Gegenständliches Modell

Seit Anfang 2025 hat die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) eine Koorperationsvereinbarung mit dem Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX, Madrid). Im Rahmen eines zweiwöchigen Austauschs war ich zu Gast beim Centro de Estudios Hidrográficos von CEDEX in Madrid. Ziel des Aufenthalts war der fachliche Austausch zu aktuellen Forschungsfragen im Bereich Wasserbau und Hydraulik sowie die gemeinsame Arbeit an Messungen, numerischen Modellen und Laborversuchen.

Spanien. Ein Land der Staudämme und Küsten.

Spanien verfügt mit rund 1 300 Talsperren über eine der höchsten Dichten weltweit. Das Land ist stark vom Wasserhaushalt abhängig, sowohl zur Trinkwasserversorgung als auch für Bewässerung und Energieerzeugung. Mit einer Küstenlinie von mehr als 8 000 Kilometern ist Spanien zugleich das europäische Land mit der längsten Meeresgrenze. Das Hafensystem liegt an einer der wichtigsten Seewege der Welt und umfasst 46 Häfen, die zum Großteil als Warenumschlag dienen. Das Klima ist geprägt durch große Gegensätze zwischen trockenen Sommern im Binnenland und feuchteren Bedingungen an Atlantik und Mittelmeer.

Madrid. Das königliche Zentrum Spaniens.

Die spanische Hauptstadt liegt geografisch im Zentrum der Iberischen Halbinsel und gilt als Mittelpunkt Spaniens. Mit ihren rund 3,3 Millionen Einwohnerinnen und Einwohnern ist Madrid nicht nur politisches, sondern auch kulturelles Zentrum des Landes.

Ich wohnte während meines Aufenthalts in einer kleinen Dachgeschosswohnung nahe des Plaza Mayor – mitten im Herzen Madrids, umgeben von engen Gassen, Tapas-Bars und geschäftigem Treiben. Das CEDEX-Gelände war in etwa 25 Minuten zu Fuß erreichbar und bot damit einen täglichen Spaziergang durch die belebten Straßen der Altstadt.

CEDEX. Spaniens Zentrum für Wasserbau und Umwelttechnik.

Das Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX) ist eine autonome Einrichtung innerhalb der spanischen Staatsverwaltung. Organisatorisch ist es dem Ministerium für Verkehr, Mobilität und Stadtplanung zugeordnet, arbeitet aber auch im Auftrag des Ministeriums für den ökologischen Wandel und die demografische Herausforderung. Bei CEDEX gibt es mehrere spezialisierte Einheiten. Für uns im Bereich Wasserbau sind dabei das Centro de Estudios Hidrográficos mit Schwerpunkt auf Wasserbau im Binnenbereich sowie das Centro de Estudios de Puertos y Costas mit Schwerpunkt auf Hafen-, Küsten- und Meeresbau interessant. Die Aufgaben ähneln in vielen Punkten denen der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW): technische Bewertung, Forschung und Wissenstransfer im Wasserbau und Flussbau. Sowohl die BAW als auch CEDEX beteiligen sich an internationalen Konferenzen, besuchten gegenseitig ihre Laboratorien und suchen nach Möglichkeiten der Zusammenarbeit.

Das Hydrauliklabor. Forschung rund um Talsperren.

Das Laboratorium des Centro de Estudios Hidrográficos umfasst ein breites Spektrum wasserbaulicher Fragestellungen mit Schwerpunkt auf den Betrieb und der Optimierung von Talsperren. Dazu gehören Untersuchungen zur Gestaltung von Hochwasserentlastungen (Optimierung des Überlaufs), zu Kolkbildungen im Unterwasser und zur Strömungsdynamik in Grundablässen. Wie auch an der BAW werden dort Ringleitungssysteme mit Hoch- und Tiefbehältern zur Wasserversorgung der Modelle eingesetzt. Messungen von Wasserspiegeln, Geschwindigkeiten und Drücken werden mit numerischen Simulationen in 2D und 3D kombiniert, um das Verständnis komplexer Strömungsvorgänge zu verbessern.

Messkampagne an der Talsperre El Grado

Ein Höhepunkt des Aufenthalts war die Beteiligung an einer Messkampagne an der Talsperre El Grado in der Provinz Huesca (Nahe der Pyrenäen). Die Anreise von Madrid dauerte rund sechs Stunden mit dem Auto. Die 1969 fertiggestellte Talsperre El Grado staut den Fluss Cinca und versorgt weite Teile Aragoniens mit Wasser. Sie dient der Bewässerung, der Trinkwasserversorgung von über 100 Gemeinden sowie der Energiegewinnung.

Ziel der aktuellen Untersuchungen war die Analyse des Betriebsverhaltens der Grundablässe, die in der Vergangenheit durch starke Vibrationen und Geräuschentwicklungen aufgefallen waren. Ursache hierfür könnten Strömungsablösungen und Unterdruckzonen im Bereich einer sich verjüngenden Engstelle vor den Steuerklappen sein. Im Rahmen der Messkampagne wurden Drucksensoren im Abzweigstück sowie Beschleunigungsaufnehmer am Schütz installiert, um das instationäre Druck- und Schwingungsverhalten zu erfassen. Die Auswertung zeigte deutliche Druckabfälle beim Öffnungsvorgang sowie pulsierende Luftzufuhr über die Belüftungsventile. Diese intermittierende Luftzuführung könnte die beobachteten Schwingungen verursachen. Die Auswertung der Messdaten ist noch nicht final abgeschlossen.

Nach einer Übernachtung in Huesca erfolgte die Rückfahrt nach Madrid, begleitet von kräftigem Regen, der die Straßen in Madrid zeitweise in kleine Wildbäche verwandelte. Wasserfestes Schuhwerk ist hierbei unabdinglich.

Parallel zur Messkampagne wurde in der Laborhalle des Centro de Estudios Hidrográficos ein gegenständliches Modell der Talsperre El Grado aufgebaut, das künftig zur Validierung der Druck- und Geschwindigkeitsfelder genutzt werden soll. Das Modell wird zeitnah in Betrieb genommen.

Küstenlabor und Schiffsführungssimulator

Neben der Arbeit am Centro de Estudios Hidrográficos bot sich die Gelegenheit, das Centro de Estudios de Puertos y Costas, das Küstenlaboratorium von CEDEX, zu besuchen. Die Halle wurde nach einem Einsturz durch Schneelast vor wenigen Jahren neu errichtet und beherbergt heute eine beeindruckende Vielfalt an Modellen mit Bezug auf Küste und Häfen. Die Aufgaben liegen in der Untersuchung zur Böschungsstabilität, zu Wellenbelastungen und zur Wechselwirkung zwischen Wellen, Wind und Strömung. Wellen werden entweder über hydraulisch betriebene Großklappen oder über einzeln steuerbare kleine Segmente erzeugt. Ergänzend gibt es einen Windkanal, mit dem die kombinierte Wirkung von Wellen und Wind simuliert wird.

Ein weiteres Highlight war der Schiffsführungssimulator: eine voll ausgestattete Steuerkabine mit einer 270-Grad-Projektionsleinwand, die realistische Manöver in Hafenzufahrten ermöglicht. Aufgrund des sehr realen Erlebens kommt es nicht selten vor, dass Besuchende die Seekrankheit gleich mitnehmen. Ein eindrucksvolles Beispiel praxisnaher Ausbildung.

Madrid erleben

In den freien Stunden blieb Zeit, Madrid zu erkunden: den Plaza Mayor, den Königspalast, die gläserne Palacio de Cristal im Retiro-Park oder den modernen Parque Río am Ufer des Manzanares. Überall lockten Tapas-Bars, Mercados und kleine Cafés.

Bewegung inklusive

Ein Nebeneffekt des Aufenthalts: In der ersten Woche kamen über 100 000 Schritte, rund 72 Kilometer und mehr als 1 000 Höhenmeter zusammen. Dies ist ein lebendiger Beweis dafür, dass auch der Weg zwischen Labor, Altstadt und Tapas-Bar zu einem aktiven Austausch beitragen kann. Ganz nebenbei habe ich damit sogar mein Bonuskonto bei der Krankenkasse aufgefüllt.

Schlussfolgerung und (wärmste) Empfehlung

Der Aufenthalt bei CEDEX bot nicht nur wertvolle Einblicke in die spanische Forschungslandschaft, sondern auch konkrete Anknüpfungspunkte für künftige Kooperationen im Bereich hydraulischer Modellierung sowie Messmethodik. Die Kolleginnen und Kollegen vor Ort waren durchweg offen, hilfsbereit und engagiert. Eine Gastfreundschaft, die den Aufenthalt nicht nur fachlich, sondern auch persönlich bereicherte. Der wissenschaftliche Austausch hat deutlich gezeigt, wie eng die Themen von BAW und CEDEX miteinander verwoben sind und dass internationale Zusammenarbeit die beste Grundlage für zukunftsorientierte Lösungen im Wasserbau bildet.