Allgemein

Das Umsetzen von Projekten dauert mittlerweile in Deutschland sehr lange, zumindest an Bundeswasserstraßen. An einem Projekt an der Elbe, das die langjährige Eintiefung der Flusssohle (Erosion) mindern soll,  verbunden mit der Umsetzung von Zielen des Naturschutzes und dem Erhalt der Wasserstraße Elbe arbeite ich schon seit 25 Jahren mit. Am 26.2.2020 wurde nun eine Kooperationsvereinbarung vom Präsidenten der Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt, Prof. Dr.-Ing. Hans-Heinrich Witte und dem Umweltstaatssekretär des Landes Sachsen-Anhalt, Klaus Reha unterzeichnet. Darin wird die gemeinsame Durchführung dieses Pilotprojektes durch Bund und Land vereinbart, was ein gemeinsames Genehmigungsverfahren einschließt.

Es handelt sich um eine ca. 15 km lange Strecke, in der die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) zur Verminderung des Strömungsangriffs auf die Flusssohle  ursprünglich die Bauwerkshöhe der Buhnen absenken und dabei auch das Flussbett in einer engen Krümmung aufweiten wollte. Eine Maßnahme der Pflege des bestehenden Regelungssystems. Da im Bereich dieser Krümmung im 18. Jahrhundert eine Meanderschlinge zum Hochwasserschutz verkürzt worden war, wollte man gleichzeitig diesen und andere Altarme wieder stärker durchströmen lassen. Nachdem in den 1990er Jahren im Rahmen der „Elbeökologie“- Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung von der BAW mit aerodynamischen und zweidimensionalen hydonumerischen und Feststofftransportmodellen die zu erwartenden Wirkungen untersucht worden waren und das Projekt sinnvoll erschien, spukte die Idee immer weiter in den Köpfen verschiedener Akteure an der Elbe.

2009 war mittlerweile das Sohlstabilisierungskonzept für die Elbe zwischen Mühlberg und Saalemündung erstellt worden, das die WSV gemeinsam mit den Ländern Sachsen-Anhalt und  Sachsen erarbeitet hatte. Natürlich waren die zwei Bundesanstalten für Wasserbau und Gewässerkunde (BAW und BfG) intensiv eingebunden. Darin wurde ein Plan vorgelegt, wie auf 170 Kilometer Fließstrecke die anhaltende Eintiefung der Flusssohle vermindert werden soll. In einigen Strecken sollten möglichst sofort Erfahrungen gesammelt werden. Die Umsetzung von Maßnahmen bei Klöden schien ja schnell möglich zu sein, da es viele Vorarbeiten gab. Zwischen 2007 und 2011 wurden trotzdem neue Untersuchungen in den Bundesanstalten durchgeführt. Schließlich sollte das Projekt in Genehmigungsverfahren nicht an überalterten Grundlagen scheitern.

Um den unterschiedlichen Ansprüchen an die Elbe gerecht zu werden, hatten sich das Bundesministerium für Verkehr und Infrastruktur und das Bundesministerium für Umwelt 2010 darauf verständigt, für diesen Fluss ein Gesamtkonzept zu erarbeiten. Dieses wurde von Bundes- und Landesvertretern unter aktiver Einbindung von Verbänden aus Umwelt und Wirtschaft sowie von Bürgerinitiativen erstellt und 2017 verabschiedet. Auch in diesem Konzept spielt die Minderung der Erosion eine zentrale Rolle – wie im kleinen Pilotprojekt Klöden. Durch dieses Gesamtkonzept und geänderte rechtliche Rahmenbedingungen ergaben sich inzwischen spannende, neue Möglichkeiten für die Umsetzung von strukturverbessernden Maßnahmen durch die WSV. Die wollen wir im Pilotprojekt Klöden mutig nutzen – und führen neue Untersuchungen durch. Diesmal setzt die BAW ein zweidimensionales Strömungsmodell gekoppelt mit einem eindimensionalen Feststofftransportmodell ein.

Dank der Kooperationsvereinbarung können wir (vor allem WSV, Biosphärenreservatsverwaltung Mittelelbe, Heinz-Sielmann-Stiftung) hoffentlich bald praktische Erfahrungen sammeln. Diese sind wichtig für die BAW und BfG zur Überprüfung der Prognosesicherheit von verschiedenen Modellen, aber noch mehr für die Vorhabensträger bei der Umsetzung z. B. bezüglich der Bauweisen und der Erfolgskontrolle, um für weitere Strecken noch besser gerüstet zu sein – und schneller Maßnahmen umsetzen zu können… Verlassen wir also endlich die Ebene der theoretischen Diskurse und lernen wir in der Natur?! Natürlich werden sich die vielfältigen, unterschiedlichen, mitunter gegesätzlichen Ansprüche an das Projekt nicht erfüllen. Aber vielleicht eröffnet uns die gewonnene Erfahrung auch bei nur kleinen, ersten Schritten neue Wege.

Am 11.02.2020 fand in der katholischen Akademie Hamburg das gemeinsame Kolloquium der BfG und BAW statt. Das Thema „Aktuelle Themen aus Gewässerökologie und Wasserbau“ hatte offensichtlich den Nerv der Zeit getroffen und über 200 interessierte Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Landes- und Bundesbehörden und anderen Institutionen angelockt.

Dabei wirkte sich die behördenübergreifende Durchführung nicht nur positiv auf die Teilnehmerzahl aus, sondern auch auf die diskutierten Themen, die mehrfach als „bunter Strauß“ zitiert wurden.

In drei Themenblöcke wurden dabei Schwerpunkte auf „Ingenieurbiologische Ufersicherung im Nordseebereich“, „Management der Ästuare im Hinblick auf die Sedimente“ und „Ems als Lebensraum (Masterplan 2050)“ gesetzt. In Ihren Vorträgen zeigten die Kolleginnen und Kollegen, dass die unterschiedlichen Blickwinkel der BfG und BAW unverzichtbar sind, wenn man die komplexen Wechselwirkungen im Ästuar verstehen will, und wichtige Projekte, wie zum Beispiel technisch-biologische Ufersicherungen oder den Masterplan Ems 2050, erfolgreich umsetzen will. Wichtige Akzente setzten hier auch die Beiträge der WSV, des NABU und des NLWKN. Der so gegebene fachliche Rahmen sorgte für lebhafte Diskussionen und Gespräche im Auditorium und im Foyer während des Mittagessens und der Kaffeepause.

Wir danken allen Mitwirkenden für die interessanten Vorträge, die Diskussionen und die gute Organisation!

Die Coastal Structures ist eine internationale Fachkonferenz, die alle vier Jahre unterstützt durch die ASCE (American Society of Civil Engineers) stattfindet. Nach Veranstaltungen in Spanien, Italien, Japan und den USA kamen in diesem Jahr über 200 Teilnehmer aus 40 Ländern vom 29. September bis 2. Oktober in Hannover zusammen. Die BAW unterstützte hierbei das Forschungszentrum Küste gemeinsam mit anderen Partnern in der Organisation der Konferenz und trug mit Vorträgen, Postern und einem Messestand zum fachlichen Austausch auf der Konferenz bei.

Thematisch deckte die Coastal Structures verschiedenste Aspekte des Küsteningenieurwesens ab und setzte durch ausgewählte Keynote Lectures in diesem Jahr Akzente in innovativen Bereichen wie dem naturnahen Küstenwasserbau oder Machine learning in der Modellierung von Küstenbauwerken. 

Nachdem Sturmtief „Mortimer“ am Morgen der Konferenz den Bahnverkehr in Niedersachsen lahmlegte, begann die Konferenz für uns mit der Sorge, dass 3,5 Stunden Puffer für eine Reise von Hamburg nach Hannover eventuell doch nicht ausreichen könnten. Glücklicherweise wehte uns Mortimer dann doch noch mit nur einer leichten Verspätung rechtzeitig zu den ersten Vorträgen ins Konferenzhotel am Maschsee in Hannover.

Ein Glück, denn den Auftakt zur Konferenz gab die inspirierende Keynote Lecture zu „Engineering with nature“ von Jane McKee Smith vom US Army Corps of Engineers. Darin sprach sie das Potenzial, aber auch die Herausforderungen von sogenannten „natural or nature-based features“ (NNBF) an, die vor allem in der Quantifizierung der langfristigen Leistungsfähigkeit dieser NNBFs („quantify the uncertainty“) liegen. Außerdem bemängelte Jane McKee Smith, dass technische Richtlinien für beispielsweise den Bau, die Bemessung oder das Monitoring der Maßnahmenleistung fehlen und kündigte gleichzeitig an, dass im Frühjahr 2020 eine ebensolche internationale Richtlinie bezüglich NNBFs veröffentlicht werden wird, die in Zusammenarbeit mit unterschiedlichsten Akteuren (Regierungen, Hochschulen, NGOs, Unternehmen etc.) entstanden ist. Zum Schluss forderte sie die anwesenden Teilnehmer auf, sich auf Innovationen einzulassen, Vorteile und Werte von naturnahen Lösungen zu dokumentieren, fachübergreifend zu denken und die Kommunikation zwischen Interessengruppen zu koordinieren.

Diese Thematik der Vereinbarkeit von ökologischen und technischen Belangen wurde in vielen weiteren Vorträgen aufgegriffen und verdeutlichte die weltweite Relevanz dieser Herausforderung. So sprach auch Holger Rahlf, Leiter der Abteilung Wasserbau im Küstenbereich der BAW Hamburg, in seinen Vorträgen über den Wasserbau in Nord- und Ostsee und den Ästuaren den, auch in Deutschland lauter werdenden Wunsch an, natürliche Ufer vermehrt mit nicht direkt sichtbaren  Strukturen und Bauwerken zu schützen und appellierte an die jungen Wissenschaftler kreative und innovative Wege in diesen Bereichen zu wagen.

Die BAW trug auf der diesjährigen Coastal Structures auf vielfältige Weise zum Gelingen der Konferenz bei. Benjamin Fricke, Gregor Melling und Mussie Kidane von der BAW Hamburg haben durch ihre Vorträge über die Modellierung von Sandvorspülungen vor Sylt, probabilistische Designmethoden für Buhnen und die geotechnischen Herausforderungen bei Offshore Windanlagen eindrücklich die Vielseitigkeit der Aufgabenbereiche der BAW unterstrichen. Während der Pausen informierten die anwesenden Mitarbeiter der BAW Hamburg zusätzlich an einem Messestand interessierte Konferenzteilnehmer über die Aufgaben und laufenden Projekte der BAW und verhalfen außerdem durch Verteilen des BAW Stadt-Land-Fluss-Blockes dem Spiel zu internationaler Bekanntheit.

Ein persönliches Highlight neben dem Vortrag von Jane McKee war die Technical Tour zu den hydraulischen Versuchseinrichtungen in Hannover-Marienwerder. Dabei konnte neben dem 3D-Wellenbecken, welches mir unerwartet einen nassen Schuh bescherte, auch der 307 m lange Große Wellenkanal (GWK) im laufenden Versuch besichtigt werden. Dieser beeindruckte jedoch nicht nur mich, sondern auch viele andere Teilnehmer, die unter dem Duft von Popcorn, welches im GKW als Tracer benutzt wurde, wagemutig auf das Auflaufen der Welle warteten.

Alles in allem hat die Coastal Structures 2019 mir gezeigt, dass weltweit Ingenieurinnen und Ingenieure mit ähnlichen Problemen zu kämpfen haben und diese auf unterschiedliche Weise, mit unterschiedlichen Mitteln, Voraussetzungen und Ideen adressieren.

Ein Glück für sie, dass nicht gerade diese Versuche liefen…

@FZK_GWK bietet Training für #Wasserrettungszug #Friesland der #DLRG (Varel) und wichtige wissenschaftliche Erkenntnis. @tuBraunschweig #ICBM (Oldenburg) @Hyku_LWI @LuFI_LUH @UniHannover #FlumeFriday

pic.twitter.com/uJz6iUkkFH— Nils Goseberg (@nilsgoseberg) 4. Januar 2019

Die Proceedings der Coastal Structures Conference 2019 werden in Kürze auf Henry veröffentlicht.

Ein besonderer Schwerpunkt der INTERGEO war in diesem Jahr die Digitalisierung in den Bereichen Mobilität und Bauwesen. Dies zeigt sich bei den Themen Smart City, Vermessung, Laserscanning, digitales Planen und Bauen (BuildingInformationModelling, BIM), unbemannte Luftfahrzeuge ( unmanned aerial vehicle, UAV) oder Virtuelle Realität (VR). 

Da dies Themen sind, die u. a. im Referat “Numerische Verfahren“ bearbeitet werden und die Veranstaltung in Stuttgart stattfand, nutzten 3 Kolleginnen und ich die Chancen zur Weiterbildung und fuhren zur Wissenserweiterung in die Landeshauptstadt.

Die Ausstellungsinhalte bezogen sich schwerpunktmäßig auf die Vermessung, Photogrammetrie und Fernerkundung, Kartographie, Drohnen, Smart City, mobile Datenerfassung, CAD, Open Source, Bauplanung & Architektur,  Immobilien, Verwaltung, Wissenschaft und Forschung. Wie bei anderen Events dieser Art wurde auch hier mit viel ‚TamTam‘ und ‚Pomp‘ Werbung und Show betrieben – die Schokolade wird heute nicht mehr von der netten Servicekraft verteilt, sondern von einem UAV offeriert.

Insofern habe ich mich in der Ausstellung nicht länger aufgehalten, sondern habe den Weg direkt zum Kongress mit den Fachbeiträgen eingeschlagen.

Der Kongress bot Themen von Ingenieurgeodäsie, Drohnen, Smart Solutions bis Umweltmonitoring mit Smarter Sensortechnologie und eben auch Infrastrukturplanung mit BIM! Das BMVI präsentierte unter dem Motto „Stadt-Land-Fluss: Geodaten als Basis für innovative Mobilitätsanwendungen“ eine Session.

In der Session „SMART-INFRA-BIM-WORKFLOW“ stellte der Bundesverband Bausoftware in einer Werbeveranstaltung die durchgängige Planung von der Bestandsdatenerfassung(!) bis zur Kostenplanung sowie die Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung (AVA) als quasi 5D-Produkt vor!

Mein Focus richtet sich aber dann doch auf die „Infrastrukturplanung mit BIM“ moderiert vom BuildingSmart-Consortium. Es wurden die aktuellen Standards im Verkehrswegebau sowie der aktuelle Stand der Arbeiten bei den Industry Foundation Classes (IFC), das gängige Austauschformat bei OpenBIM, diskutiert.

Die Veranstaltung insgesamt war sehr gut organisiert, sodass sich auch in den Pausen gute Gespräche u.a. mit Kollegen aus der Wasserstraßen-und SchifffahrtsVerwaltung (WSV) sowie unserem Kooperationspartner von der RWTH Aachen, Prof. Dr. Blankenbach, ergeben haben.

Dass die BAW mit ihrem Tun in Forschung und Entwicklung, auf dem richtigem Weg ist und vorne steht,  zeigte sich dann auch im Beitrag von Prof. Dr. Ralf Bill. Er stellte eine neue Plattform der Uni Rostock OpenGeoEdu (ein mFUNDProjekt des BMVI)  vor, was in etwa dem IZW-Campus der BAW entspricht.

Eine Bestätigung unserer Arbeit und insgesamt einer guter und lohnender Tag.

Nein, campen musste bei uns niemand! Vielmehr leitet sich der Name FuECamp von BarCamp ab, einem offenen und hierarchiefreien Veranstaltungsformat, bei dem die Teilnehmenden selbst Einfluss auf die Programmgestaltung nehmen können. Mit dem FuECamp wurde so der Rahmen für einen produktiven Austausch zwischen den Forschenden der BAW geschaffen. In diversen Sessions konnten verschiedene Themen aus dem Bereich Forschung und Entwicklung, insbesondere auch Probleme und Methoden auf Augenhöhe diskutiert werden.

Die Grundlage dafür bildete zunächst eine kleine Kennenlern-Einheit. Denn bei fast 40 Teilnehmenden aus Karlsruhe und Hamburg war für alle das eine oder andere neue Gesicht mit dabei. Danach ging‘s auch direkt los mit dem inhaltlichen Teil. In insgesamt sieben Sessions konnten sich die Teilnehmenden zu verschiedenen Themen rund um Forschung und Entwicklung austauschen und neuen Input für ihre Arbeit im Forschungsprojekt holen. Auf dem Programm standen am ersten Nachmittag die Themen „Promovieren an der BAW“, „Python, die BAW und ich“, „Literaturarbeit, aber bitte effektiv“ und ein Hackathon zum Thema Datenvisualisierung. Je nach persönlicher Interessenlage, konnten sich die Teilnehmenden auf die verschiedenen Sessions aufteilen.

Am nächsten Morgen ging‘s dann mit den Sessions „Optimierungsmethoden“ und „Pleiten, Pech und Pannen“ weiter. Letztere bot einen guten Rahmen sich einmal ganz offen unter „LeidensgenossInnen“ über die größeren und kleineren Tücken des Forschens auszutauschen. Den Abschluss bildete eine Diskussionsrunde zum Thema „Abteilungsübergreifende Vernetzung“, in der verschieden Ideen zusammengetragen wurden, wie man die Vernetzung zwischen den Forschenden auch über die Abteilungsgrenzen hinweg verbessern und intensivieren kann.

Bei der Feedback-Runde zeigte sich, dass die Forschenden den Austausch auf dem FuECamp als sehr positiv wahrgenommen haben – sowohl während der verschiedenen Sessions, als auch beim gemeinsamen Grillen am Abend – und sich wünschen, dass dieses Veranstaltungsformat in Zukunft regelmäßig stattfindet!

Heute, am 25. September 2019, wurde auf der Pressekonferenz des IPCC in Monaco der „Sonderbericht über die Ozeane und die Kryosphäre in einem sich wandelnden Klima“ vorgestellt. Der Bericht behandelt vor allem die Folgen des Klimawandels auf Küsten und marine Ökosysteme durch den Anstieg des Meeresspiegels.

Die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) untersucht schon seit vielen Jahren in Kooperation mit anderen Behörden und Forschungseinrichtungen die Auswirkungen des Klimawandels auf Bevölkerung, Infrastruktur und Schiffsverkehr. Aus den gewonnenen Erkenntnissen werden Beiträge für die deutsche Anpassungsstrategie zum Klimawandel erarbeitet und der Politik empfohlen. Im Inland liegt dabei ein besonderes Augenmerk auf den sinkenden Wasserständen und Abflüssen in den Binnenwasserstraßen und den daraus resultierenden Herausforderungen für die Schifffahrt. In den Küstenregionen steht dagegen der beschleunigte Meeresspiegelanstieg im Fokus, der sich maßgeblich auf die Landerosion und den Küstenschutz auswirken wird. Die Bewohner der Küste haben seit jeher gelernt, sich durch Deiche vor den alljährlichen Sturmfluten zu schützen. Obwohl die Wasserstände zum Teil Rekordmarken erreicht haben, kam es aufgrund dieser Küstenschutzmaßnahmen in der jüngeren Vergangenheit zu keinen gravierenden Schäden mehr. Derzeit wird in einem interdisziplinären Forscherteam mit Beteiligung der BAW das komplexe Zusammenspiel aus meteorologischen und ozeanographischen Randbedingungen in der Nordsee zusammen mit einem gestiegen Meeresspiegel untersucht. Daraus wird abgeleitet, mit welchen Wasserständen in Zukunft bei Sturmfluten gerechnet werden muss. Diese Erkenntnis ist wichtig, um auch in Zukunft ein ausreichenden Küstenschutz zu gewährleisten (weiterführende Informationen: EXTREMENESS). Auch Sandvorspülungen sind ein wichtiger Bestandteil des Küstenschutzes. Unter dem Titel „Building with Nature“ untersucht die BAW im Auftrag des Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein (LKN.SH) gemeinsam mit Partnern aus Belgien, Dänemark, Schweden und den Niederlanden die Erosions- und Transportprozesse entlang der Küste. Ziel ist es, natürliche Transportprozesse gezielt zu nutzen, um Maßnahmen wie Sandvorspülungen effizienter und auch kostengünstiger zu gestalten, und den Küstenschutz damit nachhaltig zu stärken (weiterführende Informationen: Building with Nature).

Als zentraler Dienstleister der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) in Fragen des Verkehrswasserbaus, befasst sich die BAW auch mit dem Bereich Schiffsverkehr. Für strategische und langfristige Investitionsentscheidungen hinsichtlich der Hafeninfrastruktur entstehen durch den Klimawandel wichtige Fragen: Wie werden sich Meeresspiegelanstieg und andere klimawandelbedingte Änderungen auf die Seehäfen auswirken? Kann die Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs, sowie die Erreichbarkeit der Häfen auch in Zukunft gewährleistet werden? Wird die Verschlickung der Seehäfen zunehmen? Welche Anpassungsmaßnahmen sind gegebenenfalls notwendig und nachhaltig? Mit diesen und anderen Fragen befasst sich die BAW am Standort Hamburg u.a. im Rahmen des Expertennetzwerkes des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI). Seit 2016 erarbeiten die Ressortforschungseinrichtungen und Fachbehörden innerhalb dieses Netzwerkes Strategien zur Klimaanpassung in den Bereichen Umweltschutz und Risikomanagement (weiterführende Informationen: Expertennetzwerk).