Am Südwestrand des Harzes wurde zwischen 1930 und 1933 bei Bad Lauterberg (Niedersachsen) die Odertalsperre errichtet, die dem Hochwasserschutz, der Energieerzeugung und der Niedrigwasseraufhöhung des Unterlaufes der Oder in Trockenzeiten dient. Die Gesamtanlage besteht neben der 56 m hohen Hauptsperre (Erddamm mit Betonkern) aus einem unterhalb gelegenen Ausgleichsbecken (ca. 200 m x 700 m), das wiederum durch einen 7,5 m hohen Erddamm mit integrierter Wehranlage begrenzt wird. Das Reservoir der Hauptsperre und das Ausgleichsbecken wurden bis Anfang der 1990er Jahre als Pumpspeicherkraftwerk betrieben. Zur sicheren Ableitung extremer Hochwasser existiert am linken Hang der Hauptsperre eine Hochwasserentlastungsanlage (HWE) aus Beton, die nach fast 80 Jahren Schäden aufweist, die einer Sanierung bedürfen. Aus Sicherheitserwägungen soll außerdem die Wehranlage des Ausgleichsbeckens umgebaut werden. Für den Betreiber, die Harzwasserwerke GmbH aus Hildesheim, wurden deshalb von Dezember 2008 bis September 2009 zur Vorbereitung der geplanten Sanierungen hydraulische Modellversuche zur HWE, zur Wehranlage am Abschlussdamm des Ausgleichsbeckens und zum Ausgleichsbecken selbst durchgeführt. Unter Leitung von Prof. Jürgen Stamm erfolgten im Hubert-Engels-Labor des Instituts für Wasserbau und Technische Hydromechanik (IWD) der TU Dresden durch Dipl.-Ing. Holger Haufe und Dipl.-Ing. Thomas Kopp die Untersuchungen an drei Teilmodellen, zwei davon physikalisch im Maßstab M 1:25 für die HWE und M 1:20 für die Wehranlage. Bei dem dritten Teilmodell handelte es sich um ein tiefengemitteltes 2D-hydronumerisches Modell zur Ermittlung der Strömungsverhältnisse im Ausgleichsbecken. Am Teilmodell der HWE wurde im Rahmen mehrerer Versuchsreihen die hydraulische Leistungsfähigkeit und Funktionstüchtigkeit für verschiedene Zustände (vor, während und nach der Sanierung) überprüft und nachgewiesen. Durch Maßstabseffekte bedingte hydraulische Unterschiede zwischen Natur und Modell (Wasser-Luft-Gemischabfluss), die im 'verkleinerten' Modell nicht auftraten, wurden analytische Berechnungen durchgeführt, mit denen nachgewiesen werden konnte, dass die Seitenwände der HWE auch beim vermutlich größten Hochwasser (PMF) nicht überströmt werden. Die Harzwasserwerke GmbH wird voraussichtlich 2010/11 auf Grundlage der Versuchsergebnisse mit den Sanierungsarbeiten beginnen. Die am IWD untersuchten und hydraulisch optimierten Einzelmaßnahmen werden dann zu einer effizienten Bauausführung beitragen und anschließend die Hochwassersicherheit der Odertalsperre für die nächsten Generationen gewährleisten. (Text gekürzt)
Im Rahmen des Hochwasserschutzkonzeptes Nr. 5 (Verbesserung des Hochwasserschutzniveaus im Müglitztal) beabsichtigt der Betrieb Oberes Elbtal der Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen die Errichtung eines ökologisch durchgängigen Hochwasserrückhaltebeckens (HRB). Im Osterzgebirge, ungefähr 5,0 km südlich der Ortslage Glashütte, wird dazu ein begrünter Steinschüttdamm mit Asphaltkerndichtung geplant, welcher die Biela im Hochwasserfall noch oberhalb der Mündung in die Müglitz stauen soll. Im Modellversuch sollen zwei Anlagenteile auf ihre hydraulische Leistungs- und Funktionsfähigkeit getestet werden, der Gewässerdurchlass sowie die Hochwasserentlastungsanlage (HWE). Zur Durchleitung der Biela dient ein (b x h) 4,0 x 4,5 m, mit natürlichem Sohlsubstrat versehener Durchlass, der im Hochwasserfall verschlossen werden kann. Während eines Hochwasserereignisses wird stattdessen das Wasser über eine Bypassleitung mit integrierter Gegenstromtoskammer in Dammmitte abgeführt und über ein Wehr wieder in den Gewässerdurchlass eingeleitet. Der Abfluss der Bypassleitung wird über zwei parallel angeordnete Betriebsschützen geregelt. Im Modellversuch (Teilmodell 1) wird die im Damminneren angeordnete Gegenstromtoskammer im Maßstab 1:12 nachgebildet, untersucht und optimiert. Das Teilmodell 2 ist eine im Maßstab 1:20 verkleinerte Nachbildung der geplanten HWE, einer einseitig angeströmten Hangseitenentlastung, bestehend aus dem Einlaufbauwerk, der Sammel-, Übergangs- und Schussrinne, dem räumlichen Tosbecken sowie dem Unterwasserbereich.
Die Vorsperren der Talsperre Pöhl, die Staumauern Neuensalz und Thoßfell, wurden zwischen 1958 und 1964 errichtet. Bei der Überprüfung der Unterlagen beider Vorsperren infolge der Hochwasserereignisse 2013 wurde festgestellt, dass es keine Wasserstands-Abfluss-Beziehungen der Anlagen gibt, so dass die TU Dresden beauftrag wurde, diese aufzustellen. Das IWD der TU Dresden wurde damit beauftragt, die hydraulischen Abflussprozesse unter Berücksichtigung der Überfallform und der Anströmung zu untersuchen. Die analytisch ermittelten Werte wurden mit Hilfe eines dreidimensionalen hydronumerischen Modells überprüft.
Ziel des zu beantragenden Forschungsvorhabens ist die Ermittlung des Einflusses von Krümmungen in der Deichlängsachse auf Wellenauf- und -überlauf an Ästuar- und Seedeichen auf Grundlage experimenteller und numerische Untersuchungen. Hierfür soll im neuen Wellenbecken des Franzius-Instituts für Wasserbau und Küsteningenieurwesen ein 1:6 geneigter Deich mit flexibler Krümmung aufgebaut werden, um sowohl den Einfluss konkaver wie konvexer Krümmungen durch multidirektionale Seegangsbelastungen zu untersuchen. Zudem werden die nichtlinearen Transformationsprozesse zwischen Deichfuß und Wellenauflauf erfasst und weitergehend untersucht, um ein grundlegendes Prozessverständnis der Wechselwirkungen zwischen dieser speziellen Bauwerkskonfiguration und dem einwirkenden Seegang zu ermitteln, die auf Rückschlüsse bzw. gekoppelte Effekte des Wellenauf- und -überlaufs an Ästuar- und Seedeichen hinweisen. Die Projektarbeiten teilen sich in 3 Teilprojekte: 1.Physikalisches Modellwesen: 1.1 Konzeption, Konstruktion; 1.2 Vorprogramm und Kalibrierung; 1.3 Reproduktion ausgewählter Versuchsreihen; 1.4 Aufbau konvexe/konkave Deichlinie; 1.5 Post-Processing; 1.6 Analyse und Korrelation, Interpretation; 2. Numerische Simulation: 2.1 Konzeption, Konstruktion; 2.2 Idealisierung, Annahmen; 2.3 Simulation Wellenauflauf konvexe/konkave Deichlinie; 2.4 Post-Processing; 2.5 Analyse, Korrelation, Interpretation; 3. Weitere Arbeiten: 3.1 Theoretische Arbeiten, Literaturstudie; 3.2 Zwischen-, Abschlussbericht.
Ziel des zu beantragenden Forschungsvorhabens ist die Ermittlung des Einflusses von Krümmungen in der Deichlängsachse auf Wellenauf- und überlauf an Ästuar- und Seedeichen auf Grundlage experimenteller und numerischer Untersuchungen. Hierfür soll im neuen Wellenbecken des Franzius-Instituts für Wasserbau und Küsteningenieurwesen ein 1:6 geneigter Deich mit Flexibler Krümmung aufgebaut werden, um sowohl den Einfluss konkaver wie konvexer Krümmungen durch multidirektionale Seegangsbelastungen zu untersuchen. Zudem werden die nichtlinearen Transformationsprozesse zwischen Deichfuß und Wellenauflauf erfasst und weitergehend untersucht, um ein grundlegendes Prozessverständnis der Wechselwirkungen zwischen dieser speziellen Bauwerkskonfiguration und dem einwirkenden Seegang zu ermitteln, die auf Rückschlüsse bzw. gekoppelte Effekte des Wellenauf- und -überlaufs an Ästuar- und Seedeichen hinweisen. Die Projektarbeiten teilen sich in 3 Teilprojekte: 1.Physikalisches Modellwesen: 1.1 Konzeption, Konstruktion; 1.2 Vorprogramm und Kalibrierung; 1.3 Reproduktion ausgewählter Versuchsreihen; 1.4 Aufbau konvexe/konkave Deichlinie; 1.5 Post-Processing; 1.6 Analyse und Korrelation, Interpretation; 2. Numerische Simulation: 2.1 Konzeption, Konstruktion; 2.2 Idealisierung, Annahmen; 2.3 Simulation Wellenauflauf konvexe/konkave Deichlinie; 2.4 Post-Processing; 2.5 Analyse, Korrelation, Interpretation; 3. Weitere Arbeiten: 3.1 Theoretische Arbeiten, Literaturstudie; 3.2 Zwischen-, Abschlussbericht.
Innerhalb des Projektes 'Optimierte Materialien und Verfahren zur Entnahme von Mikroplastik aus dem Wasserkreislauf' erfolgt die Entwicklung neuer Materialen und Verfahrenstechnik, die nur in abgestimmter Kombination zur erfolgreichen Lösung führt, um den Rückhalt von unterschiedlichen Mikroplastikpartikeln (Größe, Form, Material) aus verschiedenen Eintragspfaden der Siedlungswasserwirtschaft zu gewährleisten und damit eine nachhaltige Wasserwirtschaft umzusetzen. Darüber hinaus sollen auch einfache, natürliche Systeme (Bodenfilter) hinsichtlich ihrer Fähigkeit des Rückhaltes im Wasserkreislauf untersucht werden. 2. Arbeitsplanung Zur Validierung des Rückhalts von Mikroplastik durch die entwickelten Filtermaterialien sollen für drei Monate Pilotversuche unter realen Bedingungen auf einer Kläranlage durchgeführt werden (AP3.1). Im Fokus stehen dabei das Tuchgewebe der Firma Mecana sowie der Siebfilter der Firmen GKD/Invent. Ziel des Arbeitspaktes ist es den Rückhalt von Mikroplastik im Pilotmaßstab zu quantifizieren, den Einfluss von Betriebsbedingungen auf den MP-Rückhalt zu ermitteln und eine Optimierung des Betriebs durchzuführen. Neben dem Rückhalt von MP werden auch allgemeine abwasserchemische Parameter wie Suspendierte Stoffe oder Trübung bestimmt, um mögliche Korrelation herauszuarbeiten, die es Betreibern erleichtern eine Betriebskontrolle ohne aufwändige Analytik durchzuführen. In AP 6 wird daher am KWB aufgrund von existierenden und neuen Messungen ein Stoffstrommodell der urbanen Wasserströme Berlins für MP aufgebaut. Die bilanzierten Größen sollen analog zur Maßnahmenbewertung gewählt werden und können Stofffracht, Partikelanzahl, Partikelgröße oder ähnliche Größen umfassen. Ziel ist es die verschiedenen Eintragspfade - Klärwerksablauf, Mischwasserüberläufe und Niederschlagsabfluss - gegeneinander zu gewichten, um eine bessere Entscheidungsgrundlage für Maßnahmen zur Minimierung des MP-Eintrags zu haben.
Der Ostgrönlandstrom transportiert Eis und Frischwasser aus dem Arktischen Ozean durch das europäische Nordmeer in den Nordatlantik. Auf dem Weg geht ein Teil des Volumens an die zentrale Grönlandsee verloren und trägt dort zur Bildung der Ausgangswassermassen bei, welche durch Konvektion in mittlere bis große Tiefen gelangen. Die Wassermassen aus mittleren Tiefen und aus dem Ostgrönlandstrom bilden zusammen die Wassermassen, welche die Grönland-Schottland-Schwelle überströmen. Unser Ziel ist es, zu verstehen, wie Veränderungen in den Ausströmen des europäischen Nordmeers mit gemessenen Veränderungen im Ostgrönlandstrom korreliert sind. Hierfür werden eine Reihe von in-situ Beobachtungen sowie Modellsimulationen durchgeführt. Beobachtungen: Durch eine Reihe von verankerten Geräten wird der Frischwassertransport auf dem ostgrönländischen Schelfe sowie der Transport von Overflow-relevanten Wassermassen über dem Kontinentalabfall bei 74 Grad N gemessen. Diese Messungen sind eingebettet in ein System hydrographischer Schnitte bei 75 Grad N sowie 79 Grad N und 68 Grad N. Sie werden ergänzt durch den Einsatz profilierender ARGO-drifter, um die Einmischung von Wassermassen aus dem Ostgrönlandstrom in den Grönlandseewirbel, in dem Konvektion stattfindet, zu erfassen. Modellsimulationen: Es wird die NAOSIM-Modellhierachie benutzt, um durch Analysen von Hindcast-Simulationen eines Grad -Modells die Eigenschaften und Produktionsraten der Ausgangswassermassen für die dichten Overflows zu bestimmen. Für die Untersuchung der Rolle von Instabilitäten beim Austausch von Wassermasseneigenschaften über die Frontalzonen des Nordmeeres wird ein hochauflösendes 1/20 Grad -Modell, dass in das Grad -Modell genestet ist, eingesetzt. Es sind Sensitivitätsstudien vorgesehen, in denen u.a. die Auswirkungen veränderter Frischwasserexporte aus dem Arktischen Ozean auf das Nordmeer und den Nordatlantik untersucht werden sollen. Das Teilprojekt beschäftigt sich mit folgenden Fragen: Mit welchen Beiträgen und in welchem Verhältnis untereinander sind die Eis- und Wasser-Transporte des Ostgrönlandstroms am arktischen Frischwasser-Ausstrom beteiligt? Wie variiert der Anteil der Wassermassen des Ostgrönlandstroms, die zu den Dichteklassen der Overflows beitragen? Welche Prozesse der Umgebung beeinflussen die Variabilität der Wassermassen des Ostgrönlandstroms? In welcher Weise wirken windbedingte Zirkulationsänderungen sowie Konvektion und Vermischung über die Fronten des Nordmeeres? Inwieweit lassen sich beobachtete räumliche und zeitliche Korrelationen im System Nordmeer/Arktischer Ozean in Modellen verifizieren.
Bewertung der Leistungsfähigkeit des Retentionsbodenfilters Madfeld hinsichtlich der Rückhaltung hygienisch relevanter Mikroorganismen. Das vor der Kläranlage Madfeld angeordnete Regenüberlaufbecken entlastet in den Aabach. Der Aabach speist als wesentlicher Zufluss die Trinkwassertalsperre Aabach. Daher wurde zur weitergehenden Behandlung des Abschlages aus den Regenüberlaufbecken ein Schilf bewachsener Retentionsbodenfilter errichtet. Der Filter wurde in zwei Hälften geteilt in denen unterschiedliche Flitersubstrate verwendet wurden. Der Retentionsbodenfilter zielt neben einer hydraulischen und stofflichen Optimierung der Mischwassereinleitung insbesondere auf eine Reduktion der in den Aabach eingeleiteten hygienisch relevanten Mikroorganismen ab. Ziel der Untersuchung war die Leistungsfähigkeit des Retentionsbodenfilters im Hinblick auf die Rückhaltung hygienisch relevanter Mikroorganismen hinzu untersuchen. Die Ergebnisse lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: - Es wurden im Mittel bakterien-spezifische Rückhalteleistungen für hygienisch relevante Mikroorganismen von 0,3 bis 1,9 log-Stufen und für apathogene Bakterien von 1,4 bis 1,6 log-Stufen erreicht. In Einzelfällen wurden Rückhalteleistungen von bis zu 2,6 log-Stufen nachgewiesen. - Der Schilf bepflanzte Filter hielt bei allen Beschickungen Mikroorganismen zurück. Ein Austrag hygienisch relevanter Mikroorganismen konnte in keinem Fall nachgewiesen werden. - Die Rückhaltung von hygienisch relevanten Mikroorganismen wurde durch das verwendete Filtersubstrat, jedoch nicht durch die Beschickungsdauer bestimmt. Die Dauer und damit bedingt auch die hydraulische Belastung des Filters hatten keinen negativen statistisch abgesicherten Einfluss auf die Rückhaltung der Mikroorganismen. Eine verlängerte Beschickungsdauer zeigte in Bezug auf den Parameter Clostridium perfringens sogar eine teilweise verbesserte Rückhalteleistung. - Lange Beschickungspausen durch Witterungseinflüsse erschienen auch bei dem Retentionsbodenfilter Madfeld anfänglich zu verringerten Rückhalteleistungen zu führen. Längere Trockenperioden führen bei Biofilmen zu einer Inaktivierung von Bakterien und höheren Mikroorganismen, die erst nach erneuter Beschickung der Filter durch Wachstums- und Vermehrungsprozesse kompensiert wird. - Die mikrobiologische Qualtität der Abläufe war abhängig vom Filtermaterial. Intestinale Enterokokken wurden besser zurückgehalten als Escherichia coli. Das Filtermaterial LfU2 wies im Vergleich zum NRW-stämmigen Filtersand bei beiden Indikatororganismen um eine bis zu 56 Prozent höhere Rückhalteleistung auf. - Der Retentionsbodenfilter Madfeld war in der Lage bei den untersuchten Beschickungen dauerhaft aus dem Mischwasserzulauf hygienisch relevante Mikroorganismen effizient zurückzuhalten, so dass eine deutlich verringerte Konzentration im Ablauf detektiert werden konnte.
Die Firma Granitwerk Kronach, Glaesel und Weber GmbH, ist ein mittelständischer Betrieb, der sich ausschließlich mit der Bearbeitung von Hartsteinen befaßt. Bei der Hartsteinbearbeitung durch Schneiden, Schleifen und Polieren fallen Abwässer mit hoher Partikelfracht an. Diese Abwässer werden in der betriebseigenen Aufbereitungsanlage gereinigt und im Kreislauf rückgeführt. Die installierte Anlage zur Partikelentfernung arbeitet seit ihrer Installation suboptimal. In den Überlauf der beiden Schlammeindicker gelangen erhebliche Mengen Festsubstanz, die sich z. T. später im Vorratsbecken absetzt. Dies führt zu zusätzlichen Betriebskosten, da das Vorratsbecken jährlich einmal ausgepumpt werden muß. Weiterhin beeinträchtigen die Partikel die Funktion der Werkzeugmaschinen, indem z. B. Ventile mit Feinmaterial zusetzen. Ziel des Projektes ist es, wichtige steuernde Größen bei der Koagulation, Flockung und Sedimentation der Feststoffe zu identifizieren und daraus Maßnahmen zur Optimierung der Anlage abzuleiten.
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| Bund | 39 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 39 |
| License | Count |
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| offen | 39 |
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| Resource type | Count |
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| Keine | 32 |
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| Topic | Count |
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| Boden | 31 |
| Lebewesen und Lebensräume | 36 |
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| Weitere | 39 |