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Erweiterung eines hydraulisch-mechanisch gekoppelten Modellwerkzeugs für Geotechnische Analysen

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.

Ausbau der Seehafenzufahrten - Die Rolle der BAW als Gutachter in der Planungs- und Genehmigungsphase

Die weltweiten Warentransporte werden zu über 90 Prozent auf dem Seeweg abgewickelt. Die Seehäfen dienen den Warenströmen als Anlaufstelle und haben daher eine besondere Bedeutung für den gesamten Welthandel. Auch die deutsche Volkswirtschaft ist auf eine leistungsfähige Infrastruktur der Seehäfen angewiesen, um das Außenhandelsvolumen von jährlich rund zwei Billionen Euro effizient umsetzen zu können. Um die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Seehäfen international zu sichern, wurden sie, wie auch ihre Zufahrten, in der Vergangenheit immer wieder an die Anforderungen der modernen Seeschifffahrt angepasst. So wurden seit dem Ende des 19. Jahrhunderts viele Fahrrinnen verändert, beispielsweise an Ems, Jade, Weser und Elbe. Zusätzlich haben umfangreiche Küstenschutzmaßnahmen, wie etwa Eindeichungen, die ursprünglich natürlichen Tideflusssysteme nachhaltig verändert. Auch heute sind noch weitere Fahrrinnenanpassungen für die Unter- und Außenelbe, die Unter- und Außenweser und die Außenems geplant. Die Pläne werden auf Antrag eines Bundeslandes (überwiegend Niedersachsen, Hamburg, Bremen) von der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) des Bundes durchgeführt und der Planfeststellungsbehörde zur Genehmigung vorgelegt. Die BAW ist im Auftrag der WSV als Sonderfachgutachter an den Planungen beteiligt. Da Seehafenzufahrten wie beim Hamburger Hafen leicht 100 Kilometer lang sein können, ergeben sich großflächige zusammenhängende Eingriffsflächen. Die geplanten Fahrrinnenanpassungen zählen entsprechend zu den größten Infrastrukturprojekten Deutschlands, bei denen zahlreiche Nutzungskonflikte beachtet werden müssen. Dazu gehört, dass die Seeschifffahrt auf den Tideflüssen in einem besonders schützenswerten Ökosystem stattfindet. Darüber hinaus schließen sich meist Schutzgebiete von nationaler und europäischer Bedeutung an. Fahrrinnenanpassungen können daher komplexe Auswirkungen auf die biotischen und abiotischen Systemparameter eines Tideflusses haben. Im Rahmen der für die Planungen nach nationaler und europäischer Gesetzgebung erforderlichen Umweltverträglichkeitsprüfung besteht somit eine hohe Verantwortung der Gutachter bei der Ermittlung und Prognose der ausbaubedingten Auswirkungen auf das Ökosystem. Hieraus ergibt sich die besondere Bedeutung der BAW-Gutachten: Die von der BAW prognostizierten Auswirkungen auf die abiotischen Systemparameter sind Grundlage für die ökologische Bewertung. So werden durch einen Ausbau der Wasserstand (z. B. Tidehochwasser, Tideniedrigwasser, Sturmflutscheitelwasserstände), die Strömungen und der Salzgehalt beeinflusst. Auch müssen die Auswirkungen auf den Sedimenttransport und das Gewässerbett (Morphodynamik) der von Gezeiten geprägten Flüsse ermittelt werden. (Text gekürzt)

Quantifizierung der Gerinnespeicherung von kohäsiven Feinpartikeln im Verlauf von künstlich erzeugten Hochwasserwellen und stationären Trockenwetterrandbedingungen

Kohäsive Feinpartikel sind potentielle Träger von anorganischen und organischen Schadstoffen und spielen eine entscheidende Rolle beim Stoffaustausch zwischen Wasserkörper, Schwebstoff und Sediment. Daher ist die Kenntnis der Depositionsdynamik dieser Feinpartikel ein wichtiger Baustein für ein effizientes Sedimentmanagement und eine physikalisch basierte Modellierung des Schadstofftransfers in Fließgewässern. Es überrascht jedoch, dass sich Untersuchungen zum Transport- und Sedimentationsverhalten kohäsiver Partikel bisher häufig auf definierte stationäre Randbedingungen im Labormaßstab und Trockenwetterbedingungen im Gelände konzentrieren. Weitgehend ungeklärt ist hingegen das Verhalten von Feinpartikeln und deren Speicherung im Gerinnebett während der dynamischen Phase von Hochwasserereignissen. Um die im Gerinne ablaufenden Prozesse weitgehend unabhängig von den Einzugsgebietsprozessen zu untersuchen hat sich in unserer Arbeitsgruppe seit nunmehr über 10 Jahren ein Ansatz mit künstlich generierten Hochwasserwellen bewährt. Es ist ein genereller Vorteil von solchen Geländeexperimenten, dass einzelne steuernde Größen ausgeschlossen oder gezielt kontrolliert werden können. Außerdem ist ein solcher Ansatz eine Voraussetzung, um die Aussagekraft experimentell gewonnener Laborergebnisse zur potentiell hohen Feinpartikel-Retention in Sand- und Kiessedimenten in einem natürlichen System zu validieren. Das übergeordnete Ziel des hier beantragten Projekts ist es, die Gerinnespeicherung kohäsiver Feinpartikel in einem natürlichen System bei variierenden hydrologisch-hydraulischen Randbedingungen zu quantifizieren. Zu diesem Zweck werden standardisierte Feinpartikeltracer (Kaolinit, d50 = 2ìm, ñ = 2,6 g/cm3) sowohl im Verlauf von künstlich generierten Hochwasserwellen als auch während stationärer Trockenwetterbedingungen in einen Mittelgebirgsbach induziert. Die Retention und Sedimentation der eingegebenen Feinpartikel wird gezielt in kleinräumig variierenden Flussbettstrukturen (Hyporheische Zone, Stillwasserzonen, Gerinnerandbereiche, Riffle-Pool-Sequenzen) und für einzelne Gerinneabschnitte erfasst. Die Quantifizierung der Speicherung erfolgt mit bereits erprobten Resuspensionstechniken und Sedimentfallen sowie einer in Pilotprojekten erfolgreich getesteten Tracerfrachtberechnung mittels FTIR-DRIFT Spektroskopie an mehreren Basismessstationen im Längsprofil. In einem interdisziplinären Forscherverbund mit Kollegen des 'Hydraulics Laboratory' und des 'Dept. of Civil Engineering' der Universität Gent, der 'Ecosystem Management Research Group, Dept. of Biology' der Universität Antwerpen und des 'Dept. of Hydrology and Hydraulic Engineering' der Freien Universität Brüssel in Belgien wird darüber hinaus die Transport- und Speicherdynamik der Feinpartikel mit der neuen, FORTRAN basierten Modellierungssoftware 'FEMME' ('Flexible Environment for Mathematically Modelling the Environment') abgebildet.

Überschwemmungsgefährdetes Gebiet der Vereinigten Weißeritz (WMS Dienst)

Das in Kartenform dargestellte überschwemmungsgefährdete Gebiet beruht auf § 75 Abs. 1 Nr.1 und Abs. 2 SächsWG. Es handelt sich um ein Gebiet, das erst bei Überschreiten eines Hochwasser-Ereignisses, wie es statistisch einmal in 100 Jahren zu erwarten ist, überschwemmt wird. Gemäß § 75 Abs. 2 S. 2 SächsWG wurde das Extremereignis gemäß Gefahrenkarte des Hochwasserschutzkonzeptes für die Weißeritz (Zuständigkeit: Freistaat Sachsen, Landestalsperrenveraltung) herangezogen. Es entspricht dem Überschwemmungsgebiet des Hochwassers der Weißeritz vom 12./13. August 2002. Das Wiederkehrintervall dieses Ereignisses wurde vom LfULG mit 500 Jahren (Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie; Ereignisanalyse Hochwasser 2002 in den Osterzgebirgsflüssen; Juli 2004) angegeben, die Abflussmenge wurde mit etwa 450 m3/s angegeben. Es handelte sich um das größte bisher beobachtete Hochwasser der Weißeritz. Die Abflussmenge betrug in etwa das 1,5fache des bis dahin größten Hochwassers vom 30. Juli 1897. Im Juni 2013 ereignete sich das viertgrößte Weißeritzhochwasser seit Beobachtungsbeginn. Die Abflussmenge lag zwischen 150 und 170 m3/s, die abschließende Auswertung seitens der zuständigen Behörden des Freistaates steht noch aus. Bis voraussichtlich 2020 wird die Vereinigte Weißeritz in Dresden so ausgebaut, dass ein Hochwasser wie im August 2002 ohne großflächige Ausuferungen im Flussbett abgeführt werden kann. Die Leistungsfähigkeit des Gewässerbettes liegt gegenwärtig etwa bei HQ100 (Abflussmenge 234 m³/s). Bis dahin ist bei extremen Ereignissen noch mit großflächigen Überschwemmungen und in der Folge mit Gefahren und Beeinträchtigungen des Wohls der Allgemeinheit und öffentlichen Sicherheit und Ordnung zu rechnen (Gefährdung von Leben bzw. erhebliche Gesundheits- und Sachschäden). Im dargestellten überschwemmungsgefährdeten Gebiet sind gemäß § 75 Abs. 5 SächsWG dem Risiko angepasste planerische und bautechnische Maßnahmen zu ergreifen, um Schäden durch eindringendes Wasser soweit wie möglich zu verhindern. Insbesondere sind bautechnische Maßnahmen vorzunehmen, um den Eintrag wassergefährdender Stoffe bei Überschwemmungen zu verhindern.

Überschwemmungsgefährdetes Gebiet der Vereinigten Weißeritz (WFS Dienst)

Das in Kartenform dargestellte überschwemmungsgefährdete Gebiet beruht auf § 75 Abs. 1 Nr.1 und Abs. 2 SächsWG. Es handelt sich um ein Gebiet, das erst bei Überschreiten eines Hochwasser-Ereignisses, wie es statistisch einmal in 100 Jahren zu erwarten ist, überschwemmt wird. Gemäß § 75 Abs. 2 S. 2 SächsWG wurde das Extremereignis gemäß Gefahrenkarte des Hochwasserschutzkonzeptes für die Weißeritz (Zuständigkeit: Freistaat Sachsen, Landestalsperrenveraltung) herangezogen. Es entspricht dem Überschwemmungsgebiet des Hochwassers der Weißeritz vom 12./13. August 2002. Das Wiederkehrintervall dieses Ereignisses wurde vom LfULG mit 500 Jahren (Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie; Ereignisanalyse Hochwasser 2002 in den Osterzgebirgsflüssen; Juli 2004) angegeben, die Abflussmenge wurde mit etwa 450 m3/s angegeben. Es handelte sich um das größte bisher beobachtete Hochwasser der Weißeritz. Die Abflussmenge betrug in etwa das 1,5fache des bis dahin größten Hochwassers vom 30. Juli 1897. Im Juni 2013 ereignete sich das viertgrößte Weißeritzhochwasser seit Beobachtungsbeginn. Die Abflussmenge lag zwischen 150 und 170 m3/s, die abschließende Auswertung seitens der zuständigen Behörden des Freistaates steht noch aus. Bis voraussichtlich 2020 wird die Vereinigte Weißeritz in Dresden so ausgebaut, dass ein Hochwasser wie im August 2002 ohne großflächige Ausuferungen im Flussbett abgeführt werden kann. Die Leistungsfähigkeit des Gewässerbettes liegt gegenwärtig etwa bei HQ100 (Abflussmenge 234 m³/s). Bis dahin ist bei extremen Ereignissen noch mit großflächigen Überschwemmungen und in der Folge mit Gefahren und Beeinträchtigungen des Wohls der Allgemeinheit und öffentlichen Sicherheit und Ordnung zu rechnen (Gefährdung von Leben bzw. erhebliche Gesundheits- und Sachschäden). Im dargestellten überschwemmungsgefährdeten Gebiet sind gemäß § 75 Abs. 5 SächsWG dem Risiko angepasste planerische und bautechnische Maßnahmen zu ergreifen, um Schäden durch eindringendes Wasser soweit wie möglich zu verhindern. Insbesondere sind bautechnische Maßnahmen vorzunehmen, um den Eintrag wassergefährdender Stoffe bei Überschwemmungen zu verhindern.

Retentionsflächen Überschwemmung BB

Der Datensatz beinhaltet Daten des 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.

Geologische Karte 1:50.000 von Schleswig-Holstein

Die geologische Karte von Schleswig-Holstein 1:50.000 stellt die oberflächennahen geologischen Verhältnisse bis zwei Meter Tiefe im Land flächendeckend dar. Den im Bereich jeder abgegrenzten Fläche übereinander anstehenden Schichten werden Alter (Stratigraphie), Gesteinszusammensetzung (Lithologie) und Entstehung (Geogenese) zugeordnet. Die Symbolfarbe der Legende wird i. d. R. durch die Eigenschaften der oberen Schicht bestimmt. Die Zeichen in den Flächen stehen i. d. R. für die unterlagernde Schicht. Die Gesteine von Gewässerbetten werden nicht ausgewiesen. Wattflächen werden undifferenziert dargestellt. Die Bezeichnung der geologischen Einheiten beziehen sich auf den Symbolschlüssel Geologie. Die geogenetischen Begriffsdefinitionen gehen auf die geologische Kartieranleitung (AG Geologie) zurück. Informationen zum Symbolschlüssel und zu den Begriffsdefinitionen stehen im Internet zur Verfügung. Die Symboleinheiten der Legende entstehen durch die Vereinfachung und Zusammenfassung (Generalisierung) von Kartiereinheiten (KE), die aus bis zu vier Schichten bestehen können. Sie sind in Kurzform für jede Fläche beschrieben. Erläuterungen zu den Attributen der Flächen und die Generallegende stehen als PDF-Dateien begleitend zur Verfügung.

Bodenkarte von Schleswig-Holstein 1:50 000

Die Bodenkarte von Schleswig-Holstein 1:50.000 stellt die Bodenverbreitung im Land flächendeckend dar. Jeder Fläche ist eine bodensystematische Einheit (Bodentyp) eine Bodenartenschichtung, eine Schichtung des Ausgangsgesteins der Bodenbildung und eine stratigraphische Schichtung der Ausgangsgesteine zugeordnet. Die Farbe der Legendeneinheiten wird durch die Bodentypen bestimmt. Über- und unterlagernde Böden oder Sedimente werden durch Schraffuren gekennzeichnet. Die Böden werden bis 2m unter Geländeoberfläche beschrieben. Böden von Gewässerbetten werden nicht ausgewiesen. Wattflächen werden undifferenziert dargestellt. Die Bezeichnungen der Bodentypen (bodensystematischen Einheiten) und Bodenarten beziehen sich auf die Bodenkundliche Kartieranleitung (Ad-hoc-AG Boden 2005). Übersetzungen (Volltexte) aller Kürzel sind in den Begleittabellen enthalten.

250627_Hochwasserschutz_Derenburg_Protokoll.pdf

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

Dynamische hyporheische Zone: Einfluss von instationärer Strömung und bewegtem Flussbett auf organische Spurenschadstoffen

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.

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