Wasserbau Binnen

Lebhafter Austausch beim BAWWorkshop OpenFOAM® in Hydraulic Engineering

Lydia Schulze
3. Dezember 2018
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„Der Fortschritt lebt vom Austausch des Wissens.“  Albert Einstein

Ganz in diesem Sinne organisierte das Kompetenzfeld „Kleinskalige Strömungsmodellierung” der Abteilung Wasserbau im Binnenbereich einen englischsprachigen BAWWorkshop zum Thema „OpenFOAM® in Hydraulic Engineering”.

An der BAW wird die Open Source Toolbox OpenFOAM® als primäres CFD-Werkzeug für wasserbauliche Fragestellungen eingesetzt. Da die Toolbox stetig weiterentwickelt wird, ist es für uns als Anwenderinnen und Anwender essentiell, uns ständig über die neusten Entwicklungen zu informieren und uns mit anderen Entwickler/innen und Nutzer/innen auszutauschen.

Am 21./22. November 2018 trafen sich OpenFOAM® Entwickler/innen und Anwender/innen in der BAW, um ihr Wissen und ihre Erfahrungen im Bereich der numerischen Strömungsmodellierung im Wasserbau zu teilen. In den Präsentationen mit anschließender Diskussion wurden Anwendungsbeispiele, neuste Forschungsergebnisse und Entwicklungen sowie Tipps für Nutzer/innen und Entwickler/innen vorgestellt.

Für den Workshop konnten wir Prof. Jasak (University of Zagreb), einen der Hauptenwickler des foam-extend Release, als Vortragsgast gewinnen. Außerdem präsentierten Niels Jacobsen (Deltares), ein OpenFOAM Entwickler im Bereich Wellensimulation, Johan Rønby (Aalbourg University), OpenFOAM® Experte im Bereich Freispiegelströmungen und Željko Tuković (University of Zagreb), Experte für Fluid-Struktur-Kopplung ihre neusten Entwicklungen. Der Workshop war also eine schöne Gelegenheit, die VIPs des OpenFOAM® Universums, die man von ihren zahlreichen Veröffentlichungen, Code-Kommentaren und Foren-Posts kennt, persönlich zu treffen und sich mit ihnen auszutauschen. Des Weiteren lockte der Workshop Kolleginnen und Kollegen von zahlreichen deutschen Wasserbauinstituten und von Ingenieurbüros in die BAW.

Das Themenfeld der Vorträge reichte von der Modellierung von Wellen, Wehranlagen und Schleusenfüllprozessen, über die Simulation der Lockströmung von Fischaufstiegsanlagen, bis zur Methodik für Fluid-Struktur Interaktion. Die vorgestellten Inhalte boten reichlich Stoff für Diskussionen. Eine Hall of Fame mit den schönsten Screenshots von CFD-Projekten der Teilnehmenden gaben weitere Anstöße für anregende Gespräche in den Kaffeepausen. Durch die Offenheit der Teilnehmenden und die begrenzte Teilnehmerzahl war der Workshop sehr kommunikativ. Das positive Feedback der Teilnehmenden zeigt, dass sich der Aufwand gelohnt hat.

Die Book of Abstracts zu den Vorträgen sind demnächst im Wasserbau Repository HENRY unter https://henry.baw.de verfügbar.

Verfasst von Lydia Schulze

Oh, wie schön ist Panama.

Michael Gebhardt
20. Juni 2018
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Nein, das ist nicht die Geschichte vom kleinen Tiger und dem kleinen Bär, die nach Panama reisen, weil sie eines Tages eine leere Holzkiste mit der Aufschrift „Panama“ aus dem Fluss ziehen, die nach Bananen riecht. Worauf der kleine Bär beschließt, dass Panama das Land seiner Träume ist. Nein, es war nicht der Duft von Bananen, der uns nach Panama lockte, sondern der Duft vom 34. Weltkongress von PIANC, eine der ältesten technisch-wissenschaftlichen Vereinigungen im Bereich Schifffahrt, Häfen und Wasserstraßen. Dieser Kongress fand vom 7. bis 11. Mai in Panama City statt, in unmittelbarer Nähe des Panamakanals, der nach dem Suezkanal, wichtigsten Wasserstraße der Welt.

Die Franzosen hatten sich schon an dem Kanal versucht, als Panama noch zu Kolumbien gehörte. Ferdinand de Lesseps wurde 1880 beauftragt nach dem er bereits erfolgreich den Suezkanal gebaut hatte. Doch Lesseps scheiterte. Malaria, Gelbfieber und das tropische Klima rafften seine Arbeiter dahin. Am Ende kostete der Panamakanal fast 22.000 Menschen das Leben. Ferdinand de Lesseps wollte den Kanal (wie in Ägypten) ohne Schleusen bauen. Als das nicht funktionierte, beauftragte er Gustave Eiffel mit der Planung von Schleusen, doch da war es schon zu spät. Die Kosten für den Kanal waren explodiert und das Unternehmen ging pleite. Beruhigend für die jungen Wasserbauingenieure ist an dieser Geschichte, dass man Ferdinand de Lesseps trotz seinem grandiosen Misserfolg ein Denkmal in Panama City errichtet hat. Also, Mut zum Fehler! Daraus wird man/frau nicht nur klug, sondern man/frau bekommt unter Umständen auch ein Denkmal.

Nach der Pleite von Lesseps kam Theodor Roosevelt, kaufte die französische Konkursmasse auf und verhandelte mit Kolumbien über eine Wasserstraße. Da die Gespräche nur schleppend voran kamen, unterstützte Roosevelt eine Revolution, der souveräne Kleinstaat Panama wurde ausgerufen und von den Amerikanern flugs anerkannt. In einem Vertrag wurde den Amerikanern auf unbegrenzte Zeit die Souveränität über einen 15 km breiten Streifen quer durch das Land zugesichert. Ein guter Deal. Denn mit dem Kanal sollte sich nicht nur der Seeweg von San Francisco nach New York um 15.000 km verkürzen. Panama sollte sich auch für die Amerikaner als ein wichtiger Militärstützpunkt entwickeln.

Dem US Corps of Engineers gelang es die Malaria einzudämmen und den Einschnitt durch die Basaltberge, den sogenannten Culebra Cut, zu überwinden. Einerseits durch Abtrag, anderseits durch den Aufstau des Gatúnsees. Der Höhenunterschied von 26 m erforderte aber auch den Bau von je drei Doppelschleusen. Am 15. August 1914 fuhr der Dampfer SS Ancón als erstes Schiff in knapp zehn Stunden durch die etwa 80 km lange Wasserstraße. Von Panama City im Pazifik bis nach Colón im Atlantik. Im Jahre 1999 gaben die USA schließlich den Kanal zurück, der Panama heute dank der Einnahmen des Kanals zu den reichsten Ländern in Lateinamerika machte.

Soviel zum Hintergrund des Veranstaltungsortes. Was gibt es von der Konferenz zu berichten? Bereits am Sonntag fanden erste Sitzungen der verschiedenen PIANC Kommissionen statt. Um 18 Uhr wurden die Teilnehmer im Rahmen einer Welcome Reception begrüßt, bevor die Veranstaltung am nächsten Tag feierlich vom PIANC-Präsidenten Geoffroy Caude eröffnet wurde. Mehr als 650 Teilnehmer lauschten den Keynotes. Eine Keynote befasste sich dabei mit der Rolle des Panamakanals im internationalen Güterverkehr. So erfuhren die Teilnehmer, dass der Hauptnutzer des Kanals mit Abstand die USA ist, die so ihre Waren von der Ost- an die Westküste bringt und umgekehrt. Dahinter sind China, Kolumbien, Japan und Südkorea weitere große „Kunden“. Interessant ist auch, wie der Suezkanal und der Panamakanal konkurrieren. Da der Suezkanal zeitweise die Gebühren um 65% gesenkt hat, haben einige Reedereien sogar den längeren Weg über den indischen Ozean und das Mittelmeer vorgezogen.

Bis Donnerstag jagte dann, in sechs parallelen Sessions, ein Vortrag den anderen. Die BAW leistete mit insgesamt sieben Vorträgen ihren Beitrag zum Programm, das insgesamt sehr breit gefächert war. Neben „Inland Navigation“ gab es Vorträge zu den Themen „Ports“, „Marinas“, „Dredging“, „Environment“  sowie „Logistics und Infrastructure“. Zahlreiche Vorträge befassten sich mit der Erweiterung des Panamakanals, die ursprünglich zum 100. Geburtstag des Kanals abgeschlossen sein sollte. Bei den Arbeiten gab es aber technische Probleme, so dass das erste Schiff der Postpanamax-Klasse erst am 26. Juni 2016, also zwei Jahre später als geplant, die neuen Schleusen passieren konnte. Neben dem fachlichen Input bot sich in den Pausen der Konferenz die Gelegenheit, bestehende Kontakte zu pflegen, neue Kontakte zu knüpfen und interessante Fachgespräche zu führen.

Zum obligatorischen Konferenzdinner wurde zum Unglück der mehr als 650 Teilnehmer (und vermutlich der Veranstalter) der chinesische Botschafter in Panama eingeladen. Der Botschafter sprach in fließendem Spanisch mit englischer Übersetzung. Das alleine verdoppelte schon die Redezeit. Nach 20 min wurden die Gäste unruhig, nach 40 min fand die Exzellenz immer noch kein Ende. Endlich, endlich kam der Botschafter zum Schluss und bedankte sich artig unter tosendem Applaus (wahrscheinlich waren alle dankbar, dass die Rede beendet und das Buffet endlich eröffnet war).

Am Donnerstag wurde eine Exkursion zu den alten Miraflores-Schleusen auf der pazifischen Seite angeboten. Zwei direkt aufeinanderfolgende, etwa 33,5 m breite und 327,6 m lange, Schleusenkammern überwinden hier, je nach Tide, einen Höhenunterschied zwischen 13 und 20 m. Die Schiffe werden über beidseitig fahrende Treidelloks in die Schleusenkammern gezogen und in ihrer Lage stabilisiert. Dabei können die Loks sogar die 45 Grad steilen Rampen zwischen den Schleusenkammern überwinden. Beeindruckend ist die Koordination der 4 bis 8 Loks durch den Lotsen für eine sichere (und hoffentlich berührungsfreie) Passage der Schiffe.

Im Gegensatz dazu werden die Schiffe in den neuen Schleusen mit Tugboats in die Kammern gezogen und auf Kurs gehalten. Die 4.400 PS starken Kraftprotze begleiten die Schiffe nicht nur durch die Schleusen, sondern teilweise auch durch die Kanalabschnitte mit engen Kurvenradien. Diese neuen Schleusen bekommen wir bei einer Exkursion am Freitag zu sehen. Mit einem historischen Zug der Panama Canal Railway Company werden die Teilnehmer nach Colón gefahren, um dort die Gatún-Schleusen zu besichtigen. Bei der Erweiterung wurden nämlich sowohl auf der atlantischen als auch auf der pazifischen Seite neue, dreistufige Schleusentreppen gebaut, deren Kammern je 55 m breit und 427 m lang sind. Im Gegensatz zu den alten Schleusen wurden diese aber als Sparschleusen mit je drei Sparbecken pro Kammer ausgelegt.

Es ist beindruckend, die Schiffe auf dem Gatúnsee zu sehen, die auf die Einfahrt in die neuen Schleusen warten. Mehr als 14.000 Container fassen die schwimmenden Riesenlager und unsere Binnenschiffe, mit denen wir uns täglich beschäftigen, werden im Vergleich dazu immer putziger. Jährlich fahren rund 15.000 Schiffe durch die Passage. Panama soll mit der Kanalgebühr ungefähr 8% seines Bruttoinlandproduktes verdienen. Das ist großer, wirklich sehr großer Verkehrswasserbau hier in Panama. Ein perfekter Rahmen für den 34. Schifffahrtskongress von PIANC im Land der Träume vom kleinen Tiger und dem kleinen Bär.

Verfasst von Michael Gebhardt

Ich bin seit 2000 wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Wasserbau im Binnenbereich und beschäftige mich vorwiegend mit hydraulischen Fragestellungen an Wasserbauwerken.

Marathonläufer oder Couch-Potato?

Anne Kampker
14. Juni 2018
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Im Zweijahresrhythmus finden BAW/BfG-Kolloquien zur ökologischen Durchgängigkeit statt. In diesem Jahr trafen sich ca. 150 Teilnehmer aus WSV, von Landesbehörden, Ingenieurbüros, Hochschulen und Universitäten sowie aus der (Energie-)Wirtschaft in der BfG in Koblenz. Und nein: es wurde nicht über die sportlichen Fähigkeiten der Teilnehmer diskutiert! Grundthema des Kolloquiums war die Standardisierung von Fischaufstiegsanlagen, sowie Notwendigkeit, Möglichkeiten und Grenzen dieser Standardisierung.

Die Vorträge reichten von der Definition eines „Standards“ als Wort über den Weg zur Festlegung von Standards bis hin zu verschiedenen Arbeitsergebnissen im Bereich Standardisierung, sowohl als nationale oder internationale Regelwerke als auch als Planungsempfehlungen. Die Zuhörer erfuhren, dass sich Standards auf ganz verschiedene Bereiche beziehen können: Prozessstandards, Bemessungsstandards, Bauteilstandards und auch Standards für die Qualitätssicherung – entweder für einzelne Verfahren bzw. Messmethoden, Messdaten oder für die eingesetzten Messwerkzeuge. Durch neue Erkenntnisse können und müssen sich  Standards weiter entwickeln. In einem aufwändigen Prozess fließen diese ggf. in entsprechende Veröffentlichungen wie Regelwerke, Merkblätter o.ä. ein. Durch die Notwendigkeit die EU-Wasserrahmenrichtlinie zügig umzusetzen und die gleichzeitigen Wissensdefizite erfolgen Umsetzungsmaßnahmen (Bau von Fischauf- und Fischabstiegsanlagen) und entsprechende Forschung in parallelen Prozessen, die sich gegenseitig befruchten.

Der Blick über den Tellerrand hinaus wurde insbesondere durch die Vorträge internationaler Experten ermöglicht. Und da kommen dann die körperlichen Wanderfähigkeiten der Fische ins Spiel. Prof. Tony Farrell von der University of British Columbia in Kanada stellte seine Erfahrungen von den verschiedenen Sockeye-Lachs-Populationen am Fraser-River vor. Selbst innerhalb dieser Art fand er Marathonläufer und Couch-Potatoes. Nach Prof. Farrells Überzeugung haben sich durch die unterschiedlich langen Wege der Populationsgruppen zu ihren Laichgründen unterschiedliche Fähigkeiten ausgebildet, sodass ein Sockeye-Lachs, der aus einem der mündungsnäheren Laichgebiete stammt eine geringere Leistungsfähigkeit aufweist als ein Sockeye-Lachs, der mehrere hundert Kilometer weiter schwimmen muss um seine Laichgründe zu erreichen.

Vor diesem Hintergrund und der Anforderung nicht nur einer Fischart, sondern möglichst allen Arten der ursprünglichen lokalen Fischzönose Wanderungen zu ermöglichen, zeigen sich die Grenzen der Standardisierung. Umgekehrt lassen sich aber ohne Standardisierung kaum die Erwartungen der EU-Wasserrahmenrichtlinie an eine schnelle Umsetzung der ökologischen Durchgängigkeit erfüllen. In diesem Spannungsfeld befinden sich Planung, Forschung und Entwicklung und letztlich auch die Qualitätssicherung im Bereich ökologische Durchgängigkeit. Damit ergibt sich auch immer wieder die Notwendigkeit verfügbare Standards am individuellen Standort zu hinterfragen. In Analogie zum Sport: Sowohl die Fische als auch Planer und Entwickler von Fischwanderanlagen brauchen Zähigkeit, Energie, Durchhaltevermögen und manchmal auch Mut, um ihr Ziel zu erreichen.

Verfasst von Anne Kampker

Ich bin wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Wasserbau im Binnenbereich. Ich berate die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung bei der Planung von Fischaufstiegsanlagen und arbeite an der Digitalisierung von Planungsprozessen.

Besuch einer chinesischen Delegation in Karlsruhe

David Gisen
23. November 2017
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Am 14. und 15. November durfte die BAW eine hochrangige Delegation aus Nanjing und Peking in Karlsruhe begrüßen. Beim Forschungsaustausch mit dem NHRI (Nanjing Hydraulic Research Institute) und der CAE (Chinese Academy of Engineering) standen zum einen die Besichtigung der Staustufe Iffezheim und zum anderen gemeinsame Arbeitsschwerpunkte des NHRI und der BAW im Fokus.

Gruppenbild vor den Hochbehältern

Das NHRI ist das älteste Institut für Wasserbau in China und ist in elf Forschungsabteilungen gegliedert, die sich mit sehr ähnlichen Themen beschäftigen wie die BAW. Dazu zählen Schiffshebewerke, Abladetiefen, Sohlerosion und Verbesserung des Lebensraums für Fische – in diesem Fall chinesische Karpfen. Es verfügt über zwei Außenstellen mit großen Flächen für gegenständliche Modelle, zwei weitere sind in der Planung. In Tiexinqiao beispielsweise gibt es eine etwa einen Kilometer lange Halle, die dem Verlauf eines Jangtsekiang-Modells folgt. Seine Bedeutung als drittlängster Fluss der Erde unterstreicht der chinesische Beiname „Goldene Wasserstraße“.

Die Delegation, bestehend aus Herrn Prof. Zhang, Präsident des NHRI und Mitglied der CAE, Herrn Gao und Frau Tang von der CAE sowie zwei Wissenschaftlern und einem Dolmetscher des NHRI landete am Montag in München und konnte auf dem – nicht ganz direkten – Weg nach Karlsruhe am Schloss Neuschwanstein den ersten Schnee des Winters bestaunen. Am Dienstag wurde in Iffezheim das Wasserkraftwerk und das WSV-Sedimentmanagement erläutert. Am Mittwochvormittag wurden nach einer allgemeinen Vorstellung beider Institute mit ihren Fachabteilungen und der wichtigsten Wasserstraßen beider Länder einzelne Projekte genauer erläutert. Herr Prof. Lu stellte Forschungen zur Erosion am Jangtse vor, Herr Dr.-Ing. Huber gab einen Überblick über aktuelle flussbauliche Projekte, beispielsweise neue Buhnenformen und das Bundesprogramm „Blaues Band“, und Herr Dr.-Ing. Soyeaux präsentierte die Wormser Versuchsstrecke zur technisch-biologischen Ufersicherung. Die Arbeitsatmosphäre war sehr offen und freundlich. Die Verständigung in Englisch funktionierte sehr gut; besonders ungewöhnliche Sachverhalte wurden vom Dolmetscher ins Chinesische übersetzt.

Nach dem Essen in der sonnendurchfluteten BAW-Kantine erhielten die Gäste einen Einblick in die wasserbaulichen Versuchshallen mit den Modellen Geesthacht, Jungferngrund und Lahnstein. Prof. Zhang zeigte sich besonders beeindruckt vom Schiffsführungssimulator, an dem er selbst das Steuer übernehmen konnte.

In der abschließenden Diskussion bestätigten beide Seiten den Eindruck, dass es vielfältige Anknüpfungspunkte in der jeweiligen Arbeit gibt. Auch wenn die physischen Ausmaße der chinesischen Projekte um ein vielfaches größer sind, sind die Herausforderungen ähnlich.

Bevor sie sich zum Weiterflug nach Wien verabschiedete, lud die chinesische Delegation die BAW als Dank für ihre Gastfreundschaft zum zweiten Symposium „Hydraulische Modellierung“ im Mai/Juni 2018 in Nanjing ein.

Verfasst von David Gisen

Als wissenschaftlicher Mitarbeiter der BAW arbeite ich mittels Strömungssimulationen an Projekten zum Fischaufstieg und an meiner Doktorarbeit. Ich habe Bauingenieurwesen mit Vertiefungsrichtung Wasser und Umwelt studiert.

24. TELEMAC-MASCARET User Conference in Graz

Frederik Folke
21. November 2017
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Zu Beginn der Veranstaltung hatten alle ca. 65 Teilnehmer die Möglichkeit zwei Workshops zu unterschiedlichen Themen zu besuchen. Hierbei konnten die Lerninhalte auch direkt an den zur Verfügung gestellten PCs selbst umgesetzt werden und es wurden zudem noch weitere interessante Open-Source Programme vorgestellt.

Am ersten Konferenztag wurden wir in der ehrwürdigen Aula in der „Alten Technik“ vom Vizerektor für Forschung der TU Graz, Herrn Prof. Dr. Horst Bischof, und vom Leiter des gastgebenden Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Herrn Prof. Dr. Gerald Zenz, begrüßt. Als Präsidentin des TELEMAC Konsortiums eröffnete Frau Dr. Rebekka Kopmann von der BAW die Konferenz. Anschließend wurden von Repräsentanten des Konsortiums die Neuerungen in der aktuellen Version v7.3 vorgestellt und ein Einblick in die aktuellen Entwicklungsvorhaben gegeben.

In mehreren Sessions über drei Tage verteilt wurden in 34 Präsentationen interessante aktuelle Projekte zu den Themen Hydraulik im Küstenbereich, numerische Methoden, Wasserkraft, Morphodynamik, Wasserqualität, Hochwasser und Daten Assimilation vorgestellt. Die Präsentationen umfassten hierbei sowohl neue und/oder weiter entwickelte Tools als auch Forschungsprojekte und ingenieurstechnische Anwendungen. Hierbei wurden von Seiten der BAW u.a. auch die neuen Features des Baggermoduls NESTOR vorgestellt.

Im Zuge des Rahmenprogramms hatten alle die Möglichkeit bei einer Laborführung das Hydrauliklabor des Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU Graz kennen zu lernen und einen Einblick in aktuelle Projekte zu erhalten. Beim Bankett am letzten Abend wurde –  neben fachlichen Diskussionen – auch der 30. Geburtstag von TELEMAC gefeiert.

Verfasst von Frederik Folke

Als wissenschaftlicher Mitarbeiter des Referats Flussbau beschäftige ich mich schwerpunktmäßig mit der mehrdimensionalen Modellierung von flussbaulichen Fragestellungen.

Wasserbauliche Herausforderungen in Chile: Ein Besuch am Instituto Nacional de Hidráulica (INH)

Nils Huber
21. Juli 2017
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Patrick Heneka hatte bereits über den Besuch von Francisco Martinez vom Instituto Nacional de Hidráulica (INH) in Chile berichtet und den Gegenbesuch am INH angekündigt. Dieser fand nun in der Woche vom 10. bis 14. Juli in Santiago de Chile und direkt am INH in Peñaflor statt. Eingeladen war je ein Vertreter der fünf zuvor über zwei Wochen besuchten Wasserbaueinrichtungen in England (HR Wallingford), Spanien (CEDEX und IH Cantabria), Argentinien (Instituto Nacional del Agua – INA) und Deutschland (BAW).

Das INH steht im Zuständigkeitsbereich des chilenischen Ministerio de Obras Públicas (Ministerium für öffentliche Bauten). Etwa 70 Mitarbeiter untersuchen dort unter Einsatz gegenständlicher und numerischer Methoden, unterstützt durch eigene Naturmessungen, eine ausgesprochen breite Palette an hydraulischen und wasserbaulichen Fragestellungen.

Das INH bearbeitet Projekte an Gewässern im städtischen, ländlichen und andinen Raum, an der Pazifikküste des sich über mehr als 4.000 km in Nord-Süd-Richtung erstreckenden Landes sowie im Zusammenhang mit den vielfältigen Naturgefahren. Extreme Erdbeben und Tsunamis, Vulkanismus, Sturmfluten sowie Sturzfluten, Schlamm- und Schuttströme sind im kollektiven Bewusstsein der Chilenen präsent. In den vergangenen Jahren sind mehrere extreme Naturereignisse eingetreten. Selbstverständlich rückt auch der Klimawandel zunehmend in die Aufmerksamkeit Chiles.

Untersuchungen zu Schlamm- und Schuttströmen am INH (#LaPresidentayYo)

Fachkunde und ein großes Maß an Neugier bei der Untersuchung völlig neuer Fragestellungen sind stark ausgeprägt. Es ist beeindruckend, mit welchem Teamgeist und Enthusiasmus – und natürlich auch viel Freude – am INH gearbeitet wird!

Derzeit arbeitet das INH intensiv an einem eigenen strategischen Zukunftsplan, in dem seine Ziele und das zukünftige Aufgabenspektrum geschärft werden sollen. In diesem Prozess werden Erfahrungen anderer Einrichtungen und ihre Anregungen aufgenommen. Neben den Diskussionen zur Zukunftsstrategie standen viele weitere Punkte auf dem Programm: Das Kennenlernen der wasserbaulichen Versuchseinrichtungen und der vielfältigen Projekte, ein Termin mit Vertretern des Ministerio de Obras Públicas sowie Vorträge im Rahmen des in Chile viel beachteten Seminars Cambio Climático, un Desafío para la Infraestructura zu Klimawandel und Klimawandelanpassung.

Der besondere Höhepunkt der Woche, insbesondere für das INH, war der erst mit wenigen Tagen Vorlauf angekündigte Besuch der chilenischen Staatspräsidentin Michelle Bachelet und zweier ihrer Minister (für öffentliche Bauten und für Umwelt) am 14.7. am INH. Das 50-jährige Bestehen des INH war ein Grund für den Besuch. Viel wichtiger war jedoch die zum Abschluss des Besuchs erfolgte und in allen chilenischen Medien viel beachtete offizielle Ankündigung der Präsidentin, weiter verstärkte Anstrengungen der chilenischen Regierung zur Anpassung der Infrastruktur an den Klimawandel zu unternehmen. Das INH wird auf diesem Gebiet sicher eine wichtige Rolle spielen.

Den fünf internationalen „expertos“ kam in der gesamten Woche die besondere Rolle zu, durch ihre Anwesenheit in Chile mit ein Zeichen dafür zu geben, dass sich Chile und das INH aktiv für die Zukunftsaufgaben rüsten. Zeugnis von einer intensiven und ereignisreichen Woche in Chile geben die persönliche Begrüßung und der Dank der Präsidentin und ihrer Minister, die gemeinsame Besichtigung der Versuchseinrichtungen des INH sowie zahlreiche Interviews und Fernsehauftritte.

Die chilenische Präsidentin Michelle Bachelet, zwei ihrer Minister und die fünf internationalen „expertos“ (CEDEX, BAW, INA, HR Wallingford und IH Cantabria) am INH (#LaPresidentayYo)

Verfasst von Nils Huber

Als Leiter des Referats Flussbau in Karlsruhe arbeite ich auf den Gebieten der Strömung und des Sedimenttransports in den Flusswasserstraßen. Die Beeinflussung dieser Prozesse z. B. durch Buhnen, Parallelwerke, Geschiebezugaben sowie Unterhaltungsmaßnahmen und damit die Schaffung ausreichender Tiefen für die Schifffahrt sind, ebenso wie die nachhaltige Entwicklung der Flüsse, zentrale Aufgaben.

Besuch von der anderen Seite der (Wasserbau-)Welt…

Patrick Heneka
15. Mai 2017
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In den letzten beiden Wochen hatten wir an der BAW Besuch von Francisco Martinez vom Instituto Nacionial de Hydráulica (INH) in Chile. Francisco ist einer von 5 chilenischen Kollegen, die in diesem Frühjahr verschiedene Wasserbaueinrichtungen in England, Spanien, Argentinien und Deutschland besuchen, um Erfahrungen auszutauschen. Dieser Austausch ist Teil eines Programms des INH, mit dem die Qualtität der Forschungs- und Beratungstätigkeiten des Instituts gestärkt werden sollen.

In den beiden Wochen in Karlsruhe konnte Francisco das Wasserbaulaboratorium an der BAW kennenlernen. Er verbrachte mehrere Tage an den Modellen der Wasserbaureferate und wir konnten uns mit ihm über unsere laufenden Untersuchungen austauschen. Von großen Interesse waren für ihn die großen Flussmodelle des Rheins und der Donau, an denen wir uns mit Fragestellungen über den Sedimenttransport befassen. Hier stellten wir fest, dass die Zusammensetzung der Sedimente in chilenischen Gewässern teilweise gänzlich anders ist, von Lehm bis zu PKW-großen Felsen! Die Topographie unserer beiden Länder ist schon sehr unterschiedlich… Ein weiteres wichtiges Thema waren die hydraulischen Modelle von Wehren, Schleusen und Fischaufstiegsanlagen in unseren Versuchshallen inklusive Mess- und Versuchstechnik.

Nach Tagen intensiver Diskussion über unsere Aufgaben, Methoden und Modelle haben wir festgestellt, dass trotz der teilweise sehr unterschiedlichen Anforderungen an den Wasserbau in unseren Ländern, die Herangehensweisen gar nicht so unterschiedlich sind. Der fachliche Austausch war somit sehr hilfreich. Auch Lob gab es von seiner Seite: „…everything on time and very precise“:-)

Ein weiterer wichtiger Punkt für Francisco waren auch unsere Aktivitäten im Bereich anwendungsbezogener Forschung. Wie die BAW ist auch das INH hauptsächlich beratend für die Eigentümer der Wasserstraßen – in beiden Fällen der Staat – tätig. Aufgrund der komplexen Fragestellungen, welche die Arbeit an Wasserstraßen mit sich bringen, ist jedoch eine entsprechende Forschungsaktivität unerlässlich, damit die Beratung qualitativ hochwertig und effektiv ablaufen kann. Am INH in Chile sind die Forschungsaktivitäten bislang weit weniger ausgeprägt und Francisco informierte sich über die hiesigen Strukturen der Forschungsförderung. Zudem wurden Möglichkeiten angesprochen, wie eine fachliche Zusammenarbeit in Zukunft aussehen könnte.

Francisco ist dann am Freitag mit vielen neuen Eindrücken, einem Berg an fachlichen Unterlagen und einigen landestyischen Mitbringseln nach Chile zurückgeflogen. Wir sind gespannt, wie es bei ihm am INH in Chile weitergeht, im Juli steht ein Gegenbesuch an.

Verfasst von Patrick Heneka

Ich bin wissenschaftlicher Mitarbeiter im Referat Wasserstraße und Umwelt (W1). Meine Arbeitsschwerpunkte sind u.a. die Beratung der WSV bei der Planung von Fischaufstiegsanlagen und die Durchführung von experimentellen Untersuchungen im Wasserbaulabor.

Vizedirektorin des Instituto Nacional de Hidráulica aus Chile besucht BAW

Roman Weichert
27. März 2017
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Am 14.3. hatte die BAW Besuch von Übersee.

Im Rahmen einer Weiterentwicklungsstrategie des nationalen hydraulischen Instituts (INH) aus Chile besuchte deren Vize-Dikretorin, Fr. Scarlett Vázquez Paulus, die BAW. Ziel des Besuchs war der Austausch über Organisation, Aufgaben und Methoden beider Institute. Hierbei konnten einige Gemeinsamkeiten, aber auch fundamentale Unterschiede festgestellt werden. So stehen in Chile neben Fragen aus dem Küsteningenieurwesen im Wesentlichen Naturgefahren im Fokus der Betrachtungen. Aufgrund der Topographie des Landes mit einer vergleichweise geringen Ost-West-Ausdehnung, jedoch signifikanten Höhenunterschieden mit den Anden im Osten und dem pazifischen Ozean im Westen finden sich wenig schiffbare Flüsse in Chile. Es stehen daher in Chile andere Probleme im Fokus als an der BAW. Das Spektrum des INH geht soweit, dass sogar Lavaströme aktiver Vulkane simuliert werden. Es bestand Einigkeit, dass bei diesem Thema eine Kooperation mit einer deutschen Bundesbehörde wenig Sinn macht…

Gemeinsamkeiten konnten hingegen bei den angewandten Methoden festgestellt werden. Auch in Chile wird mit ähnlichen Methoden nach Lösungen für wasserbauliche Fragestellungen gesucht. Demzufolge wird im Mai oder Juni ein chilenischer Projektingenieur für 1-2 Wochen an die BAW kommen und sich intensiv mit den an der BAW im Labor eingesetzten Methoden und Messverfahren auseinandersetzen.

Für die BAWler war der Besuch insofern spannend, als dass Fr. Vázquez Paulus einen guten Einblick in die Aufgaben eines außereuropäischen nationalen Instituts gewährte, mit denen der Austausch naturgemäß  eher gering ist.

 

 

 

 

 

Verfasst von Roman Weichert

3rd International Workshop on Labyrinth und Piano Key Weirs

Fabian Belzner
7. März 2017
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Die BAW untersucht seit gut drei Jahren im Rahmen des Projekts „Feste Wehre an Bundeswasserstraßen“ sogenannte Labyrinth- und Piano-Key-Wehre. Dabei handelt es sich um feste Wehre, die im Grundriss gefaltet sind. Durch die wesentlich größere Überfalllänge ergibt sich eine deutlich höhere Leistungsfähigkeit bei gleicher lichter Weite.

Labyrinth-Wehre werden schon seit vielen Jahren u.a. in den USA eingesetzt. Eine Weiterentwicklung ist das speziell für den Einsatz an Hochwasserentlastungsanlagen von Talsperren entwickelte Piano-Key-Wehr, das in den letzten Jahren vielfach in Frankreich, aber auch in Vietnam gebaut wurde. Das war vermutlich auch der Grund dafür, dass der dritte Workshop nach Liège und Paris diesmal vom 22. bis 24. Februar 2017 in Vietnam stattfand.

Bei dem Workshop hatten wir die Möglichkeit uns mit internationalen Kollegen über diese speziellen Wehrtypen auszutauschen. Der Workshop wurde im Wesentlichen von der Université de Liège, dem Vietnam National Committee on Large Dams (VNCOLD), der École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) und der Electricité  de France (EDF) organisiert. Mein Kollege Michael Gebhardt und ich sind dafür nach Vietnam gereist und haben dort unsere Untersuchungen an der Ilmenau und unsere bisherige Forschung zu Labyrinth- und Piano-Key-Wehren vorgestellt.

Die Reise begann Montagvormittag am Karlsruher Hauptbahnhof. Vom Frankfurter Flughafen sind wir dann nach Ho-Chi-Minh-City geflogen und von dort aus weiter zum Konferenzort in Qui Nhon, wo wir nach einer 35-stündigen Anreise ankamen. Die Konferenz fand in einem Hotel statt, in dem auch alle auswärtigen Teilnehmer untergebracht waren. Der Teilnehmerkreis bestand aus etwa 80 Personen, wovon die eine Hälfte aus Vietnam und die andere Hälfte aus dem internationalen Ausland kamen. Vertreten waren unter anderem Kollegen der EDF (Frankreich), der Université de Liège (Belgien), der Utah State University (USA), EPFL (Schweiz), der Islamic Azad University (Iran), der University of Biskra (Algerien), der Stellenbosch University (Südafrika) und VNCOLD (Vietnam).

An zwei Konferenztagen wurden in durchweg interessanten Vorträgen die neuesten Forschungsergebnisse und die praktischen Erfahrungen beim Bau von Labyrinth- und Piano-Key-Wehren vorgestellt. Im Gegensatz zu vielen anderen Konferenzen, bei denen oft eine breite Spanne von Themen rund um Wasserbau und Schifffahrt präsentiert werden, wurde hier nur über diese Wehrtypen diskutiert. Das war hochinteressant und auch aufregend, da man selten die Möglichkeit hat, seine Ergebnisse vor einem derart spezialisierten Fachpublikum vorzustellen. In den Kaffeepausen und während der Mahlzeiten fand immer ein interessanter Austausch zwischen den Teilnehmern aus verschiedensten Ländern statt.

Am dritten Tag fand eine technische Exkursion zur Van Phong Barrage statt, einem in Betrieb befindlichen Piano-Key-Wehr. Mit einer Gesamtlänge von etwa 300 m handelt es sich dabei um eines der größten Piano-Key-Wehre überhaupt.

Insgesamt ist die Teilnahme an einer solchen Konferenz nicht zu unterschätzen. Ein Abstract und ein mehrseitiger wissenschaftlicher Beitrag in englischer Sprache müssen verfasst und fristgerecht abgegeben werden. Die Präsentation selbst muss gut vorbereitet sein und der Vortrag will trotz langer Anreise und Jetlags gut gehalten werden, in der Hoffnung dass die Inhalte auch beim Fachpublikum ankommen. Die interessanten Diskussionen, die geknüpften Kontakte und die gemachten Erfahrungen entschädigen aber schnell und führen zu wissenschaftlichem Erkenntnisgewinn und einem echten Mehrwert bei der zukünftigen Beratung der WSV.

Verfasst von Fabian Belzner

Seit 2012 befasse ich mich als wissenschaftlicher Mitarbeiter der BAW in der Abteilung Wasserbau im Binnenbereich mit der Hydraulik von Wasserbauwerken.

Praxissemester bei der BAW in Karlsruhe

Fabian Belzner
16. Februar 2017
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Bianca Müller studiert an der Hochschule Emden/Leer Schiffs- und Reedereimanagement. Ihr Praxissemester hat sie bei der BAW in Karlsruhe im Referat Wasserbauwerke verbracht. Als Gastbloggerin erzählt sie von ihren Erfahrungen und Eindrücken:

 

„Süddeutschland? Was willst du denn da mit Wasser machen?“ Solch ähnliche Fragen kamen  häufig, als ich im Bekanntenkreis ankündigte für mein Praxissemester fernab der Küste nach Süddeutschland an die Bundesanstalt für Wasserbau in Karlsruhe zu gehen.

Im Rahmen meines Studiums an der Hochschule Emden/Leer im Studiengang Schiffs-und Reedereimanagement ist ein sechsmonatiges Praktikum vorgeschrieben. Durch die gewählte technische Vertiefung in meinem Studiengang habe ich bereits erste Erfahrungen mit numerischer Strömungsmechanik im wasserbaulichen Bereich machen können. Als studentische Hilfskraft unterstützte ich die Durchführung von Praktika im Bereich der Computational Fluid Dynamics, die den Studenten die theoretischen Inhalte der Vorlesungen anschaulich näher bringen sollten. Das waren die ersten Berührungspunkte mit wasserbaulicher Strömungsmechanik.

So entschied ich mich ein Praktikum zu absolvieren, das auf meinen ersten Erfahrungen in diesem spannenden Bereich aufbaut und wo ich die Chance habe, an vielfältigen und spannenden Projekten mitzuarbeiten. Wo ließe sich dieses erste Grundwissen weiter ausbauen?

Die Wahl fiel auf die Bundesanstalt für Wasserbau in Karlsruhe.  Auch wenn man Karlsruhe nicht als erstes mit Wasser verbindet, sitzt hier die Kompetenz für die deutschen Wasserstraßen. Im Bereich Wasserbau im Binnenbereich, Referat Wasserbauwerke, erwarteten mich vielfältige Möglichkeiten meine Grundkenntnisse in der Strömungsmechanik, deren computergestützte Simulation sowie Kenntnisse in der Auswertung der aufgesetzten Modelle auszubauen.

Anfang September war es soweit und der erste Arbeitstag stand vor der Tür. Ich war gespannt, was mich erwarten würde. Nach einer ersten Begrüßung wurde ich gleich auf dem Gelände herumgeführt. Von außen doch relativ unscheinbar und nicht gleich ersichtlich sind in den riesigen Versuchshallen auf dem Gelände viele gegenständliche Modelle, Rinnen und unterschiedliche Versuchsstände aufgebaut, an denen Untersuchungen durchgeführt werden.

Nach einer folgenden mehrtägigen Einsteigerschulung für das verwendete Software Framework OpenFOAM(R) ging es auch gleich los. Ich wurde von Anfang an in verschiedene Projekte mit einbezogen, erhielt meine eigenen Aufgaben und konnte so schrittweise meine Kenntnisse mit den verwendeten Programmen erweitern und die unterschiedlichsten Anwendungsfälle für die numerische Strömungsmechanik im Wasserbau kennenlernen.

Natürlich gab es immer wieder kleinere und größere Herausforderungen, vor denen ich stand und die ich auch nicht immer alleine lösen konnte. Hier halfen mir aber alle Kollegen und standen mit Rat zur Seite. Geduldig wurde auch schon einmal eine Frage zweimal erklärt, damit es gut umgesetzt werden konnte.

Die sechs Monate verflogen schneller als ich es mir zuerst vorgestellt hatte und schon stehe ich am Ende des Praxissemester vor der Frage: Haben sich meine Ziele und Ansprüche erfüllt?

Ich kann diese Frage für mich nur mit einem eindeutigen „Ja“ beantworten. Fachlich und auch methodisch habe ich durch die Projektmitarbeit viel lernen und für die Zukunft mitnehmen können.

Wir bedanken uns bei Bianca für ihre engagierte Mitarbeit im letzten halben Jahr und wünschen ihr alles Gute für ihre berufliche und private Zukunft.

 

Verfasst von Fabian Belzner

Seit 2012 befasse ich mich als wissenschaftlicher Mitarbeiter der BAW in der Abteilung Wasserbau im Binnenbereich mit der Hydraulik von Wasserbauwerken.

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