Wasserbau Binnen

IWASA 2017 in Aachen

Blick auf Ausstellungsfläche der IWASA 2017 in Aachen„Living Rivers – Neues aus Praxis und Forschung“ – so lautete das Thema des diesjährigen Internationalen Wasserbau-Symposium Aachen – kurz: IWASA. Am 12. und 13. Januar fand zum mittlerweile 47. Mal diese Veranstaltung statt, die alljährlich vom Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft (IWW) der RWTH Aachen unter der Leitung von Herrn Prof. Schüttrumpf organisiert wird.

Die etwa 20 Vorträge wurden in die Themenbereiche Messen, Stoffe, Prozesse, Maßnahmen und Projekte unterteilt, so dass den rund 600 Teilnehmern ein breites Spektrum an neuen Entwicklungen, Forschungen und Anwendungen präsentiert werden konnte. Jede/r Vortragende hatte dabei 20 Minuten Zeit, dem Publikum ihre/seine aktuellen Arbeiten vorzustellen. Die anschließende Möglichkeit der Diskussion wurde von den Zuhörern durch viele Fragen und Anmerkungen genutzt.

Wer auch aus der Ferne live dabei sein wollte, konnte die Vorträge (zumindest einige) auf der Facebookseite des IWW mitverfolgen. Die dort geposteten Livestreams können auch nach Ende der Veranstaltung abgerufen werden.

BAW-Messestand auf der IWASA 2017 in AachenNeben den spannenden Vorträgen gab es auch für Firmen und Institutionen die Möglichkeit, sich an ihren Messständen zu präsentieren und auf diesem Weg alte Kontakte zu pflegen bzw. neue zu knüpfen. Unter den rund 50 Ausstellern war diesmal auch die BAW mit ihrem Messestand vertreten. Drei Mitarbeiter aus dem Referat Flussbau beantworteten die zahlreichen Fragen der vielen interessierten Besucher. Insbesondere die StudentInnen der RWTH nutzten die Möglichkeiten, sich über die BAW, ihre Aufgabenbereiche und mögliche Praktika, Bachelor- oder Masterarbeiten zu informieren. Für die Studierenden ergeben sich durch solche Kooperationen interessante Fragestellungen aus der wasserbaulichen Praxis, für die BAW sind sie ein wichtiger Baustein im Rahmen der Gewinnung des wissenschaftlichen Nachwuchses.

Wer jetzt auf den Geschmack gekommen ist und bei der nächsten IWASA ebenfalls teilnehmen möchte (die Teilnahme ist übrigens kostenfrei): Am 18. und 19. Januar 2018 lädt das IWW zur 48. IWASA mit dem Thema „D³ – Deckwerke, Deiche, Dämme“ ein – vielleicht trifft man sich ja wieder am Messestand der BAW.

Verfasst von Lars Backhaus

Seit 2013 befasse ich mich als wissenschaftlicher Mitarbeiter der BAW in der Abteilung Wasserbau im Binnenbereich mit numerischen mehrdimensionalen hydro- und morphodynamischen Modellen.

Dünen, numerische Modellierung und am Ende ein Doktorhut

Es war endlich soweit. Ich war auf dem Weg zum Laboratoire Hydraulic St-Venant, dem Institut der Universität Paris-Est auf dem Gelände der EDF (Electricité de France) in Chatou bei Paris. Die Verteidigung meiner Doktorandin Annalena Goll vor einem internationalen Komitee stand kurz bevor und ich war überraschend aufgeregt. Als Mitglied der Jury hatte ich erstmals die Möglichkeit „hinter die Kulissen“ zu schauen. Da man als Betreuer aber auch immer ein stückweit selbst auf dem Prüfstand steht, hoffte ich, dass die Kandidatin bestmöglichst abschneidet.

annalena_doktorhut_dsc_9571_ Annalena Goll hatte 2010 als Diplomandin mit der Dünenmodellierung in der BAW begonnen. Die Ergebnisse waren so vielversprechend, dass wir ein FuE-Projekt initiierten: „Numerische Modellierung von Transportkörpern (Dünen) in Binnenwasserstraßen“. Frau Goll modellierte insgesamt fast fünf Jahre lang mit dem Programm TELEMAC-3D (http://www.opentelemac.org) erst Labor-Dünen aus der sogenannten „blauen Rinne“ – eine Versuchsrinne der BAW – und später sogar „richtige“ Dünen in einem Elbeabschnitt bei Lenzen.

Die Prüfung bestand aus zwei Teilen, einem 45-minütigem Vortrag und einer zeitoffenen Fragestunde, in der am Ende sogar das Publikum die Möglichkeit hatte (und wahrnahm!), Fragen zu stellen. vlcsnap-2016-12-19-10h21m38s729 Frau Goll präsentierte ihre Ergebnisse hervorragend. Diese wurden u.a. illustriert durch ein beeindruckendes Video, das die numerischen Ergebnisse und die Messungen aus der BAW-Rinne perspektivisch gegenüberstellt.

Das war ein guter Einstieg in die Fragerunde, die von den 3 Professoren der Jury (Prof. Stansby, Universität Manchester, Prof. Whitehouse HR Wallingford und Prof. Hinkelmann, TU Berlin) eingeleitet wurde. Frau Goll schlug sich hervorragend und hatte es damit geschafft. duene_auf_hut_annalena_Als Anerkennung gab es einen Doktorhut mit einem Teil einer echten Düne aus der „blauen BAW-Rinne“. Um Geschwindigkeitsmessungen über den Labor-Dünen durchführen zu können, waren die Dünen mit einem Leim fixiert worden. So behielten die Dünen sogar noch beim Abbau des Modells ihre Form bei und ein Teil davon ziert nun den Doktorhut.

Verfasst von Rebekka Kopmann

Als wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Wasserbau im Binnenbereich ist mein Lieblingsthemengebiet die Anwendung und Weiterentwicklung von numerischen mehrdimensionalen morphodynamischen Modellen.

Masterarbeiten helfen bei Forschung

Ca. 15 Masterarbeiten werden jährlich in der BAW im Wasserbau im Binnenbereich vergeben und bearbeitet. Die Themen kommen aus den aktuellen Projekten der BAW. Oft fragen engagierte Studenten bei uns nach Masterarbeiten, weil sie die Arbeit der BAW spannend finden. Herr Mai Trung Hieu wollte unbedingt in dem Bereich Zuverlässigkeitsanalyse seine Masterarbeit schreiben und kam so zu mir und dem FuE-Projekt „Untersuchung der Prognosefähigkeit von mehrdimensionalen Feststofftransportmodellen an spezifischen Fragestellungen aus dem Flussbau“. Seine Masterarbeit zu dem Thema: “Anwendung von Zuverlässigkeitsmethoden auf ein numerisches Modell eines Rheinabschnittes“ entstand in Kooperation mit der Uni Stuttgart, Department of Stochastic Simulation & Saftey Research for Hydrosystems. Durch sein großes Vorwissen war die Arbeit so erfolgreich, dass sie sowohl auf der „Telemac-Mascaret User Conference 2015“ als auch auf der EGU 2016 vorgestellt wurde.

Bericht von Herrn Mai Trung Hieu über seine Teilnahme an der EGU 2016:
egu1European Geosciences Union General Assembly is one of the most exciting annual event for scientific researchers in Europe as well as worldwide to present their study on various themes related to our planet: surface water, ground water, soil, sediment transport, climate etc.. The EGU 2016 took place in Vienna, Austria and I had a contribution as poster presentation “Uncertainty quantification for a hydro-morphodynamic model of river Rhine”. The poster presentation was a summary of my Master thesis on reliability analysis in sediment transport modeling for a real project application at BAW.

Attending the session “Connectivity in hydrology and sediment dynamics: concepts, measuring, modelling, indices and societal implications” I have seen a large variety of contributions from all areas: hydrology, geomorphology, ecology and geochemistry. The topics focused in illustrating or identifying the role of connectivity for sediment transport, ecology and geochemical cycles by experimental work and modelling on different scales: local, regional and global scale.

Herr Trung Mai Hieu mit Prof. Nowak vor seinem Poster auf der EGU

Herr Mai Trung Hieu mit Prof. Nowak vor seinem Poster auf der EGU

By answering the question “how does reliability methods help in river engineering”, my poster drew a great attention from the audience who were interested in sediment transport processes in river modelling and especially in consideration of uncertainties to appraise the reliability of sediment transport models.
EGU 2016 was a great scientific event and I would like to thank BAW and University of Stuttgart, IWS, LS3 for the financial support to the conference costs.

Verfasst von Rebekka Kopmann

Als wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Wasserbau im Binnenbereich ist mein Lieblingsthemengebiet die Anwendung und Weiterentwicklung von numerischen mehrdimensionalen morphodynamischen Modellen.

Aufzug oder Schleuse – auch für Fische

Seit einigen Jahren berät die BAW zusammen mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung bei der Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit der Bundeswasserstraßen. Diese sind vielfach gestaut, um z.B. die notwendige Wassertiefe für die Schifffahrt zu gewährleisten. Häufig werden die Stauanlagen auch für die Gewinnung von Strom aus Wasserkraft genutzt. Aus Sicht von Wanderfischen (und fast alle Fische wandern über kürzere oder längere Strecken) sind die Stauanlagen Sperren auf ihrem Weg. Es gibt etliche Fischarten, u.a. die bekannten Aale und Lachse, aber auch die weniger bekannten wie Meerforellen, Maifische und viele regional vorkommende Arten, die ohne eine längere Wanderung in unseren Flüssen keine Laichmöglichkeiten mehr haben. Dabei wandern u.a. Lachse und Maifische zum Laichen stromaufwärts, Aale stromabwärts.

Aktuell befassen wir uns hauptsächlich mit der Wanderung stromaufwärts. Es gibt viele verschiedene Ideen und Konzepte, wie den Fischen der Weg wieder ermöglicht werden kann. Dazu zählen z.B. der Umbau von bestehenden Stauanlagen in fischpassierbare Bauwerke, die Anlage von Umgehungs(ge)rinnen um die Stauanlagen, aber auch die Herstellung von Fischschleusen oder Fischaufzügen. Zu diesen besonderen Formen von Fischaufstiegsanlagen gibt es einen neuen BAWBrief.

Bei allen Anlagen ist gleich, dass die Fische den Einstieg selber und möglichst zügig finden sollen. Sie dürfen nicht abgeschreckt werden und sollen am anderen Ende sicher wieder „aussteigen“. Was dazu zu beachten ist, wurde im BAWBrief „Anforderungen an die Planung von Fischaufzügen und Fischschleusen“ dargelegt.

Fischaufzüge und Fischschleusen können z.B. sinnvoll sein, wenn im Bereich der Stauanlage nur wenig Platz ist und ein Umgehungsgerinne nicht möglich ist. Bei sehr hohen Stauanlagen können sie den Fischen helfen, notwendige Energie zu sparen, weil die Überwindung des Höhenunterschieds für die Fische erleichtert wird. Andererseits müssen auch Fischaufzüge und Fischschleusen möglichst für alle wanderwilligen Fische geeignet sein. Dafür müssen verschiedene Anforderungen gewährleistet werden:

  • Die Fische müssen die Fischaufzüge oder -schleusen gut finden können und den Einstieg attraktiv finden.
  • Wenn Fischaufzüge oder -schleusen keinen kontinuierlichen Einstieg bieten (z.B. in der Hebephase), muss durch andere Mittel sichergestellt werden, dass die Fische den Einstiegsbereich nicht verlassen.
  • Die Räume, in denen Fische transportiert werden, müssen attraktiv und ausreichend groß sein.
  • Die Unterhaltung und der Betrieb der Anlage müssen sichergestellt sein.
  • Die Fische müssen in geeigneter Weise in das Oberwasser entlassen werden: entweder sie schwimmen selbst aus dem Fischaufzug/der Fischschleuse oder sie werden über eine Rutsch oder in einem Wasserstrahl in das Oberwasser gekippt. Dabei soll keine Verletzungsgefahr für die Fische bestehen.

Diese und weitere Anforderungen an Fischaufzüge und Fischschleusen werden im aktuellen BAWBrief 2/2016 dargelegt. Er ist auf der Internet-Seite

http://www.baw.de/DE/service_wissen/publikationen/bawbriefe/bawbriefe.html

verfügbar.

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.

Gestaltungskriterien und hydraulische Bemessungsgrundlagen für Streichwehre

An den Bundeswasserstraßen gibt es derzeit mehr als 300 Wehranlagen, die von der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) des Bundes betrieben und unterhalten werden. 140 dieser Wehranlagen befinden sich an eher weniger befahrenen Wasserstraßen außerhalb des Kernnetzes. Aufgrund des nicht ausreichenden Zustandes vieler dieser Bauwerke, ist in den nächsten 10 Jahren mit einem Ersatzneubau oder einer Grundinstandsetzung zu rechnen. Möglichst investitions- und unterhaltungsarme Anlagen sollen dabei in Betracht gezogen werden. Dies führt zu der Überlegung, bestehende bewegliche Wehre an Wasserstraßen außerhalb des Kernnetzes künftig möglichst durch feste Wehre zu ersetzen. Jedoch sind derartige Wehrtypen bisher selten an Bundeswasserstraßen eingesetzt worden, so dass Kenntnisse über die Grundlagen und Rahmenbedingungen für den breiteren Einsatz fehlen.

Streichwehre, die sich in die Kategorie „feste Wehre“ einordnen lassen, haben sich bereits in der Vergangenheit durch ihre einfache Konstruktion und Unterhaltung bewehrt. Der Vorteil von Streichwehren zeigt sich in der Überfalllänge, die, im Vergleich zu einem senkrecht angeströmten festen Wehr, infolge einer schräg zur Hauptströmungsrichtung angeordneten Überfallkante deutlich erhöht werden kann. An den staugeregelten Flüssen in Deutschland gibt es zahlreiche Streichwehre, die sich in Lage, Querschnitt und Aufbau unterscheiden. Eines der wohl bekanntesten Streichwehr ist das Streichwehr in Würzburg am Main mit einer Länge von 210 m (Bild 1, links). Der Wehrrücken besteht in wesentlichen Teilen aus einer Mauer aus Stahlbeton und Steinen sowie einer Steinschüttung aus Wasserbausteinen im Unterwasser, die als Kolkschutz dient. Das Streichwehr in Weilburg (Bild 1, Mitte) besteht im Bereich der Wehrkrone aus geklammerten Kronensteinen und einem Wehrrücken aus Bruchsteinen, während das Streichwehr in Gochsen (Bild 1, rechts) einen Wehrrücken aus Stahlbeton besitzt. Bereits an diesen drei Beispielen zeigt sich die Vielfalt an konstruktiver Gestaltung.

bestehende Streichwehre

Bild 1: Streichwehre in Würzburg am Main (links), Weilburg an der Lahn (Mitte) und Gochsen am Kocher (rechts)

Um Empfehlungen zur Umsetzung von Streichwehren geben zu können, untersuchte die BAW anhand einer Analyse von etwa 50 bestehenden Streichwehren die Anordnung sowie Querschnittsgestaltung. Mit Bestandsplänen konnten mehrere Querschnittsformen ermittelt werden, wobei die am häufigsten auftretende Querschnittsform der dachförmige Querschnitt mit einer mittleren Böschungsneigung im Oberwasser von etwa 1:2,5 und im Unterwasser von etwa 1:4,0 darstellt.

Streichwehr_Boellberg

Bild 2: Streichwehr in Böllberg an der Saale

Die Lage eines Streichwehres im Gewässer wird maßgeblich durch die örtlichen Gegebenheiten einer Staustufe bestimmt. Streichwehre kommen hauptsächlich als Entlastungsbauwerk in den Altarm in Betracht als sogenannte gerade Streichwehre (Bild 2). Die Anströmung erfolgt hier parallel zur Überfallkrone, während der Anströmwinkel bei schiefen Streichwehren zwischen 0° und 90° liegt, typischerweise bei etwa 30°. Befindet sich am betrachteten Standort ein Wasserkraftwerk, sollte sich die Linienführung am Kraftwerk orientieren. Durch das Streichwehr wird der Fließquerschnitt stetig verjüngt, sodass die Strömung kontinuierlich beschleunigt und eine gute Anströmung am Turbineneinlauf erzielt wird.

Neben Lage und Aufbau spielt vorallem die hydraulische Leistungsfähigkeit dieser Wehrtypen eine entscheidende Rolle beim Ersatzneubau. In der Literatur finden sich hierzu mehrere Berechnungsansätze, die erweiterte Überfallformel nach Poleni hat sich jedoch als die praktikabelste herausgestellt. Neben numerischen Berechnungen zur Querschnittsform wurden im Labor der BAW gegenständliche Modelluntersuchungen an unterschiedlichen Streichwehrgeometrien und Anströmwinkeln durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Anströmwinkel nur einen untergeordneten Einfluss auf die Leistungsfähigkeit ausübt und bei der hydraulischen Bemessung die volle Überfalllänge des Streichwehres angesetzt werden kann. Der hydraulische Vorteil eines Streichwehres mit dachförmigem Querschnitt zeigt sich vorallem bei rückgestautem Abfluss. Wie auch beim breitkronigen Wehr reagiert das Streichwehr weniger stark auf den steigenden Unterwasserstand als beispielsweise scharfkantige Wehre.

Ein Bericht zu Streichwehren wurde bereits in BAWiki veröffentlicht (http://wiki.baw.de/de/index.php/Wehranlagen), der die hydraulischen Grundlagen zusammenfasst und Hinweise zum Querschnitt und zur Anordnung im Gewässer liefert. Dem planenden Ingenieur werden Formeln und Beiwerte zur Berechnung des vollkommenen und rückgestauten Überfalls zur Verfügung gestellt sowie Hinweise zur Herstellung, Unterhaltung und ökologischen Durchgängigkeit gegeben.

Im Vergleich zu anderen Wehrtypen ist der Querschnitt eines Streichwehres einfach und kostengünstig herzustellen. Aufgrund des großen Platzbedarfes und den örtlichen Randbedingungen können unter Umständen diese Wehrtypen nicht an jedem Standort realisiert werden. Somit stellt sich die Frage nach weiteren leistungsfähigen festen Wehrtypen, die in solchen Fällen in Betracht gezogen werden könnten. Hier stellen gefaltete Wehre, wie beispielsweise Labyrinth- oder Piano-Key-Wehre, eine ansprechende Option dar.

Verfasst von Jennifer Merkel

Ich bin wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Wasserbau im Binnenbereich. Mit Hilfe von gegenständlichen Modellen untersuche ich die Hydraulik fester Wehre und erarbeite Empfehlungen für die Planung dieser Wehrtypen.

Hydroinformatikkonferenz

Die Hydroinformatik wird seit Anfang der 90er Jahre im Rahmen einer zweijährig stattfindenden Konferenz als ein interdisziplinäres Gebiet mit wechselnden Themen international diskutiert. Die Konferenz „Hydroinformatics“ (HIC) wird von drei weltführenden internationalen Organisationen, IAHR (International Association of Hydro-Environment Engineering and Research), IAHS (International Association of Hydrological Sciences) und IWA (International Water Association) unterstützt. In Deutschland tagte die Konferenz zuletzt vor vier Jahren im Jahr 2012 in Hamburg. In diesem Jahr fand die 12. internationale Konferenz „Hydroinformatics“ vom 21. bis 26. August 2016 im Songdo ConvensiA in Incheon, Südkorea statt.

2016-08_korea_064_smallDas Thema „Smart Water for the Future“ der diesjährigen Konferenz legte den Fokus auf die Entwicklung zukünftiger Instrumente und Techniken für ein wasserwirtschaftliches Management. Über 500 Teilnehmer aus verschiedenen Nationen haben an der Konferenz teilgenommen. Vorgestellt wurden 362 Präsentationen aus verschiedenen Fachbereichen und davon wurden 192 im Procedia Engineering, Volume 154 veröffentlicht. Inhalte der Konferenz waren u. a. nachhaltige Wasserwirtschaft, urbane Ent­wicklungen, Risikobewertungen, Simulation von Strömungen, Klimaveränderungen, Entscheidungs­hilfewerkzeuge.

Im Rahmen der Kooperation der BAW mit der Universität Duisburg-Essen (UDE) konnte ich von meiner Forschungstätigkeit über die Entwicklung eines Bewertungsverfahrens zur Befahrbarkeit von Binnenwasserstraßen berichten. Die nächste Konferenz findet im Juli 2018 in Palermo in Italien statt.

 

Verfasst von Dennis Harlacher

Wer bin ich? Dipl.-Ing. Bauingenieur mit Vertiefungsrichtung Wasserbau und als wissenschaftlicher Projektingenieur am Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT) der Universität Duisburg-Essen (UDE) tätig. Im Rahmen einer Kooperation mit der BAW beschäftige ich mich seit mehreren Jahren mit der Strömungssimulation von Fließgewässern vor dem Hintergrund nautischer Aspekte im Binnenbereich.

Wie können wir Fischen den Weg weisen? – Expertentagung

Am 8. und 9. Juni 2016 trafen sich in der Bundesanstalt für Wasserbau 160 Fachleute aus Verwaltung, Ingenieurbüros, Universitäten und von Wasserkraftanlagenbetreibern zum 5. Kolloquium aus der Reihe „Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit der Bundeswasserstraßen“. Diesmal ging es um „Schlüsselfragen bei der Umsetzung von Maßnahmen zum Fischaufstieg“. Dieses Kolloquium führten wir, wie das gesamte Projekt „Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit“, gemeinsam mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde in Koblenz durch.

Die Referenten zeigten auf, dass es noch viel zu tun gibt, um Fischen wieder die Möglichkeit zu geben, an ihre angestammten Laichplätze zu gelangen. Bei der Lösung dieser großen Aufgabe, die auf den Forderungen der EG-Wasserrahmenrichtlinie basiert, stellen sich viele Fragen. Viele Wissenschaftler und Ingenieure an Universitäten und in Ingenieurbüros und eben auch in BAW und BfG erarbeiten Lösungsmöglichkeiten und gewinnen neue Erkenntnisse, z. B. über das Verhalten von Fischen in bestimmten Situationen.

Als Themenschwerpunkte in diesem Kolloquium wurde z. B. ein Blick auf den möglichen Rückbau (Abriss) von Stauanlagen geworfen. Die Fische hätten in einem solchen Fall wieder „freie Bahn“. Allerdings ist dabei zu beachten, dass Stauanlagen einen Zweck, z. B. Ermöglichung von Schifffahrt, Gewinnung von Strom aus Wasserkraft u. ä. haben und die Rechte und Interessen der Nutzer und Anlieger berücksichtigt werden müssen.

Wenn also der Rückbau nicht in Frage kommt, müssen Anlagen gebaut werden, die den Fischen eine gute Wandermöglichkeit bieten. Fische müssen dafür die Aufstiegsanlage zunächst finden und danach auch noch sicher durchschwimmen können. Genauso unterschiedlich wie die Fischarten, die die Fischaufstiegsanlage durchschwimmen wollen, sind auch ihre Fähigkeiten und Gewohnheiten. Einige schwimmen eher am Ufer oder am Boden, andere bewegen sich frei im Wasser. Kleine Fische schwimmen häufig langsamer als größere. Trotzdem sollen Aufstiegsanlagen für möglichst viele funktionieren.

Deshalb war ein weiterer Schwerpunkt im Kolloquium die Gestaltung des Fischeinstiegs in eine Fischaufstiegsanlage. Dafür muss zunächst der richtige Ort gefunden werden, dann muss der Einstieg so gestaltet werden, dass er für die Fische attraktiv ist. Um den Fischen eine Orientierung zu geben, wo sie weiter schwimmen können, wird häufig viel Wasser in den Bereich vor der Fischaufstiegsanlage abgegeben. Es sind große Bauwerke dafür nötig, damit die Fische auf dem richtigen Weg bleiben und die Wassergeschwindigkeit, gegen die sie anschwimmen müssen, nicht zu groß wird. Hier wurden u. a. Forschungsergebnisse von BAW und BfG an einem Bauwerksmodell und von Fischversuchen vorgestellt.

Zum Schluss haben wir einen Blick auf besondere Fischaufstiegsanlagen geworfen: Aufzüge wie im Hochhaus und schneckenförmige „Wendeltreppen“. Natürlich hatten alle Besucher Gelegenheit, die aktuell in der Versuchshalle aufgebauten Modelle zum Thema Fischaufstieg zu besichtigen.

P.S.: Was hat das Bild oben mit all dem zu tun? Das Bild zeigt auf der linken Seite eine Aufnahme eines Dotationsrechens aus Fischsicht (Modell in der Wasserbauhalle). Dort wird von links Wasser in den Einstiegsbereich der eigentlichen Fischaufstiegsanlage gegeben. Der Fisch soll geradeaus schwimmen und nicht vom Rechen und dem dort ausströmenden Wasser irritiert werden. Die rechte Seite ist aus dem dazugehörigen numerischen Modell entnommen. Die bunten Linien veranschaulichen die Strömung in einem der untersuchten Modellzustände.

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.

Die neue Versuchsrinne im Wasserbau

Im November 2015 wurde in der Bundesanstalt für Wasserbau in Karlsruhe eine neue Versuchsrinne in Betrieb genommen. Die 18 Meter lange hochmoderne Versuchsrinne verfügt über einen eigenen Wasserkreislauf, kann jedoch ebenso gut mit dem BAW eigenen Wasserkreislauf betrieben werden. Dabei ist ein maximaler Abfluss von 500 l/s möglich. Die Seitenwände der Stahlkonstruktion bestehen aus spezialgehärtetem Glas, sind nachjustierbar und können ggf. durch Plexiglasplatten ersetzt werden. Die ganze Versuchsrinne ist aufgeständert, so dass auch von unten an die Versuchseinrichtung Messinstrumente angeschlossen werden können.

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Die neue Versuchseinrichtung bietet zahlreiche Möglichkeiten bei der Bearbeitung von Fragestellungen zur hydraulischen Optimierung von Wasserbauwerken. Gegenwärtig können z.B. Untersuchungen zum Lufteintrag, zur Energiedissipation oder zum Schwingungsverhalten teilweise nur unzureichend mit Hilfe numerischer Methoden abgebildet werden. Für diese Fragestellungen haben sich großmaßstäbliche, gegenständliche Labormodelle bewährt.

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Mit Hilfe der neuen Versuchseinrichtung werden beispielsweise Segmentverschlüsse einschließlich Wehrschwellen und Tosbecken untersucht und optimiert. Dies geschieht unter Berücksichtigung der entstehenden Lager- und Antriebskräfte, der Energieumwandlung, sowie der Strömungsablösung an der Schützunterkante und der daraus eventuell resultierenden Schwingungsanfachung.

Neben der Bearbeitung aktueller Fragestellungen aus der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV), dienen die großmaßstäblichen Modelle in der Versuchsrinne der Weiterentwicklung numerischer Methoden, sowie deren Validierung. Beispielsweise in Fragen der Fluid-Struktur-Interaktion oder der Mehrphasenströmung.

Verfasst von Udo Pfrommer

Technischer Angestellter im Bereich Wasserbau im Binnenbereich. Ich untersuche und begutachte mit Hilfe von gegenständlichen Modellen Wasserbauwerke nach hydraulischen Gesichtspunkten.

Jährliches Treffen der Telemac-Benutzer – Welcome to England!

Telemac_Masc„Telemac-Mascaret User Conference“ – zu diesem Event treffen sich jährlich  Telemac-System-Anwender aus sehr unterschiedlichen Arbeitsgebieten, -entwickler und Konsortiumsmitglieder zum Austausch und zur Präsentation Ihrer Projekte. Gastgeber ist immer ein Konsortiumsmitglied, wie auch 2013 die BAW in Karlsruhe (mehr unter www.opentelemac.org).

In diesem Jahr lud das Daresbury Laboratory vom 15. bis 16. Oktober 2015 in seine Räumlichkeiten ein. Die BAW war mit 4 fachlich unterschiedlichen Beiträgen aus den Bereichen Entwicklung und Projekt-Bearbeitung bei dem Treffen vertreten.

Mittwoch morgen um kurz nach 7Uhr machten sich also 4 hochmotivierte BAWler vom Karlsruher Hauptbahnhof auf den Weg nach Daresbury, UK. Ihre Reise führte über den Frankfurter Flughafen nach Manchester und endete mit einem Großraumtaxi (geteilt mit drei, zufällig auf dem Flughafen getroffenen Kollegen aus Österreich  – leider – nicht klassisch im Cab) vor dem Konferenzhotel in Chester. Da das Daresbury Laboratory wahrscheinlich die größte Einrichtung in dem sonst sehr überschaubaren Ort Daresbury (3906 Einwohner laut Wikipedia) ist, waren wir Konferenzteilnehmer in einem Hotel im ca. 30km entfernten Chester untergebracht. Daresbury ist nicht nur durch das 1967 eröffnete Labor (mehr unter httpsTUC2015_Chester1://en.wikipedia.org/wiki/Daresbury_Laboratory) bekannt sondern war auch die Heimat von Lewis Carroll, dem Autor von „Alice im Wunderland“ (für Interessierte: https://de.wikipedia.org/wiki/Daresbury). Chester hat römische Wurzeln (Teile davon sind heute noch zu besichtigen), war laut Wikipedia einmal der größte Binnenhafen Englands und ist für seine mittelalterliche Altstadt und die „Rows“ bekannt und sehenswert. Gleichzeitig für uns Flussbauer spannend: nach der Versandung des vorbeifließenden „Dee“ löste Liverpool an der Mersey-Mündung die Stadt ab (Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Chester). Auch die „Union-Canals“ und die „Narrowboats“ prägten für uns das Bild der Region mit.

Donnerstag früh um 8:00 (brit. Zeit) warteten zwei Busse, um die ca. 80 Konferenzteilnehmer vom Hotel zum Tagungsort zu bringen. Auf dem 30-minütigen Weg konnten wir uns einen guten Eindruck des Berufspendelns in Nord-England auf der Strecke von Manchester nach Liverpool verschaffen.

Begrüßt wurden wir Punkt 9 Uhr vom gefühlten Oberhaupt der Telemac-Familie Jean-Michel Hervouet, der wie immer kurzweilig über neue Entwicklungen berichtete. Es schwang aber auch Wehmut mit, denn es war wohl die letzte Begrüßung durch ihn – er geht demnächst in den Ruhestand. Danach wurde es „sportlich“: 10 Vorträge bis zum Lunch um 13:00, nach dem Lunch nochmal 9 Beiträge – alles im 15 Minuten-Takt, soweit die Zeit von den RednerInnen nicht überzogen wurde. Sowohl das TanzThemenspektrum (großräumige Ozeanmodellierung – alpiner Sedimenttransport – Flussmodellierung – numerische Entwicklungen…) als auch das Spektrum an Nationalitäten der Vortragenden waren breit gefächert. Kurze Kaffeepausen wurden für vertiefendes Fachgespräch und Durchatmen genutzt. Lockerer wurde es am Abend, als zum Conference-Dinner im Hotel geladen wurde. Wir konnten schmecken, dass sich die Organisatoren im Zusammenarbeit mit dem Hotel im Vorfeld viel Mühe gegeben hatten, uns einen guten Eindruck von der englischen/ lokalen Küche mit auf den Heimweg zu geben. Besonders Cheshire-Käse, „lemon tarte“ und „Eaton Mess“ werden uns geschmacklich in bester Erinnerung bleiben. Highlight war aber die Band, die uns musikalisch britisch durch den Abend begleitete. Tanzende Numeriker sieht man nicht alle Tage…

Am nächsten Morgen ging es wieder um 8:00 in den Berufsverkehr und pünktlich um 9:00 „sportlich“ und so divers wie am Vortag in der Konferenz weiter: noch 13 Beiträge warteten auf uns Zuhörer.

Um 15:15 (nach verkürzter Mittagspause) war genauso pünktlich auch alles schon wieder vorbei und die TeilnehmermTUC2015-Anreise5_1enge verteilte sich – dank sehr guter Organisation – in Windes Eile auf bereitgestellte Busse und Mini-Busse in Richtung Flughafen bzw. Bahnhof oder Konferenzhotel.

Was bleibt? Für uns als BAWler, die wir sowohl End-User als auch Konsortiumsmitglied sind, bleibt der wichtige Blick über den eigenen Horizont, bleiben aber auch neue Kontakte, bereits bestehende aufgefrischte Kontakte und Anregungen weit über den Flussbau hinaus.

Na dann…, au revoir á Paris en 2016!! Manuela & Regina

Verfasst von Manuela Baron

Wer bin ich? Dipl. Bauingenieurin und seit mehreren Jahren mit der mehrdimensionalen HN-Modellierung im Bereich Wasserbau beschäftigt.

Habt Ihr auch Comics oder die Frage „Können Fische Treppen steigen?“

Als Intro die Verkehrswasserbauliche Zentralbibliothek erstmals in das Blog einzubringen, möchte ich mit einer kleinen Anekdote starten.

Vor kurzem versuchte ich unserem 8-jährigen Nachbarskind zu erklären, wo ich arbeite. Was die Bundesanstalt für Wasserbau für Aufgaben hat und wie mein Arbeitsfeld die Bibliothek, in diesen Zusammenhang passt.

Die erste Frage, ob unsere Bibliothek auch Comics sammelt, musste ich verneinen – kurzer enttäuschter Blick des Jungen. Ich fuhr fort: „…….aber wir haben Literatur zu Schiffsschleusen“. <Öhm……>. „Zu Staudämmen“. <Ähm…>.  Die weitere Aufzählung einiger Fachgebiete schien zu abstrakt, bis ich das Ass aus dem Ärmel zog: “ …wir haben auch Literatur zu Fischtreppen!“  Volltreffer, versenkt.

Sofort kam aufgeregt seine Frage: „Können Fische Treppen steigen?“  „Und andernorts den Lift nehmen?“ legte ich nach…..die Steilvorlage bot sich an.

„Ja, sie können speziell für sie gebaute Konstruktionen durchschwimmen, sich „bergauf“ bewegen als würden sie eine Treppe nehmen. Die Fische müssen die Fischtreppe finden und die Abmessungen, die Positionierung im Fluss, die Gestaltung des Bauwerks muss passen – „so wie auch Treppenstufen in unseren Häusern nicht zu hoch sein sollten“ erklärte ich weiter.

Das fand er alles hoch interessant. „Und dazu muss man Bücher lesen?“  Ich erzählte ihm von Forschung und von Versuchen, von der Zusammenarbeit der BAW mit anderen Institutionen…. und dass die BAW dazu auch selbst „Bücher“ und Aufsätze schreibt.

Liebe(r) Blogleser/in, in diese Anekdote eingebettet, kann ich Sie auf unser „neues Buch“ zu diesem Thema hinweisen. Seit gestern ist folgende Publikation als Regelwerk online verfügbar:

Bundesanstalt für Wasserbau / Bundesanstalt für Gewässerkunde (Hrsg.): Arbeitshilfe Fischaufstiegsanlagen an Bundeswasserstraßen (Ausgabe 2015)

Auf den BAW-Internetseiten finden Sie u.a. hier weitere Hintergrundinfos: http://www.baw.de/DE/service_wissen/projekte/projekte.html?id=5640

Für heute werde ich mich in ein sonniges Wochenende verabschieden. Sehen Sie mir den „noch wenig designten“ Blogbeitrag nach, es ist mein erster überhaupt.

In den kommenden Beiträgen möchte ich Sie ein wenig in die Welt der Verkehrswasserbaulichen Zentralbibliothek mitnehmen. Ihnen von unserem Dienstleistungsspektrum erzählen. Informative Kurzbeiträge liefern und wo es sich ergibt auch heitere Geschichten aus unserem Bibliotheksalltag erzählen.