Organische Spurenstoffe (TrOCs) sind eine vielfältige Gruppe von Chemikalien wie Arzneimittel, Pestizide, Körperpflegeprodukte. In vielen Tieflandbächen, in die gereinigtes Abwasser eingeleitet wird, treten hohe TrOC-Belastungen auf. Diese Bäche sind oft durch Feinsedimente gekennzeichnet, in denen Wasserströmung über kleine Bettformen Druckunterschiede erzeugt, so dass Wasser ins, im und aus dem Bachbett fließt (hyporheischer Austausch). Biotransformations- und Sorptionsprozesse verringern die TrOC-Konzentrationen im Porenwasser stärker als im Oberflächenwasser. Bei vielen Verbindungen sind diese Prozesse redoxabhängig, d.h. die Verweildauer des Wassers in bestimmten Redoxzonen des Betts ist für die TrOC-Abnahme entscheidend. Bisherige Forschungen zu Fließgewässern haben sich fast ausschließlich auf stationäre Sohlformen konzentriert, obwohl Sohlformen in Fließgewässern häufig in Bewegung sind. Ihre Bewegung beeinflusst Fließwege, Fluxe und Redoxzonen im Sediment. Das Projekt zielt darauf, die Auswirkungen von sich bewegenden Sohlformen auf die TrOC-Abnahme zu untersuchen. Außerdem soll erforscht werden, wie dynamische Fließregime die Flussbettmobilität und die TrOC-Abnahme beeinflussen. Dazu werden Felduntersuchungen mit Fließrinnenexperimenten und Modellierungen kombiniert. Die Felduntersuchungen erfolgen in einem kleinen Fließgewässer mit sandigem Flussbett und hoher Spurenstoffbelastung (gereinigtes Abwasser). Der Versuchsaufbau ermöglicht eine Variation der Fließgeschwindigkeit und damit der Bewegung der Sohlformen. Planare 2D-Optoden erlauben eine Identifikation der Redoxzonierung und damit eine redoxspezifische Beprobung der TrOC-Konzentrationen. Experimente in einer einzigartigen Fließrinne an der Ben-Gurion Universität erlauben eine systematische Variation der Sohlformgeschwindigkeit, ein dynamisches Abflussregime und geben so einen Einblick in die Schlüsselprozesse, die die TrOC-Abnahme kontrollieren. Nach der Zugabe der TrOC werden Zeitreihen ihrer Abnahme im Oberflächenwasser gemessen. Die Redoxzonen im Sediment werden durch planare 2D-Optoden identifiziert und beprobt. Um die Ergebnisse zu verallgemeinern, wird ein reaktives Spurenstoff-Transportmodell für beliebig geformte, instationäre Bettformen entwickelt. Dabei wird auf Basis vorhandener Fließrinnen-Datensätze maschinelles Lernen zur Vorhersage der Fluxverteilungen im Gewässerbett eingesetzt. Strömungs- und Reaktionsparameter werden anhand von Fließgewässer- und Erpe-Datensätzen kalibriert und dann wird eine Monte-Carlo / Maschinenlernen-Studie durchgeführt, um die Reaktionsrate des Gesamtsystems anhand der beobachteten Parameter vorherzusagen. Durch die Verbesserung des mechanistischen Verständnisses der Spurenstoffabnahme in Fließgewässern soll diese Forschung die langfristigen Vorhersagen über den Verbleib von TrOCs in Fließgewässern verbessern und Sanierungsstrategien zur Verbesserung der Wasserqualität in Gewässersystemen vorantreiben.
Es sollen Versuche am Gewässerbett-Simulator durchgeführt werden, um die Erosionsrate und die Verflüssigung während Wellenbelastung quantitativ zu untersuchen. Außerdem wird der Einfluss von Sickerströmungen in und aus dem Boden auf das Strömungsprofil oberhalb der Bodenprobe untersucht. Aufgabenstellung und Ziel Uferböschungen und die Sohle von Binnenwasserstraßen unterliegen hydraulischen Einwirkungen. Dazu gehören natürliche und schiffserzeugte Wellen und Strömungen sowie Sickerströmungen im Boden. Das Forschungsprojekt behandelt Prozesse und Wechselwirkungen, die durch diese Einwirkungen am und im Gewässerbett auftreten. Der Begriff Gewässerbett bezeichnet hier den dreiphasigen Bodenkörper, bestehend aus Korngerüst, Porenwasser und im Porenraum eingeschlossenen Gasblasen, an dessen Oberfläche frei fließendes Wasser angrenzt. Dieser Bodenkörper ist durchlässig und verformbar und interagiert mit der freien Strömung. Durch die hydraulischen Einwirkungen kann es am Gewässerbett zu Erosionsprozessen kommen. Gleichzeitig treten im Gewässerbett Porenströmungen auf, die den Spannungszustand im Boden ändern. Wie sich diese Mechanismen gegenseitig beeinflussen, wird im Rahmen des Forschungsprojektes mit experimentellen Methoden analysiert. Zunächst werden Bodenprozesse, die durch Welleneinwirkung hervorgerufen werden, untersucht. Vor allem bei feinsandigen Böden mit einem geringen Anteil an Luft im Porenraum kann es zur Verflüssigung einer oberflächennahen Schicht und damit zum vollständigen Verlust der Scherfestigkeit und der effektiven Spannungen kommen. Bei Überströmung treten Wechselwirkungen zwischen Porenströmung, freier Strömung und Verflüssigungsprozessen auf, die sich auf den Erosionsprozess auswirken können. In Modellversuchen im Gewässerbettsimulator können die hydraulischen Randbedingungen gezielt und reproduzierbar erzeugt und die Bodenreaktionen beobachtet werden. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) In den Bemessungsgrundlagen für Böschungs- und Sohlensicherungen (GBB2010) werden durch Schiffswellen induzierte Porenwasserüberdrücke im Gewässerbett im Hinblick auf die Böschungsstabilität berücksichtigt. Die geotechnische Bemessung basiert auf halbempirischen Ansätzen, deren Genauigkeit mit den Laborversuchen überprüft wird. Bei 7.300 km Binnenwasserstraßen in Deutschland kann eine Optimierung der Bemessung einen deutlichen Beitrag zur Sicherheit und Wirtschaftlichkeit der Binnenwasserstraßen leisten, was in diesem FuE-Vorhaben in Verbindung mit weiteren laufenden Forschungsprojekten der BAW angestrebt wird. An technisch-biologischen Ufersicherungen wurde z. B. beobachtet, dass trotz geringer Strömungsgeschwindigkeiten Erosion auftritt. Ob entstehende Porenwasserüberdrücke oder Verflüssigung sich auf den Erosionsprozess auswirken, ist bisher nicht eindeutig geklärt. Ein vertieftes Prozessverständnis kann somit zu verbesserten Lösungsansätzen und einer technisch zuverlässigen Ausführung der naturnahen Ufersicherungen beitragen. Untersuchungsmethoden Im Jahr 2018 wurde der in der BAW entwickelte Gewässerbett-Simulator (GeSi) fertiggestellt. Mit dieser Versuchsanlage werden Bodenproben überströmt, während gleichzeitig fluktuierende Wasserdrücke zur Simulation von Wellen auf die Probe aufgebracht werden können. Damit können bei definierten hydraulischen Randbedingungen im Naturmaßstab die bodenmechanischen Reaktionen, die Mobilität der Sedimentoberfläche und die mittlere Strömungsgeschwindigkeit analysiert werden. Der Erosionsprozess an der Sedimentoberfläche wird während der Experimente von oben gefilmt. Die Analyse der Videodaten wurde bisher durch Auswertung von Bilddifferenzen durchgeführt, um die Annahme, dass eine erhöhte Sedimentmobilität eine erhöhte Bildänderung hervorruft, qualitativ zu überprüfen (Ewers 2020). (Text gekürzt)
Die oekologische Versuchsfarm des Instituts fuer Oekologie der Pflanzen im ariden Suedwesten Afrikas wird von einem Salzfluss durchschnitten, dessen Flussbett und Flussufer auf ca 10 km Laenge und 200 m Breite von dichten Phragmites-Bestaenden bewachsen wird. An diesen Bestaenden werden produktionsbiologische Untersuchungen durchgefuehrt mit dem Ziel, die Eignung von Phragmites australis als nachwachsender Rohstoff zu charakterisieren.
BÜRO FÜR URBANE PROJEKTE Informationsveranstaltung Neubau Deich Derenburg Glaswerk Protokoll, Stand 27.06.2025 BezugsraumHoltemme (inkl. Zuflüsse Rothe und Mühlbach) Datum16.06.2025 Uhrzeit18:00 Uhr, Einlass ab 17:30 Uhr OrtGasthaus & Pension Weisser Adler, Wernigeröder Str. 1, 38895 Derenburg Teilnehmer45 Gäste, 10 Beteiligte Ablauf der Veranstaltung UhrzeitTOP 18:00Begrüßung durch die Moderation 18:03Grußwort Referent Andreas Paul, Büro für urbane Projekte Burghard Hein, Ortsbürger- meister Derenburg 18:05Input 1: Begrüßung und Einstieg in die GrundlageChristian Jöckel, LHW 18:20Input 2: Vorstellung der Vorplanung (Fachteil)Helge Reymann, LHW 18:50Pause mit Beteiligungsangebot und Gesprächen19:10Rückfragen aus dem Publikum Moderation Andreas Paul und Wolfram Georg 19:50Zusammenfassung und nächste Schritte 20:00Ausklang mit Zeit für Nachfragen & Hinweise im direkten Gespräch gegen 20:30Ende der Veranstaltung Christian Jöckel, LHW Zur Informationsveranstaltung Im Rahmen der Veranstaltung präsentierten Vertreter des Landesbetriebs für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft Sachsen- Anhalt (LHW) eine Vorplanung mit Maßnahmen zur Verbesserung des Hochwasserschutzes in der Stadt Derenburg. Dabei ging es insbesondere um die Flüsse Holtemme und Rothe, die bei Hochwasserereignissen in der Vergangenheit zu erheblichen Überflutungen im Stadtgebiet geführt hatten. Hintergrund sind dabei auch Neuberechnungen, die infolge des Hochwasserer- eignisses 2017 erstellt wurden. Der LHW erläuterte detailliert die einzelnen Bauabschnitte und Schutzkonzepte, die entlang der Gewässer umgesetzt werden sollen. Zentrale Elemente sind der Bau von Deichen, Hochwasserschutzwänden und Absperrbauwerken. Damit soll der Durch- fluss des Wassers kontrolliert und eine Überflutung von Teilen Derenburgs bis zum Bemessungshochwasser verhindert werden. Ein besonderes Augenmerk lag dabei auf der Anbindung an die bestehende Infrastruktur, wie zum Beispiel Brücken, sowie der Minimierung des Flächenverbrauchs. So sind an manchen Stellen platzsparende Spundwandlösungen vorgesehen. Auch die Einbindung privater Grundstücke und die Frage der Unterhaltung der Schutzanlagen wurden thematisiert. Die anwesenden Bürger, von denen viele selbst von Hochwasserereignissen betroffen waren, beteiligten sich engagiert mit Fragen und Anregungen. Die Vertreter des LHW betonten, dass man die Planung in enger Abstimmung mit den Bürgern vorantreiben und den Prozess transparent gestalten wolle. Ein konkreter Zeitplan für die Umsetzung konnte aufgrund eben dieses Beteiligungsprozesses und des formellen Genehmigungsverfahrens ebenso mit Beteiligungsprozess noch nicht genannt werden. Das Ziel sei jedoch, in der laufenden Förderperiode bis 2028 eine genehmigungsfähige Planung vorzulegen. Informationsveranstaltung Hochwasserschutz in Derenburg • Stand: 27.06.2025 1/4 BÜRO FÜR URBANE PROJEKTE Fragen und Diskussion Frage 1: Ist es möglich, zusätzliche Retentionsflächen vor Derenburg zu schaffen? Antwort: Die Schaffung zusätzlicher Retentionsflächen vor Derenburg ist aufgrund der engen Harztäler nicht möglich. Frage 2: Wenn im Zuge der Maßnahmen das Wasser stärker kanalisiert wird, dann ist zu erwarten, dass größere Probleme in Abschnitten mit engen Abzweigungen auftreten, insbesondere dort, wo das Wasser auf die Flussufer prallt. Wie soll die Kanalisierung des Abflusses durch Derenburg bei gleichzeitiger Verringerung der Überflutungsfläche realisiert werden? Antwort: Die Planungen des LHW müssen sich stets an den örtlichen Gegebenheiten orientieren. Im Fall von Derenburg ist der Raum zur Umsetzung von Maßnahmen durch die Ortslage begrenzt. Es wäre sicherlich besser, wenn man den Querschnitt des Gewässers aufweiten und somit die Strömungsgeschwindigkeit herabsetzen könnte. Allerdings müsse man immer auch die bestehende Siedlungs- und Baustruktur berücksichtigen und die Fläche, die man zum Aufweiten benötigen würde, steht in Derenburg innerorts schlicht nicht zur Verfügung. In den engen Abzweigungen wirken tatsächlich höhere Kräfte auf die Anlagen. Daher ist es wichtig, robuste Anlagen auszubilden, die einem hö- heren Druck gut standhalten können. Dies kann mit Spundwänden erreicht werden. Frage 3: Können die Brücken angepasst werden, um den Aufstau zu reduzieren? Antwort: Nach den jetzigen Erkenntnissen aus der Modellierung stellt sich die Situation an den Brücken im Stadtgebiet beim Bemessungshochwasser wie folgt dar: Die Brücke L82 wird eingestaut und überströmt, die Fußgängerbrücke Garten- straße wird eingestaut und überströmt und die Brücke L84 wird eingestaut. Die Brücken über die Gewässer befinden sich im Zuständigkeitsbereich der Landesstraßenbaubehörde Sachsen-Anhalt (LSBB). Ob eine Anpassung notwendig wird und unter den engen Rahmenbedingungen (z. B. einzuhaltende Fahrgeometrie) umsetzbar ist, ist daher im Pla- nungsprozess weiter zu untersuchen. Im Falle eines Einstaus/ Überströmens werden die Hochwasserschutzmaßnah- men an die entsprechende Brücke angeschlossen. Eine Anpassung des Flussbettes, etwa durch Auskofferung in die- sem Bereich, bringt wenig, da sich dies schnell wieder zusetzen würde. Frage 4: Ist es möglich, das Flussbett insgesamt zu vertiefen, um dem Gewässer mehr Raum zu geben? Antwort: Einer Vertiefung des Flussbettes der Holtemme in Derenburg würde nur zu einer Reduzierung der Fließgeschwindig- keit führen. Die Lage des Wasserspiegels ändert sich jedoch nicht maßgeblich. Zugleich müsste der Eingriff um ein gleichmäßiges Sohlgefälle herzustellen über einen mehrere Kilometer langen Abschnitt erfolgen. Eine solche Maß- nahme ist sehr aufwändig, nicht nachhaltig und unverhältnismäßig gegenüber der hier vorgestellten Maßnahme. Frage 5: Wie groß sind die vorgesehenen Überflutungsflächen am Ausgang der Ortslage? Antwort: Die Schaffung von Überflutungsflächen am Ortsausgang ist nicht vorgesehen. Die Hochwasserschutzmaßnahmen in Derenburg beziehen sich auf die Infrastruktur. Frage 6: Können Sie etwas zum Zeitplan der Umsetzung der Maßnahmen sagen? Antwort: Der LHW beabsichtigt, innerhalb der laufenden Förderperiode des Europäischen Landwirtschaftsfonds für die Ent- wicklung des ländlichen Raums (ELER) bis zum Jahr 2027/2028 eine genehmigungsfähige Planung vorzulegen. Dabei hängt eine zügige Planung immer auch von der Bereitschaft und der Mitwirkung der Eigentümer, Nutzer und Päch- ter ab, ihre Grundstücke zur Vermessung, Bauerkundung und späteren Umsetzung zur Verfügung zu stellen. Das Planfeststellungsverfahren erfolgt unter Federführung des Landesverwaltungsamts. Ein belastbarer Zeitplan zur Um- setzung der Maßnahmen kann aufgrund der externen Beteiligungen derzeit nicht benannt werden. Frage 7: Gibt es Prioritäten bei der Umsetzung der Maßnahmen? Antwort: Nein. Im Genehmigungsverfahren werden alle Teilobjekte gemeinsam in einem beantragt. Wenn das Verfahren ab- geschlossen ist, liegt für alle Maßnahmen eine Genehmigung vor und der LHW hat formales Baurecht. Dann wird die Gesamtmaßnahme in sinnvolle Baulose aufgeteilt und abschnittsweise umgesetzt. Informationsveranstaltung Hochwasserschutz in Derenburg • Stand: 27.06.2025 2/4 BÜRO FÜR URBANE PROJEKTE Frage 8: Wie werden die Eigentumsverhältnisse der Grundstücke, auf denen sich Deichbauwerke oder Spundwände befinden, geregelt? Antwort: Der LHW ist grundsätzlich bestrebt, Deichaufstandsflächen ins Eigentum des Landes Sachsen-Anhalt zu überführen. In diesem Fall wären auf der Grundlage von Verkehrswertermittlungen Vereinbarungen zum Verkauf der betreffen- den Grundstücke erforderlich. Grundstücke mit Spundwänden hingegen müssen nicht zwingend im Eigentum des Landes sein. Hier wären beispielsweise dingliche Sicherungen mit Eintragung ins Grundbuch denkbar. Die Vorausset- zung zur Umsetzung der Maßnahme bilden Einzelvereinbarungen mit den Eigentümern, Nutzern und Pächtern. Grundstückseigentümer würden entsprechend entschädigt. Frage 9: Wie sind die Pflege und der Unterhalt von Anlagen auf privaten Grundstücken geregelt? Antwort: Die Pflege und der Unterhalt von Anlagen liegt im Aufgabenbereich des LHW, auch wenn die Anlagen auf privatem Grund liegen. Hierzu sind etwa Zugangsrechte mit den Eigentümern zu klären, die als Grunddienstbarkeit im Grund- buch eingetragen werden. Wasser- und landseitig der Spundwände müssen entsprechende Unterhaltungsstreifen von festen baulichen Anlagen oder Sträuchern und Bäumen freigehalten werden. Der Gestattungsgeber wird ent- sprechend entschädigt. Frage 10: Wie werden die Anlagen (Schieber, Pumpen) im Hochwasserfall bedient und wie ist die Einbindung der Feuer- wehr/Wasserwehr geplant? Antwort: Die Aufgabenverteilung erfolgt im gesamten Bundesland wie folgt: Der LHW plant und baut die Hochwasserschutz- anlagen. Nach Fertigstellung werden diese an die Gemeinden übergeben. Die Bedienung der Anlagen im Hochwas- serfall liegt in der Verantwortung der örtlichen Feuerwehr bzw. Wasserwehr. Der LHW wird sie dafür entsprechend handlungsfähig ausrüsten und einweisen. Nur durch dieses Konzept sind die örtlichen Kräfte handlungsfähig und können den im Harz geringen Vorwarnzeiten gerecht werden. Frage 11: Wäre es denkbar, den verrohrten Mühlgraben im Bereich der Promenade wieder zu öffnen, um so den Wasserdruck zu verringern? Antwort: Hierzu kann der LHW derzeit keine Aussage treffen. Die Hochwasser-Risikomanagement-Planung weist den Mühl- graben bisher nicht als Maßnahme aus. Der LHW sagt zu, die Anregung aufzunehmen und im Zuge der weiteren Betrachtungen zu prüfen. Frage 12: Hat der LHW bereits Ideen, wie die Verkehrsführung während der Umsetzung geregelt werden kann? Man könnte über- legen, auf die für die Landwirtschaft genutzte Brücke über die Rothe zurückzugreifen, für die heute ein Durchfahrtsver- bot für LKW besteht. Antwort: Der LHW entwickelt in der Vorplanung noch keine Konzepte zur Verkehrsregelung. Der Hinweis zur Nutzung der Brücke über die Rothe an der Utzlebener Straße wird jedoch aufgegriffen und in den weiteren Überlegungen geprüft und berücksichtigt werden. Frage 13: Gibt es bereits Vorstellungen zum Erscheinungsbild der Anlage? Wie muss man sich die Spundwände vorstellen? Antwort: Der LHW möchte eine nachhaltige und wirtschaftliche Ausbildung der Hochwasserschutzanlagen umsetzen. Die wirtschaftlich und funktional beste Lösung sind aber reine Spundwände ohne Verblendung oder Anstrich. Diese bil- den eine rot-braune Rostschicht aus. Die Rostschicht schützt die Spundwand und sie rostet nicht weiter. Die Spund- wand farblich zu gestalten oder sie baulich zu verkleiden wäre ungünstig, da eventuelle Abnutzungserscheinungen nicht oder schwieriger zu erkennen wären. Außerdem würde die Durchführung von Kontrollprüfungen erschwert. Auch würden Maßnahmen dadurch zeit- und materialaufwendiger und damit letztlich auch teurer werden. An expo- nierten Stellen im Stadtbild sind Ausnahmen mit Betonwänden oder Winkelstützwänden möglich. Informationsveranstaltung Hochwasserschutz in Derenburg • Stand: 27.06.2025 3/4
Der Datensatz beinhaltet Daten vom LBGR über die Retentionsflächen Überschwemmung Brandenburgs und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Die Hochwasserereignisse der letzten Jahre an Oder und Elbe, von denen auch das Land Brandenburg betroffen war, zeigten, dass der zeitliche Ablauf der Hochwässerwelle im Vergleich zu früheren Ereignissen deutlich verkürzt war, was eine höhere Amplitude, d.h. höhere Wasserstände zur Folge hatte. Eine der Hauptursachen hierfür ist in einem drastischen Rückgang der natürlichen Retentionsräume, hervorgerufen durch eine verstärkte oberflächennahe Wasserabführung in den Einzugsgebieten und durch die Verringerung der natürlichen flussnahen Überschwemmungsgebiete zu sehen. Unter Retention im hydrologischen Sinne versteht man die Verringerung, die Hemmung oder die Verzögerung des Abflussgeschehens. Diese Prozesse können sich in den Fließgewässern und ihren Überschwemmungsgebieten direkt auf die Hochwasserwelle auswirken (Gewässerretention) oder auch die Entstehung einer Hochwasserwelle im Einzugsgebiet steuern (Gebietsretention). Maßnahmen zum Erhalt und zur Erweiterung von Retentionsräumen am Fluss selbst bilden die wirksamste Methode, den Wasserstand bei Hochwasserabfluss in einem Gewässer abzumildern, da die Hochwasserwelle während ihres Laufes im Flussbett und in der Aue durch verschiedene Rückhaltemechanismen verformt wird (Böhm et al. 1999). Dem technischen Hochwasserschutz (Deiche, Rückhaltebecken, Talsperren) sind dabei Grenzen gesetzt, da Rückhaltebecken nicht beliebig groß und Deiche nicht immer höher gebaut werden können. (Landesumweltamt 2003). Die Gebietsretention dagegen zielt darauf ab, die Abflusswelle dadurch zu verkleinern, dass das Wasser möglichst am Ort des Niederschlags am Abfluss gehindert bzw. der Abfluss verzögert wird (Böhm et al. 1999). Ein Ziel der Hochwasservorsorge muss daher sein, abflusserhöhende und abflussbeschleunigende Maßnahmen zu verhindern und bereits eingetretene negative Effekte weitestgehend rückgängig zu machen oder zumindest abzumildern. Hierzu bedarf es der Kenntnis über geeignete potenzielle Retentionsflächen.
Abfluss: Abflussmengen werden für alle Pegel des LANUK ermittelt. Dazu wird auf Basis von regelmäßig durchgeführten Abflussmessungen eine Wasserstands-Abflussbeziehung erstellt. Auf diese Weise können kontinuierliche Abflusszeitreihen bereitgestellt werden. Generell wird dabei zwischen Staupegeln und ETA-Pegeln unterschieden. Staupegel besitzen ein stabiles Profil wodurch sich eine sehr konsistente Beziehung zwischen Wasserstand und Abfluss herleiten lässt. ETA-Pegel sind vor allem durch Veränderungen der Uferbeschaffenheit geprägt. Beispielsweise durch starken Bewuchs an und im Gerinne. In diesem Zusammenhang durchlaufen die Zeitreihen ein aufwendiges Korrekturverfahren. Daher werden die Daten erst mit einer Verzögerung von einigen Monaten bereitgestellt. An ausgewählten Pegeln werden Fließgeschwindigkeiten gemessen um daraus Abflussmengen zu ermitteln. An diesen Pegeln kann es zu einer deutlich früheren Freigabe kommen.
Die Trave ist ein Fluss, der bei Travemünde in die Ostsee mündet. Er dient als Zufahrt für Seeschiffe zu den Häfen der Hansestadt Lübeck. Der Datensatz enthält, in 8 Teilgebiete aufgeteilt, ein aus Vermessungsdaten abgeleitetes, hochauflösendes Höhenmodell (Digitales Geländemodell, DGM) des Gewässerbettes der Untertrave von Travemünde bis Lübeck und des anschließenden Nahbereichs der Lübecker Bucht, sowie der Kanaltrave bis Lübeck-Moisling. Das Geländemodell wurde aus verfügbaren Peildaten (Echolotungen) des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie, des Wasserstraßen- und Schiffahrtsamtes Ostsee und der Lübeck Port Authority nach folgenden Kriterien interpoliert: - bessere Information ersetzt ggf. Information mit schlechterer räumlicher Auflösung oder Qualität - neuere Information ersetzt ältere Information gleichwertiger Qualität Die Daten mit räumlich gröberer Auflösung wurden zunächst chronologisch aufsteigend gerastert und anschließend mittels Triangulation und Glättung interpoliert. Danach wurden die hochauflösenden, flächendeckenden Datensätze ebenfalls chronologisch aufsteigend aufgeprägt. Der Zeitraum der eingeflossenen Echolotdaten umfasst die Jahre 1991 bis 2023.
Die aktuellen Katastrophenhochwässer in Mitteleuropa lassen die Frage der zu erwarten-den Größenordnung von Hochwässern insbesondere auch vor dem rezenten Klimawandel laut werden. Aus historischer Zeit bieten die überlieferten Hochwasserstände u.a. von Rhein und Main einen bislang unzureichenden Informationsschatz. Hier besteht jedoch das Problem, dass die historischen Hochwasserstände wegen des Ausbaus der Flüsse zu Schifffahrtsstraßen und der Einengung der Auen durch Bebauung nicht direkt in heutige Zeit übertragen werden können. Die Rekonstruktion der Scheitelabflüsse der Hochwasser in historischer Zeit steht vor methodischen Schwierigkeiten, die bearbeitet werden sollen, um durch die Übertrag des Abflusses adäquate heutige Wasserstände bestimmen und so das aus dem historischen Erfahrungsschatz überlieferte Wissen heute besser nutzen zu können. Der Hochwasserscheitelabfluss in historischer Zeit wird durch Analyse der hydraulischen Verhältnisse der ursprünglichen Flussbetten und -auen rekonstruiert. Dabei werden die aus der Flächennutzung bzw. Gerinnebeschaffenheit resultierende hydraulische Rauigkeit, die darauf basierende jeweilige Fließgeschwindigkeit und schließlich der resultierende Abflussanteil bestimmt. Eine analoge Vorgehensweise für rezente, gemessene Hochwasser dient der Kalibrierung. Abschließend werden die Untersuchungsmethoden mit den Ergebnissen methodisch anderer Ansätze verglichen und zu rezenten Extremhochwässern in Beziehung gesetzt.
Hydraulische Beanspruchung von Gewässersohle und Ufersicherung infolge Schiffswellen Das Vorhaben steht in Bezug zu laufenden FuE-Vorhaben der Abteilung Geotechnik. So sollen Modellerweiterungen das entstehen von scher-induzierten Porenwasserdrücken (Fragestellungen des Referats G2) und das wirken von Wurzeln im Bodenmaterial (Fragestellung des Referats G4) in der numerischen Abbildung beurteilbar machen. Aufgabenstellung und Ziel Der Schiffsverkehr führt zu temporären Wasserspiegelschwankungen, die auf die Kanalsohle und die Uferbereiche in Form von induzierten Strömungskräften einwirken. Diese hydraulischen Einwirkungen sind gerade aufgrund ihres zeitlichen Verlaufs von besonderer Bedeutung für die Scherfestigkeit der Gewässersohle und damit für die Standsicherheit der Ufereinfassungen. Ziel des Forschungsvorhabens ist ein besseres Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Grundwasserströmung und Korngerüst, die durch Schiffswellen in der Gewässersohle hervorgerufen werden. Die Gewässersohle wird dabei als poröses Medium betrachtet, das aus den Bodenkörnern, dem Korngerüst sowie dem Porenfluid besteht. Die hydraulische Durchlässigkeit (bezogen auf die Absunkgeschwindigkeit), die Steifigkeit des Korngerüstes und die Steifigkeit des Porenfluids sind entscheidende Faktoren für die Entstehung von lokalen Porenwasserüberdrücken und die sich daraus ergebenden Strömungsprozesse. Wobei die Steifigkeit des Korngerüsts im Wesentlichen durch die Menge der natürlich vorkommenden Gasblasen im Porenraum beeinflusst wird. Dieses Projekt untersucht die Interaktion zwischen den Wasserspiegelschwankungen in Oberflächengewässern und der Gewässersohle anhand von mathematisch-analytischen sowie numerischen Methoden. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Ziel ist es, eine umfassende und fundierte Beratung der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes sicherzustellen. Dazu ist es erforderlich, geeignete Modellierungswerkzeuge weiterzuentwickeln und deren Qualität zu sichern. Diese Analysemethoden sollten in der Lage sein, die Wechselwirkungen zwischen Strömung, Bodenverformung und Grundwasserströmung zu beschreiben. Ein vertieftes Prozessverständnis soll eine sicherheitstechnisch und wirtschaftlich zuverlässige Auslegung von Ufersicherungen unterstützen. Untersuchungsmethoden Grundlage der Untersuchungen bildet eine zeitliche, schiffsinduzierte Druckrandbedingung auf dem Gewässerbett, die durch eine lineare Approximation vereinfacht wird. Diese vereinfachte Darstellung dient als Randbedingung für eine analytische Lösung (Montenegro et al. 2015). Für eine eindimensionale Bodensäule und homogene Bodenverhältnisse liefert diese Gleichung, die aus der Druckrandbedingung resultierenden Porenwasserüberdruckverteilungen zu beliebigen Zeitpunkten. Diese analytische Lösung wird verwendet, um den Einfluss einer Wasserspiegelabsenkung auf einen kohäsionslosen Boden zu untersuchen. Hierzu wird die Porenwasserdruckverteilung am Zeitpunkt des maximalen Wellenabsunks ausgewertet. Ein Absunk von 0,6 m in 5 s wurde als charakteristischer Bugabsunk an den Wasserstraßen ermittelt. Aus den daraus resultierenden Druckverteilungen werden die entsprechenden Verteilungen des hydraulischen Gradienten und der effektiven Spannung bestimmt, um die Sohlstabilitäten für verschiedene Baugrundbedingungen zu beurteilen.
Excessive nutrient input largely impacts community structure and functioning of stream ecosystems in Central Europe (eutrophication). Within this project, we aim to evaluate the eutrophication potential of stream ecosystems. As a first step to achieve this aim, main control mechanisms influencing stream eutrophication have to be identified. We will analyze the impact of soil nutritional status (especially phosphorus), soil storage capacity, and soil nutrient release as well as land use on periphyton-grazer interaction. Therefore, we will study the periphyton-grazer interaction in the running water of 4 small catchments that differ with respect to their nutritional status, speciation and release at a forest site and an pasture site. In the field survey we will study (1) The input of macro nutrients (P and N), (2) community structure and biomass of periphyton and grazers, (3) emergence and (4) complexity of the food web and compare the results among the catchments. The periphyton-grazer interaction along nutrient gradients will be studied in more detail using laboratory flumes. By the use of geostatistical and remote sensing techniques we will interpolate macro nutrient input, -speciation and seasonality for the different catchments and link this information to periphyton quantity and quality as well as to periphyton-grazer interaction.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 313 |
| Kommune | 1 |
| Land | 288 |
| Wissenschaft | 1 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 2 |
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 265 |
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| Text | 120 |
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| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 273 |
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|---|---|
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| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 5 |
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|---|---|
| Boden | 380 |
| Lebewesen und Lebensräume | 466 |
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| Weitere | 548 |