass üblicherweise eingesetzte Vergleichmäßigungselemente häufig lange Dotationsbecken benötigen. Auf der Suche nach effizienteren Lösungen wurden im Rahmen einer Promotion ca. 300 Versuche in numerischen und gegenständlichen Modellen durchgeführt. Schlussendlich konnte festgestellt werden, dass statische Mischer – ursprünglich entwickelt für die materielle Vermischung von hochviskosen Flüssigkeiten – eine sehr effektive Vergleichmäßigung von Strahlen ermöglichen. Mithilfe einer Dimensionsanalyse konnten allgemeingültige Bemessungsregeln abgeleitet werden. Der Dotationsmischer, so haben wir den statischen Mischer für die Anwendung in Dotationsbecken getauft, kann prinzipiell an allen WSV-Projektstandorten eingesetzt werden. Wir sind sehr gespannt wie er sich in der Praxis bewähren wird.

Die Bemessungsregeln wurden in einer BAWEmpfehlung zusammengefasst, die ab sofort auf der Webseite des Infozentrum Wasserbau (https://izw.baw.de/publikationen/empfehlungen/0/BAWEmpfehlung_Bemessung_Dotationsmischer_2023.pdf) oder des Repositoriums HENRY (https://hdl.handle.net/20.500.11970/112720) heruntergeladen werden kann. Eine ausführliche Beschreibung der Untersuchungen ist der Dissertation „Bemessung statischer Mischer für die Erzeugung gleichmäßiger Strömungen in Dotationsbecken von Fischaufstiegsanlagen“ nachzulesen (https://doi.org/10.24355/dbbs.084-202307131313-0).

Verfasst von Gerrit Fiedler

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Wenn es schon ein Wissenschaftsfestival direkt vor der Haustür gibt, dann darf die BAW dabei natürlich nicht fehlen.

Das EFFEKTE-Festival wird bereits seit 10 Jahren veranstaltet und vom Wissenschaftsbüro der Stadt Karlsruhe organisiert. Mit dabei sind zahlreiche Karlsruher Forschungseinrichtungen, Hochschulen und Institute, die den Besuchern über das Wochenende viele Möglichkeiten bieten, Wissenschaft hautnah zu erleben.

Die Bundesanstalt für Wasserbau beteiligte sich bereits am Freitagabend, als Prof. Dr. Heinzelmann im Eröffnungstalk die Arbeit der BAW und deren Bedeutung vorstellte.

Am Samstag und Sonntag waren wir mit einem kleinen Team in der Zeltstadt präsent und konnten vielen interessierten Besuchern Einblicke in die BAW bieten. Der Schwerpunkt lag in diesem Jahr auf dem Historischen Bildarchiv. Zahlreiche Besucher ließen sich die historischen Bilder zeigen und waren erstaunt zu sehen, welche Schätze in unserem Medienarchiv zur Verfügung gestellt werden. Heinrich Armbruster-Veneti und Kristina Schulz konnten spannende Einblicke in das Bildarchiv geben – sowohl live am Bildschirm als auch auf spielerische Weise beim XXL-Memory, das bei Groß und Klein Begeisterung fand.

Heinrich Armbruster konnte mit seinem großen Wissensschatz glänzen und die vielseitigen Fragen der interessierten Besucher beantworten

Auch für die Kleinen hatten wir einiges zu bieten: Eine herrliche kleine Abkühlung bei den heißen Temperaturen war die kleine Wasserbahn, in der die Kinder Schiffchen fahren lassen konnten. Für die Größeren hatten wir zwei Bastelaktionen vorbereitet, die regen Anklang fanden. Die Kinder konnten sich entweder bunte Fische basteln oder mit einem selbst gebauten Miniatur-Schiff durch ein Wasserlabyrinth steuern. Mit diesem Konzept hatten wir das ganze Wochenende über regen Besuch an unserem BAW-Stand und konnten auf verschiedenste Weise die Arbeit der BAW vorstellen.

Verfasst von Franziska Herrmann

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Nachdem der Workshop zum Berufseinstieg der Jungen DGGT (Deutsche Gesellschaft für Geotechnik) im Jahr 2022 nur digital ausgerichtet werden konnte, ging es dieses Jahr wieder in Präsenz an den Start. Am 24. und 25. April fand der Workshop unter dem Motto “Kein Jahrhundertprojekt: Der passende Job” in Stuttgart statt.

Am ersten Tag wurden Vortragsblöcke zum Berufseinstieg und eine Kontaktbörse angeboten, welche von rund 50 Studierenden besucht wurden. Die Vorträge boten eine bunte Mischung aus Erfahrungsberichten junger GeotechnikerInnen in verschiedensten Unternehmen, sowie ein Coaching zu Bewerbung und Vorstellungsgespräch.

Die Kontaktbörse war mit Ständen aus Wirtschaft und Behörde ebenfalls breit aufgestellt. Unter den Ausstellern war die BAW mit einem Stand, vertreten durch Herrn Heidenreich und Frau Rothschink, vor Ort. Hierbei konnten zahlreiche interessante Gespräche mit Studierenden geführt werden. Einige kannten die BAW bereits und interessierten sich für Jobs oder Praktika. Andere zeigten nach Erläuterungen der vielseitigen Tätigkeiten innerhalb der Abteilung Geotechnik großes Interesse.

Der erste Tag wurde Abends für alle Studierenden mit einem gemeinsamen Abendessen abgeschlossen. Für alle Interessierten wurde am zweiten Tag des Workshops eine Exkursion zum Flughafentunnel Stuttgart angeboten.

Verfasst von Julia Rothschink

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Fast schon traditionell wurde im November und Dezember 2022 das vierte geotechnische Praktikum für Studierende der Helmut-Schmidt-Universität (HSU) ausgerichtet. Neben Studierenden der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) waren auch in diesem Jahr Studierende der Autobahn GmbH und der Bundeswehr dabei. Mit insgesamt ca. 20 Teilnehmenden handelte es sich um einen besonders starken Jahrgang. Die BAW unterstützt mit diesen jährlich stattfindenden Praktika die HSU beim Studiengang Bauingenieurwesen.

Am ersten Praktikumstag wurden die Bodenansprache und die Bodenklassifikation thematisiert. Nach einer kurzen Einführung durch Martin Pohl erläuterte Anne Heeling die fachgerechte Beschreibung des Bodens im Bohrkern. Anschließend konnten die Studierenden die Ansprache an Bohrkernen der Kleinen Schleuse Kiel selbst üben und das Material fachgerecht visuell, mit Handversuchen oder dem Taschenpenetrometer untersuchen.

Im Stationsbetrieb wurden danach die Klassifikationsversuche gelernt. An drei Stationen führten die Studierenden die Versuche zur Ermittlung der Kornverteilung mit Femke Behrens, die Ermittlung der Konsistenzgrenzen mit Melanie Schwab sowie die Bestimmung des Kalkgehalts und Glühverlusts mit Dirk Augner durch. Aufgrund der Gruppengröße wurde dieses Jahr zusätzlich ein ganz besonderes Highlight geboten: An einer vierten Station zeigten Oliver Suhr, Björn Mettig und Fiona Spangenberg die Probennahme im Feld mit dem BAW-eigenen Bohrgerät. Außerdem stellten die Kollegen der Bauwerksmessung, Karsten Otte und Andre Frauendorf, ausgewählte Messtechnik und Messaufbauten für verschiedene Aufgabenstellungen der WSV vor.

Am zweiten Praktikumstag lag der Fokus auf den höherwertigen Versuchen der Bodenmechanik. Zunächst stellten die Studierenden einen versuchsreifen Probekörper für einen Einaxialen Druckversuch oder einen Triaxialversuch aus einer Sonderprobe her. Schnell zeigte sich, wer ausreichend Feingefühl für den Umgang mit empfindlichen Bodenproben mitbrachte.

Glücklicherweise konnten ausreichend Probenkörper hergestellt werden, um in mehreren Kleingruppen einen Einaxialen Druckversuch selbstständig durchzuführen. Sowohl mit dem Einaxialen Druckversuch als auch mit der Laborflügelsonde wurde mit Julia Sorgatz die undränierte Scherfestigkeit von verschiedenen norddeutschen Böden ermittelt. Da der Ödometerversuch und der Triaxialversuch mit einer Versuchsdauer zwischen ein bis drei Wochen einen Praktikumstag sprengen würde, erfolgten hierfür nur Trockenübungen zusammen mit Dirk Augner. Verschiedene Arbeitsblätter zur Auswertung der Versuche ergänzten das praktische Lehrangebot der BAW.

Dem Laborteam der BAW haben die Praktika viel Spaß bereitet. Wir hoffen, dass es den Studierenden ähnlich ging und freuen uns auf die nächsten Praktika im Jahr 2023.

Verfasst von Julia Sorgatz

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